Yhdysvalloissa tutkijat kehittävät energiaministeriön tuella ohjelmistotyökaluja kaikkien universumin pääprosessien mallintamiseen. Lisäksi tällaiset työkalut ovat osittain valmiita ja odottavat uusien exaflop-luokan supertietokoneiden, kuten Auroran ja Frontierin, käyttöönottoa. Projektin valmistuminen lupaa paljastaa maailmankaikkeuden alkuperän ja kehityksen salaisuudet ja mahdollistaa myös tulevaisuuden ennustamisen.
ExaSky-projektia johtavat Argonnen kansallisen laboratorion tutkijat. Tämän uskotaan olevan yksi tärkeimmistä maa- ja avaruustieteen ohjelmista, joka toteutetaan exaflop-luokan supertietokoneiden käynnistämisen myötä. Tärkeä näkökohta uusissa alustoissa tulee olemaan grafiikkaprosessoreilla varustetun tietojenkäsittelyn painottaminen. Siksi ExaSky-projektin koodia mukautetaan aktiivisesti toimimaan Intel-prosessoreissa, NVIDIA ja AMD.
Kahta hyvin erilaista koodia mukautetaan toimimaan uusissa supertietokoneissa (GPU:t): HACC (Hardware/Hybrid Accelerated Cosmology Code) Lagrangen yhtälöihin perustuva ja Nyx (adaptiivinen verkkomenetelmä).
"Ajatuksena on, että samanlaisten fyysisten mallien molemmissa koodeissa pitäisi tarjota samanlaisia tuloksia monissa eri mittakaavassa, vaikka molemmat koodit käyttävät erilaisia laskentamenetelmiä. Samanlaisten tulosten saaminen molemmissa malleissa auttaa vahvistamaan ymmärrystämme luonnossa tapahtuvista fysikaalisista prosesseista. Voimme sitten lisätä uusia ominaisuuksia, kuten tähtien muodostumista, pelataksesi simulaation läpi, sekä havainnoituja taivaantutkimustietoja testataksemme tuloksiamme ja herättääksemme simulaation eloon”, kehittäjät selittävät.
Uudet exaflop-luokan supertietokoneet mahdollistavat monimutkaisemman fysiikan sisällyttämisen ottamalla huomioon laajan valikoiman syötteitä, kuten massiivisten neutriinojen läsnäoloa, tähtien ja galaksien muodostumismalleja sekä useita astrofyysisen palautteen lähteitä, kuten aktiivisia. galaktiset ytimet, galaktiset tuulet ja räjähdyssupernovat Nämä tapahtumat sisällytetään molempiin koodeihin ja toimivat suuremmissa verkoissa korkeammalla resoluutiolla.
Mallintaminen Ja jatkuva ennusteiden yhteensovittaminen todellisten taivaanhavaintojen kanssa auttaa paljastamaan monia maailmankaikkeuden salaisuuksia, mukaan lukien, kuten tutkijat toivovat, pimeän aineen ja energian salaisuudet. Tähän mennessä ExaSky-tiimi on sisällyttänyt koodeihinsa kaasufysiikan malleja ja verkkomalleja sekä lisännyt edistyneitä ohjelmistotekniikoita simulaatiotietojen analysointiin. Seuraava askel on lisätä fysiikan ja ohjelmistojen testaus seuraavan sukupolven laitteistoihin järjestelmien käynnistyessä.
Lue myös: