Az Egyesült Államokban az Energiaügyi Minisztérium támogatásával a tudósok szoftvereszközöket fejlesztenek az univerzum összes fő folyamatának modellezésére. Ráadásul az ilyen eszközök részben készen állnak, és az exaflop osztályba tartozó új szuperszámítógépek, például az Aurora és a Frontier telepítésére várnak. A projekt befejezése azt ígéri, hogy feltárja az univerzum keletkezésének és fejlődésének titkait, és lehetővé teszi a jövő előrejelzését is.
Az ExaSky projektet az Argonne National Laboratory tudósai vezetik. Úgy gondolják, hogy ez a Föld- és űrtudomány egyik legfontosabb programja, amely az exaflop osztályú szuperszámítógépek elindításával valósul meg. Az új platformok egyik fontos szempontja lesz, hogy a grafikus processzorokkal történő számítástechnikára helyezik a hangsúlyt. Ezért az ExaSky projektkódot aktívan adaptálják az Intel processzorokon való működéshez, NVIDIA és az AMD.
Két nagyon különböző kódot adaptálnak az új szuperszámítógépeken (GPU-k) való futtatáshoz: a HACC-t (Hardware/Hybrid Accelerated Cosmology Code) a Lagrange-egyenleteken alapuló és a Nyx-et (adaptív hálózati módszer).
"Az ötlet az, hogy mindkét kódban hasonló fizikai modellek hasonló eredményeket biztosítsanak sok különböző léptékben, még akkor is, ha a két kód eltérő számítási megközelítést használ. Ha mindkét modellben hasonló eredményeket kapunk, az segít megerősíteni a természetben előforduló fizikai folyamatok megértését. Ezután hozzáadhatunk új funkciókat, például csillagkeletkezést, hogy végigjátsszuk a szimulációt, valamint megfigyelt égbolt-felmérés adatait, hogy érvényesítsük eredményeinket és életre keltsük a szimulációt” – magyarázzák a fejlesztők.
Az új exaflop osztályú szuperszámítógépek bonyolultabb fizika bevonását teszik lehetővé, figyelembe véve a bemenetek széles skáláját, mint például a hatalmas neutrínók jelenléte, csillag- és galaxisképződési modellek, valamint számos asztrofizikai visszacsatolási forrás, például aktív galaktikus. atommagok, galaktikus szelek és robbanások szupernóvák Ezek az események mindkét kódban szerepelni fognak, és nagyobb hálózatokon, nagyobb felbontással működnek.
Modellezés és az előrejelzések és az égbolt valós megfigyeléseinek folyamatos egyeztetése segít felfedni az univerzum számos titkát, beleértve – ahogy a tudósok remélik – a sötét anyag és az energia titkát. A mai napig az ExaSky csapat gázfizikai modelleket és hálózati modelleket épített be kódjaiba, valamint fejlett szoftvertechnológiákat adott hozzá a szimulációs adatok elemzéséhez. A következő lépés a fizika és a szoftvertesztelés hozzáadása lesz a következő generációs hardvereken, ahogy a rendszerek életbe lépnek.
Olvassa el még: