Negli Stati Uniti, con il supporto del Ministero dell'Energia, gli scienziati stanno sviluppando strumenti software per modellare tutti i principali processi dell'universo. Inoltre, tali strumenti sono parzialmente pronti e in attesa del dispiegamento di nuovi supercomputer della classe exaflop, come Aurora e Frontier. Il completamento del progetto promette di rivelare i segreti dell'origine e dello sviluppo dell'universo e consentirà anche di prevedere il futuro.
Il progetto ExaSky è guidato dagli scienziati dell'Argonne National Laboratory. Si ritiene che questo sia uno dei programmi più importanti nelle scienze della Terra e dello spazio, che sarà implementato con il lancio di supercomputer della classe exaflop. Un aspetto importante delle nuove piattaforme sarà l'enfasi sull'elaborazione con processori grafici. Pertanto, il codice del progetto ExaSky è attivamente adattato per funzionare su processori Intel, NVIDIA e AMD.
Due codici molto diversi vengono adattati per funzionare su nuovi supercomputer (GPU): HACC (Hardware/Hybrid Accelerated Cosmology Code) basato sulle equazioni di Lagrange e Nyx (metodo di rete adattivo).
"L'idea è che modelli fisici simili in entrambi i codici dovrebbero fornire risultati simili a molte scale diverse, anche se i due codici utilizzano approcci computazionali diversi. L'ottenimento di risultati simili in entrambi i modelli contribuirà a confermare la nostra comprensione dei processi fisici che si verificano in natura. Possiamo quindi aggiungere nuove funzionalità, come la formazione stellare, per giocare attraverso la simulazione, così come i dati osservati del sondaggio del cielo per testare i nostri risultati e dare vita alla simulazione ", spiegano gli sviluppatori.
I nuovi supercomputer di classe exaflop consentiranno di incorporare una fisica più complessa, tenendo conto di un'ampia gamma di input, come la presenza di neutrini massicci, modelli di formazione di stelle e galassie, nonché diverse fonti di feedback astrofisico, come nuclei galattici, venti galattici ed esplosioni di supernove Questi eventi saranno inclusi in entrambi i codici e funzioneranno su reti più grandi con risoluzioni più elevate.
Modellazione e la costante riconciliazione delle previsioni con le osservazioni reali del cielo aiuterà a rivelare molti segreti dell'universo, incluso, come sperano gli scienziati, il segreto della materia oscura e dell'energia. Ad oggi, il team di ExaSky ha incorporato modelli di fisica dei gas e modelli di rete nei propri codici, oltre ad aver aggiunto tecnologie software avanzate per l'analisi dei dati di simulazione. Il prossimo passo sarà aggiungere test di fisica e software sull'hardware di nuova generazione man mano che i sistemi entrano in funzione.
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