ASV ar Enerģētikas ministrijas atbalstu zinātnieki izstrādā programmatūras rīkus visu galveno procesu modelēšanai Visumā. Turklāt šādi rīki ir daļēji gatavi un gaida jaunu exaflop klases superdatoru, piemēram, Aurora un Frontier, izvietošanu. Projekta pabeigšana sola atklāt Visuma rašanās un attīstības noslēpumus, kā arī ļaus paredzēt nākotni.
ExaSky projektu vada Argonnas Nacionālās laboratorijas zinātnieki. Domājams, ka šī ir viena no svarīgākajām programmām Zemes un kosmosa zinātnē, kas tiks īstenota līdz ar eksaflop klases superdatoru palaišanu. Svarīgs jauno platformu aspekts būs uzsvars uz skaitļošanu ar grafikas procesoriem. Tāpēc ExaSky projekta kods tiek aktīvi pielāgots darbam ar Intel procesoriem, NVIDIA un AMD.
Divi ļoti atšķirīgi kodi tiek pielāgoti darbam ar jauniem superdatoriem (GPU): HACC (aparatūras/hibrīda paātrinātas kosmoloģijas kods), kas balstīts uz Lagranža vienādojumiem, un Nyx (adaptīvā tīkla metode).
"Ideja ir tāda, ka līdzīgiem fiziskajiem modeļiem abos kodos vajadzētu nodrošināt līdzīgus rezultātus daudzos dažādos mērogos, lai gan abi kodi izmanto dažādas skaitļošanas pieejas. Līdzīgu rezultātu iegūšana abos modeļos palīdzēs apstiprināt mūsu izpratni par fiziskajiem procesiem, kas notiek dabā. Pēc tam mēs varam pievienot jaunas funkcijas, piemēram, zvaigžņu veidošanos, lai atskaņotu simulāciju, kā arī novērotos debess apsekojumu datus, lai pārbaudītu mūsu rezultātus un atdzīvinātu simulāciju, ”skaidro izstrādātāji.
Jaunie exaflop klases superdatori dos iespēju iekļaut sarežģītāku fiziku, ņemot vērā plašu ievades diapazonu, piemēram, masīvu neitrīno, zvaigžņu un galaktiku veidošanās modeļu klātbūtni, kā arī vairākus astrofizikālās atgriezeniskās saites avotus, piemēram, aktīvās galaktikas kodoli, galaktikas vēji un sprādzienu supernovas Šie notikumi tiks iekļauti abos kodos un darbosies lielākos tīklos ar augstāku izšķirtspēju.
Modelēšana un pastāvīga prognožu saskaņošana ar reāliem debesu novērojumiem palīdzēs atklāt daudzus Visuma noslēpumus, tostarp, kā cer zinātnieki, tumšās matērijas un enerģijas noslēpumu. Līdz šim ExaSky komanda savos kodos ir iekļāvusi gāzes fizikas modeļus un tīkla modeļus, kā arī pievienojusi uzlabotas programmatūras tehnoloģijas simulācijas datu analīzei. Nākamais solis būs fizikas un programmatūras testēšanas pievienošana nākamās paaudzes aparatūrai, kad sistēmas sāk darboties.
Lasi arī: