Nos Estados Unidos, com o apoio do Ministério da Energia, cientistas estão desenvolvendo ferramentas de software para modelar todos os principais processos do universo. Além disso, tais ferramentas estão parcialmente prontas e aguardando a implantação de novos supercomputadores da classe exaflop, como Aurora e Frontier. A conclusão do projeto promete revelar os segredos da origem e desenvolvimento do universo, e também permitirá prever o futuro.
O projeto ExaSky é liderado por cientistas do Laboratório Nacional de Argonne. Acredita-se que este seja um dos programas mais importantes das ciências terrestres e espaciais, que será implementado com o lançamento de supercomputadores da classe exaflop. Um aspecto importante das novas plataformas será a ênfase na computação com processadores gráficos. Portanto, o código do projeto ExaSky está ativamente adaptado para funcionar em processadores Intel, NVIDIA e AMD.
Dois códigos muito diferentes estão sendo adaptados para rodar em novos supercomputadores (GPUs): HACC (Hardware/Hybrid Accelerated Cosmology Code) baseado nas equações de Lagrange e Nyx (método de rede adaptável).
"A ideia é que modelos físicos semelhantes em ambos os códigos forneçam resultados semelhantes em muitas escalas diferentes, mesmo que os dois códigos usem diferentes abordagens computacionais. A obtenção de resultados semelhantes em ambos os modelos ajudará a confirmar nossa compreensão dos processos físicos que ocorrem na natureza. Podemos então adicionar novos recursos, como formação de estrelas, para reproduzir a simulação, bem como dados observados de pesquisa do céu para testar nossos resultados e dar vida à simulação”, explicam os desenvolvedores.
Os novos supercomputadores da classe exaflop permitirão incorporar física mais complexa, levando em consideração uma ampla gama de entradas, como a presença de neutrinos massivos, modelos de formação de estrelas e galáxias, além de diversas fontes de feedback astrofísico, como núcleos galácticos, ventos galácticos e explosões supernovas Esses eventos serão incluídos em ambos os códigos e funcionarão em redes maiores com resoluções mais altas.
Modelagem e a reconciliação constante de previsões com observações reais do céu ajudará a revelar muitos segredos do universo, incluindo, como esperam os cientistas, o segredo da matéria e energia escuras. Até o momento, a equipe ExaSky incorporou modelos de física de gás e modelos de rede em seus códigos, bem como adicionou tecnologias de software avançadas para analisar dados de simulação. O próximo passo será adicionar física e testes de software em hardware de próxima geração à medida que os sistemas forem lançados.
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