V ZDA znanstveniki ob podpori ministrstva za energijo razvijajo programska orodja za modeliranje vseh glavnih procesov v vesolju. Poleg tega so takšna orodja delno pripravljena in čakajo na uvedbo novih superračunalnikov razreda exaflop, kot sta Aurora in Frontier. Zaključek projekta obljublja razkritje skrivnosti nastanka in razvoja vesolja, omogočil pa bo tudi napovedovanje prihodnosti.
Projekt ExaSky vodijo znanstveniki iz nacionalnega laboratorija Argonne. Menijo, da je to eden najpomembnejših programov v znanosti o Zemlji in vesolju, ki se bo uresničil z lansiranjem superračunalnikov razreda exaflop. Pomemben vidik novih platform bo poudarek na računalništvu z grafičnimi procesorji. Zato je koda projekta ExaSky aktivno prilagojena za delo na procesorjih Intel, NVIDIA in AMD.
Dve zelo različni kodi se prilagajata za delovanje na novih superračunalnikih (GPU): HACC (strojna/hibridna pospešena kozmološka koda), ki temelji na Lagrangeovih enačbah, in Nyx (adaptivna omrežna metoda).
"Ideja je, da bi morali podobni fizični modeli v obeh kodah zagotoviti podobne rezultate na številnih različnih lestvicah, čeprav obe kodi uporabljata različne računalniške pristope. Pridobivanje podobnih rezultatov v obeh modelih bo pomagalo potrditi naše razumevanje fizikalnih procesov, ki se dogajajo v naravi. Nato lahko dodamo nove funkcije, kot je nastajanje zvezd, za predvajanje skozi simulacijo, kot tudi opazovane podatke o nebu, da preizkusimo naše rezultate in oživimo simulacijo,« pojasnjujejo razvijalci.
Novi superračunalniki razreda exaflop bodo omogočili vključitev bolj zapletene fizike ob upoštevanju širokega nabora vhodnih podatkov, kot so prisotnost masivnih nevtrinov, modeli nastajanja zvezd in galaksij, kot tudi več virov astrofizikalnih povratnih informacij, kot je aktivna galaktična jedra, galaktični vetrovi in eksplozije supernove Ti dogodki bodo vključeni v obe kodi in bodo delovali v večjih omrežjih z višjimi ločljivostmi.
Modelarstvo nenehno usklajevanje napovedi z resničnimi opazovanji neba pa bo pomagalo razkriti številne skrivnosti vesolja, vključno, kot upajo znanstveniki, skrivnost temne snovi in energije. Do danes je ekipa ExaSky v svoje kode vključila fizikalne modele plinov in omrežne modele ter dodala napredne programske tehnologije za analizo simulacijskih podatkov. Naslednji korak bo dodajanje testiranja fizike in programske opreme na strojni opremi naslednje generacije, ko bodo sistemi začeli delovati.
Preberite tudi: