Tại Mỹ, với sự hỗ trợ của Bộ Năng lượng, các nhà khoa học đang phát triển các công cụ phần mềm để mô hình hóa tất cả các quá trình chính trong vũ trụ. Hơn nữa, các công cụ như vậy đã sẵn sàng một phần và đang chờ triển khai các siêu máy tính mới thuộc lớp exaflop, chẳng hạn như Aurora và Frontier. Dự án hoàn thành hứa hẹn sẽ tiết lộ những bí mật về nguồn gốc và sự phát triển của vũ trụ, đồng thời cũng sẽ cho phép dự đoán tương lai.
Dự án ExaSky được dẫn dắt bởi các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne. Người ta tin rằng đây là một trong những chương trình quan trọng nhất trong khoa học Trái đất và vũ trụ, sẽ được triển khai với sự ra mắt của siêu máy tính lớp exaflop. Một khía cạnh quan trọng của nền tảng mới sẽ là sự nhấn mạnh vào tính toán với bộ xử lý đồ họa. Do đó, mã dự án ExaSky được điều chỉnh tích cực để hoạt động trên bộ xử lý Intel, NVIDIA và AMD.
Hai mã rất khác nhau đang được điều chỉnh để chạy trên siêu máy tính (GPU) mới: HACC (Mã vũ trụ gia tốc phần cứng / hỗn hợp) dựa trên phương trình Lagrange và Nyx (phương pháp mạng thích ứng).
"Ý tưởng là các mô hình vật lý tương tự trong cả hai mã sẽ cung cấp kết quả tương tự ở nhiều quy mô khác nhau, mặc dù hai mã sử dụng các cách tiếp cận tính toán khác nhau. Việc thu được các kết quả tương tự trong cả hai mô hình sẽ giúp khẳng định hiểu biết của chúng ta về các quá trình vật lý xảy ra trong tự nhiên. Sau đó, chúng tôi có thể thêm các tính năng mới, chẳng hạn như sự hình thành sao, để chơi thông qua mô phỏng, cũng như dữ liệu khảo sát bầu trời quan sát để kiểm tra kết quả của chúng tôi và đưa mô phỏng vào cuộc sống, ”các nhà phát triển giải thích.
Các siêu máy tính lớp exaflop mới sẽ giúp nó có thể kết hợp các vật lý phức tạp hơn, có tính đến nhiều yếu tố đầu vào, chẳng hạn như sự hiện diện của neutrino khổng lồ, các mô hình hình thành sao và thiên hà, cũng như một số nguồn phản hồi vật lý thiên văn, chẳng hạn như hoạt động hạt nhân thiên hà, gió thiên hà và vụ nổ siêu tân tinh Các sự kiện này sẽ được bao gồm trong cả hai mã và sẽ hoạt động trên các mạng lớn hơn với độ phân giải cao hơn.
Mô hình hóa và việc liên tục đối chiếu các dự đoán với các quan sát thực tế về bầu trời sẽ giúp tiết lộ nhiều bí mật của vũ trụ, bao gồm, như các nhà khoa học hy vọng, bí mật của vật chất tối và năng lượng. Đến nay, nhóm ExaSky đã kết hợp các mô hình vật lý khí và mô hình mạng vào mã của họ, cũng như bổ sung các công nghệ phần mềm tiên tiến để phân tích dữ liệu mô phỏng. Bước tiếp theo sẽ là thêm kiểm tra vật lý và phần mềm trên phần cứng thế hệ tiếp theo khi hệ thống hoạt động.
Đọc thêm: