Napredna kosmička simulacija: Superračunar pomjera granice nauke
Revolucionarna kosmička simulacija sprovedena je koristeći Superračunar Frontier koji je jedan od najmoćnijih superračunara na svijetu, pružajući neviđeni nivo detalja u modelovanju posmatranog svemira. Za razliku od tradicionalnih simulacija koje se oslanjaju prvenstveno na gravitacione sile, ovaj projekat integriše napredne računarske tehnike kako bi uključio tamnu materiju, dinamiku gasa i kretanje plazme. Razmjera i složenost ovog poduhvata predstavljaju veliki iskorak u razumijevanju kosmičke evolucije i velikih struktura.
Napredna kosmička simulacija sa superračunarom Frontier
Ova vrhunska studija, sprovedena u okviru Eksaskalarog računarskog projekta Ministarstva energetike SAD-a (DOE), koristila je superračunar Frontier u Nacionalnoj laboratoriji Oak Ridge (ORNL). Simulacija je izvedena pomoću koda za ubrzanu hibridnu kosmologiju (HACC), demonstrirajući ogroman potencijal eksaskalarnog računanja. Kao dio DOE-ove inicijative vrijedne 1,8 milijardi dolara, naučne aplikacije moraju dostići brzine obrade i do 50 puta brže od prethodnih standarda. Frontier je daleko nadmašio ta očekivanja, radeći gotovo 300 puta brže od ranijih kosmoloških simulacija.
Napredak u hidrodinamičkoj kosmologiji i računarskoj moći
Prema izvještaju Live Science-a, hidrodinamička kosmologija bila je ključna za ovaj projekat, uključujući tamnu materiju i energiju uz tradicionalne gravitacione interakcije. Kako bi se zadovoljili ovi ogromni računarski zahtjevi, korišteno je 9.000 računarskih čvorova, od kojih je svaki opremljen AMD Instinct MI250X grafičkim procesorima. Ova moćna konfiguracija omogućila je simulacije neviđene rezolucije, pružajući dublji uvid u kosmičke strukture.
Superračunar Frontier: Budućnost eksaskalarnog računanja
Frontier je trenutno drugi najmoćniji superračunar na svijetu, dostižući vršnu performansu od 1,4 eksaFLOPS-a. Sistemi klasifikovani kao ‘eksaskalarni’ moraju prelaziti 999 petaFLOPS-a, omogućavajući im da obrađuju ogromne količine podataka i izvršavaju izuzetno složene proračune nevjerovatnom brzinom. Jedini računar koji nadmašuje Frontier je El Capitan, za koji se predviđa da će dostići 1,7 eksaFLOPS-a.
Primjene eksaskalarnog računanja izvan kosmologije
Osim u kosmologiji, eksaskalarno računanje ima ključnu ulogu u napretku brojnih naučnih disciplina, uključujući klimatologiju, inženjerstvo materijala i vještačku inteligenciju. Godine 2023. razvijen je model atmosfere E3SM SCREAM koristeći Frontier, omogućavajući visokorezolucijske klimatske podatke neophodne za atmosferska i ekološka istraživanja. Slično tome, napredak u nauci o materijalima doprinio je razvoju jačih i otpornijih materijala za različite industrije.
Uloga superračunara u istraživanju vještačke inteligencije i klimatskih promjena
Naučnici predviđaju da će superračunari poput Frontiera igrati ključnu ulogu u ubrzanju istraživanja vještačke inteligencije, unapređenju modela mašinskog učenja i poboljšanju prediktivne analitike u studijama klimatskih promjena. Zahvaljujući sposobnosti da nevjerovatnom brzinom obrađuju ogromne skupove podataka, ovi sistemi će omogućiti značajne napretke u više naučnih oblasti.
Zaključak
Integracija najnaprednije tehnologije u kosmičke simulacije revolucionizuje naše razumijevanje svemira. Korištenjem moći eksaskalarnog računanja, istraživači mogu otkriti dublje uvide u kosmičku evoluciju, klimatske promjene i vještačku inteligenciju. Kako tehnologija nastavlja da napreduje, potencijal superračunara poput Frontiera za unapređenje naučnih istraživanja ostaje neograničen.
