Каждый год крупнейшие имена в области высокопроизводительных вычислений собираются вместе для конференция КС. Выпуск этого года, SC22, почти 12 000 экспертов и энтузиастов суперкомпьютеров отправились в Даллас, штат Техас, США, чтобы послушать лекции, поработать с коллегами и встретиться со старыми друзьями.

Один из «Одного поля ягодаСессии, названные так потому, что они предоставляют экспертам возможность обсудить темы, основанные на личных интересах, а не на дисциплинарных границах, сосредоточены на пересечении основанное на физике машинное обучение и высокопроизводительные вычисления (ХПК). В то время как высокоточное физическое моделирование жизненно важно для изучения сложных систем, оно дорого обходится с точки зрения вычислительной мощности. Для этого есть решения, такие как альтернативные проекционные методы, но они имеют ограниченную точность. В ходе обсуждения сообщества суперкомпьютеров и машинного обучения поделились своим опытом, а пользователи этих систем рассказали о своих собственных проблемах.

«Цифровой близнец» Земли

Еще одним ярким событием конференции для физиков стало пленарный доклад by Нильс Веди Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды (ЕЦСПП) на Земля назначения (ДестинЭ) проект. Эта совместная инициатива Европейской комиссии объединяет ученых из Европейского космического агентства, ЕВМЕТСАТ и ECMWF с целью создания «цифрового двойника» Земли, то есть основанной на физике модели, которая действует как интерактивная компьютерная симуляция нашей планеты. Первый этап проекта должен завершиться в июне 2024 года, и в своем выступлении Веди объяснил, что у него несколько целей:

• Создание общего и стандартизированного подхода (цифровой двойник DestinE) для разработки симуляций системы Земля и их соединения с наблюдениями.
• Разработка услуг, помогающих оценивать и прогнозировать экстремальные явления в окружающей среде с использованием цифрового двойника «вызванных погодой и геофизическими экстремальными явлениями».
• Создание услуг для поддержки политики адаптации к изменению климата и тестирования сценариев смягчения последствий с помощью цифрового двойника «адаптации к изменению климата».

Веди также отметил, что большая часть мировых вычислительных ресурсов в настоящее время находится в Европе, США и Китае. По его словам, создание эффективного цифрового двойника всей нашей планеты потребует расширения этой возможности, чтобы люди во всем мире могли принять участие.

Граничные вычисления встречаются с краем космоса

Заключительный момент физики пришел от Марк Фернандес, главный исследователь Космическая компьютерная программа Hewlett-Packard Enterprise. Фернандес сыграл важную роль в размещении первой и второй версий суперкомпьютера Spaceborne на Международной космической станции (МКС) и участвовал в панельной дискуссии SC22 на тему «Вычисления на грани: обсуждение поддержки недавних космических миссий США.

Как объяснили члены группы, периферийные вычислительные устройства позволяют выполнять сложные вычисления на месте — например, на нефтяной вышке, в заводских цехах или внутри космической станции. До того, как такие устройства были доступны, эту вычислительную работу часто нужно было отправлять за пределы участка сети, которые могли справиться с нагрузкой. Это создало некоторые проблемы, поскольку «вы всегда можете вычислять быстрее, чем передавать», — сказал мне Фернандес в интервью после панели.

Один из способов, которым граничные вычисления уже продемонстрировали свой потенциал на МКС, — это анализ перчаток космонавтов. Всякий раз, когда астронавты возвращаются на МКС после выхода в открытый космос, их оборудование должно быть проанализировано, чтобы убедиться, что оно по-прежнему безопасно. Текущий способ сделать это — отправить фотографии перчаток на Землю для экспертного анализа, который занимает около пяти дней. В течение этого времени астронавты должны ждать, чтобы узнать, смогут ли они снова использовать свои перчатки. Напротив, после того, как компьютер HPE Spaceborne завершил один (по общему признанию, трудоемкий) период «обучения» на изображениях перчаток с помощью машинного обучения, ему удалось проанализировать перчатки космонавтов за считанные секунды.

Сокращение углеродного следа суперкомпьютеров в научных исследованиях

На данный момент человеческая система проверки перчаток космонавтов все еще существует. Однако Фернандес надеется, что компьютеризированная альтернатива однажды позволит астронавтам выходить на улицу и работать несколько дней подряд. Как и в случае с попытками смоделировать мельчайшие частицы в атмосфере Земли, когда дело доходит до освоения космоса, информатика и физика подходят друг другу, как рука в перчатке.

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• Платоблокчейн. Интеллект метавселенной Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• Источник: https://physicsworld.com/a/when-physics-meets-high-performance-computing/