2023 yılında, CRA'ya bağlı profesyonel bir topluluk üyesi olan Endüstriyel ve Uygulamalı Matematik Derneği (SIAM), hesaplamalı bilimin geleceğinde ortaya çıkan zorluklara yönelik stratejik bir vizyon oluşturmak üzere bir görev gücü görevlendirdi. Bu ayın başlarında, görev gücü şu başlıklı raporunu yayınladı: Hesaplamalı Bilimin Geleceği. CCC, birçok temanın vizyon faaliyetlerimiz ve raporlarımızla doğrulandığı bu raporun önemini ve güncelliğini vurgulamaktan heyecan duyuyor. 

Raporda belirtildiği gibi, Amerika Birleşik Devletleri ileri bilgi işlem ve hesaplama biliminde tartışmasız liderdi. Görev gücü, son yıllarda liderliğe stratejik rakiplerin meydan okuduğunu belirtiyor. Hesaplamalı Bilimin Geleceği raporu, ABD liderliğinin devamını sağlamak için önemli zorlukların üstesinden gelmenin yollarını ele almak üzere oluşturuldu.

Bu rapor disiplinler arası işbirliğinin artan önemini vurgulamaktadır. Hesaplamalı bilimdeki atılımlar genellikle farklı alanlardaki uzmanların işbirliğinden kaynaklanır ve bu da yeniliği teşvik eder ve ilerlemeyi teşvik eder.

Gelecek nesil hesaplamalı bilim adamlarını yetiştirmek, bilgisayar alanındaki ilerlemeyi sürdürmek için de gereklidir. Gelecek nesilleri ortaya çıkan zorluklarla başa çıkabilmek için gerekli becerilerle donatmak için sağlam eğitim programları ve iş gücü geliştirme girişimleri olmalıdır.

Diğer maddeler, teknolojik gelişmelerin bir bütün olarak topluma fayda sağlamasını sağlamak için sorumlu uygulamaları, şeffaflığı ve hesap verebilirliği savunan hesaplamalı araştırmanın etik sonuçlarını vurgulamaktadır.

Yenilik ve keşif, toplumsal etki ve küresel zorluklar

Bu rapordaki bazı alanlar üç noktaya ışık tutuyor: 

Yenilik ve Keşif: Disiplinlerarası işbirliğini teşvik ederek ve gelişen teknolojileri benimseyerek, hesaplamalı bilim adamları yeni bilgi sınırlarının kilidini açabilir ve çeşitli alanlarda inovasyonu teşvik edebilir.

Toplumsal Etki: Hesaplamalı bilim ilerlemeye devam ettikçe toplum üzerindeki etkisi de artacaktır. Teknolojik gelişmelerin sorumlu ve adil bir şekilde gerçekleştirilmesini sağlamak için etik hususlara öncelik verilmelidir.

Küresel Zorluklar: İklim değişikliğinden sağlık hizmetlerine, siber güvenliğe ve ötesine kadar, hesaplamalı bilimin küresel zorlukların üstesinden gelmede hayati bir rolü var. Araştırmacılar, hesaplamalı araç ve tekniklerden yararlanarak insanlığı bir bütün olarak etkileyen karmaşık sorunlara çözümler geliştirebilirler.

Rapordaki temel bulgular şunları içeriyor:

1. Bilgisayar araştırmacıları ve finansman sağlayan kuruluşlar, daha kapsamlı hesaplamalı bilim programları oluşturmaya odaklanmalıdır. Bu, hesaplamalı yöntemleri kullanarak bilimsel araştırmayı ve problem çözmeyi desteklemek için fon, personel ve altyapı tahsis etmek anlamına gelir. Programlardan biri, Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı'nda bulunan Enerji Bakanlığı'nın (DOE) Exascale Bilgi İşlem Projesini içermektedir. Bu proje, geniş iş yüklerini desteklemek için saniyede en az bir exaFLOPS kayan nokta hesaplaması yapabilen bir süper bilgi işlem düzeyi olan exascale için bilim adamlarını ve bilgi işlem tesislerini hazırlamayı amaçlamaktadır. ECP teknolojisinden ve gelecekteki donanımdan tam olarak yararlanmak için programın hem uygulamalı matematik hem de bilgisayar bilimlerinde ilerleme kaydetmesi gerekir. Bu, yüksek performanslı bilgi işlem ortamları için optimize edilmiş algoritmalar, sayısal yöntemler ve yazılım araçlarının geliştirilmesini içerebilir.
2. Exascale Bilgi İşlem Programı, mevcut gelişmelerden yararlanmanın yanı sıra, yüksek performanslı bilgi işlem alanında gelecekteki gelişmeleri öngörmeli ve bunlara hazırlanmalıdır. Buna, yaklaşan donanım iyileştirmelerinden yararlanmak için araştırma ve geliştirmeye yatırım yapmak da dahildir. Başarı için işbirliğinin şart olduğu vurgulanıyor. Program, uygulamalı matematikçiler, bilgisayar bilimcileri ve uygulama bilimcileri arasındaki ortaklıkları teşvik etmelidir. Bu çok disiplinli yaklaşım, bilişimsel çözümlerin çeşitli alanlardaki kritik ulusal zorlukları ele alacak şekilde etkili bir şekilde uyarlanmasını sağlar.
3. Ülkenin, yüksek performanslı bilgi işlem teknolojilerinin sürdürülebilir gelişimini garanti altına almak için kapsamlı bir dizi yatırıma ihtiyacı var. Yalnızca üst düzey hesaplamaya ulaşmak değil, aynı zamanda bu tür yeteneklerin geliştirilmesinin, ileri hesaplamalı bilim alanında ülkenin devam eden ve değişen ihtiyaçlarını karşılamak için daha da genişletilmesini sağlamak önemlidir.
4. Nöromorfik ve kuantum hesaplama gibi alternatif bilgi işlem teknolojilerine yatırım yapmak, gelecekte geleneksel bilgisayar mimarilerinin çözemeyeceği önemli zorlukların üstesinden gelmek için çok önemlidir. Nöromorfik hesaplama, insan beyninin yapısından ve işleyişinden ilham almıştır. Beynin sinir ağlarını taklit eden, özellikle örüntü tanıma, öğrenme ve adaptasyonla ilgili görevlerde bilginin daha verimli ve esnek işlenmesine olanak tanıyan bilgisayar sistemleri geliştirmeyi amaçlıyor. Kuantum hesaplama, hesaplamaları gerçekleştirmek için kuantum mekaniğinin ilkelerini kullanır. Kuantum bilgisayarlar, özellikle kriptografi, optimizasyon ve simülasyon gibi alanlarda belirli türdeki sorunları klasik bilgisayarlara göre katlanarak daha hızlı çözme potansiyeline sahiptir.
5. Teknoloji ilerledikçe bilimsel araçlar ve tesisler giderek daha büyük ve karmaşık veri kümeleri üretiyor. İlerlemeye devam etmek için bilim adamlarının bu büyük miktardaki verilere erişmeleri gerekecek. Ancak bunu yapmak, bu veri akışlarını etkili bir şekilde toplamak, yönetmek, analiz etmek ve yorumlamak için altyapıya, kaynaklara ve teknolojiye önemli yatırımlar gerektirecektir. 
6. Yapay zeka ve makine öğrenimi, bilimsel araştırma süreçlerinde devrim yaratacak önemli bir potansiyele sahiptir. Bu teknolojiler, veri analizi, örüntü tanıma ve hipotez oluşturma dahil olmak üzere araştırmanın çeşitli yönlerini geliştirebilir. Ancak bu fırsatların tam anlamıyla hayata geçirilmesi matematik ve hesaplamaya önemli yatırımlar gerektirecektir.

Son CCC girişimleriyle kesişme

Bu rapor, Tam Yığın Görev Gücü gibi CCC'nin ilgilendiği veya üzerinde çalıştığı bazı konuları güçlendirmektedir. Bu görev gücü, bir bilgisayar sistemine giren her şeye ve bu teknolojilerin kullanıcılar ve geliştiricilerle nasıl arayüz oluşturduğuna odaklanır. Gruptaki birçok tartışma arasında üst düzeyde hesaplama, kuantum ve nöromorfik hesaplama hakkındaki konuşmalar yer alıyor. Aslında, Full Stack Task Force üyelerinden biri olan, Urbana-Champaign'deki Illinois Üniversitesi'nden Bill Gropp, CCC'nin konseyinde görev yapıyor ve exascale hesaplama konusunda uzman olup bu teknoloji üzerinde çalışıyor. 

Teknoloji ve Toplumda Araştırmaya Toplum Odaklı Yaklaşımlar (CDARTS) çalıştayı gibi etkinlikler, bilişim alanındaki araştırmacıları ve yapay zeka sistemlerinin etkilerinden etkilenen toplulukları bir araya getirmek için bu raporla benzer hedefleri paylaşıyor. CDARTS çalıştayında bilgisayar araştırmalarının onların ihtiyaçlarını ve işbirliğine yönelik en iyi uygulamaları nasıl destekleyebileceği ele alındı.

CCC aynı zamanda bilgisayar araştırmaları için disiplinler arası en iyi uygulamaları oluşturmaya yönelik 6 yuvarlak masa toplantısını da yakın zamanda tamamladı; bu, raporda disiplinler arası işbirliklerine olan acil ihtiyaç hakkında çok sayıda bahsi geçen konuyla alakalıdır. CCC, önümüzdeki aylarda konuyla ilgili CRA ile ortak bir rapor yayınlayacak.

CRA ve SIAM birçok yönden birbirine bağlıdır. SIAM Görev Gücü Başkanı Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı'ndan Bruce Hendrickson az önce seçildi CRA'nın Yönetim Kurulu'na. Utah Üniversitesi Bilgisayar Okulu müdürü Mary Hall aynı zamanda görev gücünde görev yapmıştır ve CRA Yönetim Kurulu'nda yer alırken, CRA'nın İcra Komitesi'nde de görev yapmaktadır. SIAM Görev Gücü raporunun tamamını okuyun okuyun.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://feeds.feedblitz.com/~/874676597/0/cccblog~New-SIAM-Report-Explores-the-Challenges-Facing-the-Future-of-Computational-Science/