В Америке создадут суперкомпьютер

Поделиться






Ядерщики США заказали «вычислительную машину», которая сможет перегнать по мощности китайский аппарат Tianhe-2 — рекордсмена среди суперкомпьютеров. Национальное управление по ядерной безопасности США (NNSA) заключило с компанией Cray контракт на создание мощного вычислительного комплекса общей стоимостью $174 млн. Это станет одним из самых крупных и дорогостоящих проектов в истории Cray.

Проект по строительству суперкомпьютера следующего поколения Cray XC получил название Trinity. Предполагается, что система обеспечит «мультипетафлопсную производительность», то есть сможет выполнять квадриллионы операций с плавающей запятой в секунду. Сейчас самым мощным в мире суперкомпьютером является китайский комплекс Tianhe-2: быстродействие в тесте Linpack достигает 33,86 петафлопса, а пиковая производительность составляет 54,9 петафлопса.

В основу Trinity лягут серверные процессоры Intel Xeon поколения Haswell и сопроцессоры Intel Xeon Phi Knights Landing. 


Вычислительную систему дополнит хранилище данных Cray Sonexion суммарной вместимостью 82 петабайта, обеспечивающее пропускную способность до 1,7 Тбайт/с. Предполагается, что Trinity станет одним из самых мощных суперкомпьютеров в мире.



Проект будет реализовываться в несколько фаз. Систему планируется использовать, в частности, для исследований, связанных с разработкой и хранением ядерного оружия. Доступ к вычислительному комплексу получат три лаборатории NNSA — Лос-Аламосская национальная лаборатория, Национальная лаборатория Сандия и Ливерморская национальная лаборатория имени Лоуренса. Расположится Trinity в первой из них.

Ввод комплекса в эксплуатацию будет осуществляться поэтапно в конце 2015-го и в 2016 году.

Источник: globalscience.ru

Медузы-охотницы в роли суперкомпьютеров?

Поделиться





Медузы отряда Корнероты распространены в северо-восточной Атлантике, а также в Адриатическом, Средиземном и Чёрном морях. В частности, вид Rhizostoma pulmo, достигающий 40 сантиметров в диаметре, является самым крупным среди их представителей, обитающих у берегов Британских островов. Именно здесь биолог Эндрю Рейнольдз (Andrew Reynolds) обнаружил у медуз уникальную для животных стратегию добывания пищи.

Если говорить о медузах-корнеротах в целом, то их рацион довольно разнообразен. Одни виды способны к наружному пищеварению, благодаря чему в их меню входят достаточно крупные подводные обитатели, например, рыбы. Другие буквально превращаются в «овощ»: оседая на дне, они практикуют фотосинтез за счёт симбиотических микроорганизмов зооксантелл. Однако, в отличие от своих собратьев, вид Rhizostoma pulmo более избирателен и питается исключительно планктоном. Поэтому ему прошлось осваивать сразу несколько способов охоты — и среди них особо выделяется парочка, которую можно описать с помощью методов математической статистики.



Первый носит название «Блужданий Леви» (Lеvy walks). Автор объясняет суть этой стратегии на простом примере с потерянными ключами. Поискав их в кармане и не добившись успеха, человек переносит свои поиски в другое место, — например, на стол, где тоже интенсивно ищет, — и так далее, пока цель не будет достигнута. Такая тактика является вполне оправданной с точки зрения эффективности.

Таким же образом медуза совершает случайные перемещения, в процессе которых более частые короткие шаги перемежаются с длинными. То есть сначала медуза ищет добычу недалеко от своего местоположения, а потом перемещается на значительное расстояние и продолжает «подробные» поиски там. Эта стратегия распространена среди многих животных – например, акул, черепах, членистоногих или пчёл.



Однако самой продуктивной для медуз оказалась вторая стратегия, которая напоминает алгоритм имитации отжига (Simulated annealing). Последний основывается на имитации физического процесса, который происходит при кристаллизации вещества, — в том числе при отжиге (закаливании) металлов для повышения однородности, устранения дефектов, меньшей подверженности износу и большей прочности.

Напомним, что у каждого металла есть кристаллическая решётка. Она описывает возможные варианты геометрического положение атомов вещества, и каждому из этих состояний соответствует определённый уровень энергии. В ходе отжига металл нагревают до определённой температуры, что заставляет атомы кристаллической решётки покинуть свои позиции. Затем начинается медленное и контролируемое охлаждение, в результате которого атомы «выбирают» себе наиболее подходящее место. Таким образом цель затеи – привести систему в максимально упорядоченное состояние с меньшей энергией, чем первоначальная.



Для любого математика этот алгоритм ассоциируется с суперкомпьютерами и характеризуется тем, что с его помощью можно найти оптимальное решение сложной задачи за очень короткое время, — о чём Эндрю Рейнольдз рассказывает в своей статье, опубликованной в издании «Journal of the Royal Society Interface» Лондонского королевского общества естественных знаний. Но самый простой пример – это наше с вами привычное пребывание в интернете. Мы открываем Google, делаем необходимый запрос, получаем информацию. Чтобы ввести следующий запрос, мы опять должны вернуться к начальной странице поиска, и так далее.

У медуз стратегия имитации отжига выражается так: хищник совершает прыжок на произвольное расстояние, — и, если там нет подходящей добычи, возвращается в исходную точку, откуда делает скачок в другом направлении. Смысл таких действий — найти максимальную концентрацию добычи в толще воды или выбрать самую сильную из многих обонятельных троп, исходящих от отдаленной добычи.

Исследователь подчёркивает, что объединение двух описанных стратегий является ключом к успешному выживанию для такого активного потребителя планктона, как Rhizostoma pulmo. Этот пока беспрецедентный пример «компьютерного» поведения живого организма недвусмысленно намекает, что природа уже знает наперёд все наши будущие достижения в области математики — остаётся только догадываться, чем она удивит нас в следующий раз.

Источник: facepla.net

ACME - самая совершенная на сегодняшний день климатическая модель нашей планеты

Поделиться






Ученые из нескольких национальных лабораторий американского Министерства энергетики, объединив усилия с исследователями из некоторых академических учреждений и частных организаций, занимаются разработкой самой совершенной компьютерной климатической моделью. Новая модель будет настолько сложной и всеобъемлющей, что при ее помощи можно будет проводить исследования взаимодействия облачных масс, влияния аэрозолей на изменения климата и многие другие вещи, которые невозможно моделировать при помощи других математических моделей.

В настоящее время в мире существует 55 климатических моделей. Каждая из этих моделей ориентирована на решение одной определенной задачи из-за чего эти модели являются не полными, обладают своими собственными достоинствами и недостатками. Модель, создаваемая в рамках проекта Accelerated Climate Modeling for Energy (ACME), по сложности будет превосходить все существующие модели вместе взятые, впитав в себя самое наилучшее из каждой модели. Это позволит использовать данные моделирования не только для прогнозирования погоды и проведения научных исследований, но и для расчетов перенаправления энергетических потоков в соответствии с изменениями климатических условий.



«Для расчетов столь объемной математической модели нам потребуются абсолютно все вычислительные ресурсы всех национальных лаборатории Министерства энергетики. Но, в результате мы получим самую высокую на сегодняшний день детализацию модели, в которой будут учитываться движения ледяных пластов ледников и в районах полюсов планеты, которая будет иметь улучшенную модель океана и множество других компонентов, которые будут делать результаты математического моделирования максимально приближенными к реальности» — рассказывает Алан Бишоп (Alan Bishop), заместитель директора Научного управления техники и технологий Национальной лаборатории в Лос-Аламосе.

Группа, работающая над проектом ACME, в состав которой входят исследователи из семи Национальных лабораторий, четырех академических научных учреждений и одной частной компании, сосредоточится на первом этапе на трех основных факторах, отвечающих за климатические изменения — водный цикл, биогеохимия, и криосфера.





Согласно планам, время реализации проекта ACME составит десять лет. По мере перехода проекта от одного этапа к другому сложность математической модели будет постоянно увеличиваться и для ее расчетов будут требоваться все более мощные вычислительные системы. Предполагается, что промежуточные модели смогут потянуть суперкомпьютеры с суммарной производительностью в более 100 петафлопс, а вот окончательный вариант модели будет по зубам лишь суперкомпьютерам экза-уровня, которые должны уже появиться к сроку завершения работ проекта ACME.

Источник: www.dailytechinfo.org

Пятерка самых ожидаемых прорывов в науке и технике

Поделиться



 



В наше время наука и техника развиваются семимильными шагами. И каждое новое открытие может в корне изменить наш мир и, как следствие, наши жизни. Вот подборка пяти самых ожидаемых открытия в области науки и техники.

Покорение Марса



Уже много лет ученые лелеют изучить Марс вдоль и поперек. И вот NASA приблизилось к своей мечте еще на один шаг – в 2012 стартовала программа Mars Science Laboratory, а в декабре 2014 начнется «экспансия» Марса с помощью многоразового корабля Orion. В январе 2018 года NASА планирует отправить на корабле Orion первую пилотируемую экспедицию на Марс продолжительностью 501 день.

Расшифровка ДНК реликтовых существ



После успехов в расшифровке генома существ, живших на Земле миллионы лет назад, ученые решили взяться за наших далеких предков.

На стыке 2014-2015 годов планируется представить расшифрованный ДНК Homo erectus (человека прямоходящего, нашего непосредственного предка) вниманию научной общественности. Homo erectus населял нашу планету около 1 миллиона лет назад на территории современных Восточной Азии, России, Старого Света.

Суперкомпьютеры



Уже больше ста лет писатели-фантасты всего мира описывают роботов и суперкомпьютеры, которые порой превосходят разумом человеческий мозг. Пока что компьютеры не достигли таких результатов, но самый мощный на сегодняшний день суперкомпьютер TIANHE-2 производительностью 33,86 петафлопс/с, что для сравнения приблизительно равно производительности 42 300 ПК на базе процессора Intel Core i7, уже сделан в Китае. 

В гонке супекомпьютеров в наше время участвуют Китай, США и Япония, так как потребность в них для науки, медицины, космонавтики все растет. Поэтому Intel собирается к 2020 году представить свое устройство производительностью 4 экзафлопс/с (4 квинтиллиона операций в секунду).

Проект Rosetta



В начале 2015 года произойдет знаменательное событие – аппарат Rosetta произведет посадку на поверхность кометы ISON, которая пролетела около Земли в 2013 году. Это, к слову, будет первой в истории посадкой космического корабля на поверхность кометы. Rosetta возьмет пробы грунта, чтобы после их анализа ученые могли определить, была ли жизнь принесена на Землю таким вот небесным телом.

Экзоскелет 



Экзоскелет – это устройство, которое увеличивает силу человека при помощи наружного каркаса. Это изобретение тоже давно было придумано фантастами, а один из первых прототипов был разработан в США еще в далеких 60-х годах прошлого века для военных нужд.Однако, Hardiman от General electric не был взят на вооружение из-за несовершенства конструкции и большого веса.

В настоящее время в России, США и Японии параллельно созданы промышленные образцы экзоскелетов, которые по заверениям разработчиков найдут себе применение в медицине для реабилитации пациентов после травм.          

 

Источник: /users/1617

Самый старый технический музей Европы

Поделиться



Первые мгновения фотосинтеза рассчитали на суперкомпьютере

Поделиться



Intel и Cray начали создание суперкомпьютера производительностью 180 Петафлопс

Поделиться



Первый суперкомпьютер

Поделиться



Сегодня суперкомпьютеры помогают человеку решать массу задач, в том числе прогнозировать погоду, расшифровывать ДНК и играть в «Свою игру». А первая вычислительная машина, которой подошло название «суперкомпьютер», в этом году празднует 40-летний юбилей. Это Cray-1.




Читать дальше →

Суперкомпьютер за £97 миллионов предскажет погоду на вашем заднем дворе

Поделиться



Где и как используются возможности IBM Watson? Часть 2

Поделиться