Szuperszámítógépek - a hétköznapok rejtélyes irányítói

2022 / 09 / 22 / Bobák Zsófia
Szuperszámítógépek - a hétköznapok rejtélyes irányítói
A világ legnagyobb teljesítményű számítógépei nem csak az emberiség égető problémáinak megoldásán dolgoznak, a színfalak mögött sokszor egészen hétköznapi, de annál lényegesebb feladatokat vesznek át a (hozzájuk képest) lassú és körülményes emberektől.

Kritikus célok

Az első teremnyi méretű elektronikus számítógép megjelenése óta sok idő, több mint hetven év telt már el, de annak ellenére, hogy manapság már mindenki részesülhet a számítógépek által biztosított előnyökben és mindnyájan egy-egy, az "ősi" szuperszámítógépeknél sokkal gyorsabb számításokra képes minikomputert cipelünk egyfolytában magunkkal okostelefonok formájában, a valóban nagy munkákat továbbra is hatalmas méretű, gigászi gépek végzik a számukra kialakított létesítményekben.

A legendás ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) első feladata a második világháború megnyerése lett volna a szövetségesek számára, de erről lecsúszott, mivel a harcok véget értek, mielőtt a gép készen állt volna a használatra. 1945-ös munkába állítása után így új, de akkoriban nem kevésbé lényegesnek tűnő célt segített megvalósítani: a hidrogénbomba terveihez végzett kalkulációkat. Bár a számítások komplexitása meghaladta még a Moore School alagsori helyiségét elfoglaló 30 tonnás gép kapacitását is, de egy-egy részfeladat lefuttatása hasznos információkat eredményezett az előzetesen végzett tervezés kivitelezhetőségét illetően.

A hidegháborús évek már a múlt homályába vesztek, de az ENIAC és a CDC 6600 késői utódai, a mai szuperszámítógépek még mindig fontos segítőtársai az embereknek az égető problémák megoldásában a katonai alkalmazások terén és sok más, kevésbé militáns jellegű kérdéssel kapcsolatban is.

Ezek a monstrumok azonban rendelkeznek egy hétköznapibb arculattal is

, amiről talán kevesebbet lehet hallani, mint a fantasztikus sebességű orvostudományi felfedezések, látványos atombomba szimulációk vagy a jövő fegyveres konfliktusainak kimeneteléről szóló előrejelzések kivitelezésének sikereiről. Ők végeznek el sok olyan, emberi szemszögből végtelenül egyhangúnak látszó teendőt is, melyek nélkül a mindennapok működését biztosító jól olajozott gépezetek zakatolása egykettőre akadozni kezdene.

A világ egyik leggyorsabb számítógépe megmondja, hova üljünk

Japán Riken Kutatóközpontjának kobe-i épülete rejti a világ második leggyorsabb számítógépét, a Fudzsi hegyről elnevezett Fugakut. A 1920 négyzetméteres teremben elhelyezkedő berendezés az A64FX processzorral és 158 976 csomóponttal 537 PFLOPS (Peta FLoating point Operations Per Second, vagyis a másodpercenkénti lebegőpontos műveletek száma 537 billiárd) teljesítményre képes. A 2021 márciusában munkába állított gép már az azt megelőző tesztidőszakban segített a koronavírus elleni intézkedések megtervezésében, később orvostudományi feladatokat, klímaváltozási modellek megalkotását, a Japánt fenyegető földrengések és szökőárak lehetséges hatásának vizsgálatát és egy katasztrófa esetén szükséges kimenekítési útvonalak tervezését és következő generációs elektromos járművek teljesítményének elemzését bízták vagy bízzák rá többek között, vagyis csupa nemes feladatot, de emellett megoldotta azt a problémát is, amely az elmúlt évben sok fejfájást okozott a vendéglátóipari egységek üzemeltetői számára:

megválaszolta, hogy hány személyt és milyen elrendezésben ültethetnek le ahhoz, hogy azok biztonságosan elkerülhessék egymás megfertőzését.

A Fugakuval a Riken Központ kutatói tavalyelőtt októberben készítették el a szimulációt, amely megmutatta, hogy egy hatvan négyzetcentiméteres asztalnál helyet foglaló vendégek milyen konfigurációban tudják legkönnyebben és legkevésbé átadni egymásnak a vírust: az eredmények szerint az egymással szemben ülő és beszélgető emberek által kilélegzett cseppek kevesebb valószínűséggel érik el a velük szemben ülőt, mint ha egymás mellett ülve, egymás felé fordulva diskurálnának. A legjobb elrendezés, ha a beszélgető társak átlósan foglalnak helyet, ez jelentősen csökkenti a fertőzés esélyét.

Az elemzés talán kevésbé tűnik életbevágó jelentőségűnek, mint más, például gyógyszerkutatással kapcsolatos számítások elvégzése, de a járványhelyzet miatti korlátozások, különösen Japánban, még mindig nem értek véget és ez nagy terhet ró az étteremtulajdonosokra, akik közül rekord számú, 715 egység üzemeltetője jelentett csődöt 2020 folyamán.

A Cray szuperszámítógépe baseball stratégiát fejleszt

Míg az IBM Summitja, amely egészen tavalyelőtt júniusig a világ leggyorsabb gépének számított, a fúziós reaktorok kialakításának titkait kutatja, az opioid függőségre való hajlamot próbálja meghatározni vagy éppen a csillagok halálakor keletkező egzotikus anyagok összetételét vizsgálja, a szintén IBM-es Sierra az Egyesült Államok Nemzeti Nukleáris Biztonsági Igazgatóságának segít az atomfegyverek készletének kezelésében, a kínai szupergép, a Tienho-2 pedig a kínai kormányt segíti munkájában, addig a Cray cég egyik, üzleti ügyfeleknek szánt gépe egy MLB baseballcsapat stratégiáját dolgozza ki játék közben.

2014-ben a cég vezérigazgatója, Pete Ungaro úgy nyilatkozott, hogy egyik gépüket egy meg nem nevezett Major League Baseball csapat azzal a céllal vásárolta meg, hogy a villámgyors kalkulációkkal a játékosok teljesítményét elemezve még a meccsek közben tudjanak a stratégián módosítani és nyerésre vinni a csapatot. A Business Insider leírása szerint, mivel a Cray szuperszámítógépeinek ára félmillió dollárnál kezdődik (146 millió forint), ezért igen szép összeget szánt az egyesület a taktika javítására.

A cég egyik eszköze, a 17,59 petaflopsos Titan 2012-ben kiérdemelte a világ leggyorsabb szuperszámítógépének címét, és ők építették az AMD-vel együtt a világ jelenlegi legsebesebb komputerét, a Frontiert is, amely már az exaflops dimenzióban működik 1,5 exaflops teljesítménnyel (másodpercenként 1,5 trillió művelet). Ez a gép azonban nem sportcsapatok teljesítményét növeli majd, hanem tudósok és mérnökök munkáját támogatja. A fejlesztési fázisban az első generációs hardver platformokhoz többek között a Tejutat tanulmányozó, a Zika vírus működési elvét kutató, a nukleáris reakciókat szimuláló és a lézer-plazma fizika területének fejlődését elősegítő kutatók kapnak hozzáférést.

A Fujitsu gépei repülőgépeket fejlesztenek

A japán Fujitsu, a világ egyik legnagyobb IT-szolgáltatója már több szuperszámítógépet is épített, ezek közül a legnagyobb teljesítményű a korábban már említett Fugaku, de szintén a petaflops tartományban működnek a PrimeHPC család tagjai is.

A PrimeHPC FX1000-et 2020-ban vásárolta meg a Japán Űrügynökség, hogy a repüléstechnikai fejlesztések során alkalmazza.

Az űrügynökség már korábban is alkalmazott nagyteljesítményű gépeket a rakéták tervezésének folyamata során, melyekkel folyadék-, és szerkezetdinamikai szimulációkat végzett, de a Fujitsu berendezésével még több adat feldolgozására lesz lehetőség. Ezenkívül a JAXA a műholdakból beérkező rengeteg adat tárolására és feldolgozására is használja majd a gépet, és a mesterséges intelligencia rendszerek működtetését is fejleszti vele.

Érkezik a Komondor

A szuperszámítógépek a színfalak mögött észrevétlenül, de annál hatékonyabban tervezik meg az emberiség életének minden területén az optimális működési folyamatokat, így elkerülhetetlen, hogy aki nem akar lemaradni a technológiai fejlődésben, az előbb-utóbb nem csak használni, hanem fejleszteni is szeretné a saját verzióját. Jelenleg a statisztikák szerint a legerősebb 500 gép közül körülbelül 200 Kínában található, több mint száz az Egyesült Államokban, 34 pedig Japánban, a többi ország egyelőre elmaradásban van a szuperszámítógépek és különösen a petaflops teljesítményű eszközök alkalmazásának tekintetében.

Magyarország eddigi leggyorsabb szuperszámítógépe, a Komondor a tervek szerint hamarosan munkába állhat Debrecenben, ahol az 5 petaflops teljesítményű eszköz az orvostudományban, a klímakutatásban, az időjáráselőrejelzésben vagy éppen a közlekedésszervezésben segít majd sok más mellett.

Ez a cikk eredetileg 2021.09.06-án jelent meg a Rakétán.

(Fotó: Pixabay, Fujitsu/Riken Center, Wikimedia Commons)

További cikkek a témában:

Szuperszámítógéppel készítik el a Föld digitális mását A Destination Earth projektben 1 kilométeres egységekre bontják a földi légkört, ami sokkal nagyobb felbontású, mint amivel a jelenlegi éghajlati modellek dolgoznak. Vagyis a jövőben az előrejelzések is sokkal részletesebb, valós idejű adatokon alapulnak.
A barcelonai szuperszámítógép, amelynek egy templom az otthona A MareNostrum 4 csak a huszonötödik legerősebb gép a világon, de kétségtelenül ez talált a legszebb otthonra.
Két nap alatt 77 lehetséges ellenanyagot talált a koronavírusra a világ leggyorsabb szuperszámítógépe Hagyományos módszerekkel ez évekbe telt volna a kutatóknak, a számítógép valamivel gyorsabban megoldotta. Ez még korántsem jelenti azt, hogy megvan az ellenszer a világon végigsöprő járványra, de az IBM reményei szerint felgyorsíthatja a kutatásokat.


Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.