Ciência
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Tecnologia Incrível:
Como Supercomputadores resolve problemas gigantes
Por Live Science
23 de julho de 2013
Supercomputadores de hoje são
maravilhas do poder computacional, e eles estão sendo usados para resolver
alguns dos maiores problemas científicos do mundo.
Os modelos atuais são dezenas de
milhares de vezes mais rápido do que a média computador desktop. Eles
alcançar essas velocidades extremamente rápidas via processamento paralelo, em
que muitos processadores de computador realizar cálculos simultaneamente.Supercomputadores
são usados para tudo, desde a previsão do tempo para modelar o cérebro humano .
O que define supercomputadores
diferencia é o tamanho e dificuldade das tarefas que eles podem enfrentar e
resolver, disse Jack Wells, diretor de ciência no Oak Ridge Leadership
Computing Facility no Oak Ridge National Laboratory, no Tennessee. [ 9 super-cool usos para supercomputadores ]
"Supercomputadores podem
fazer problemas supersize", disse Wells.
Supercomputadores são muitas
vezes construídos a partir dos mesmos componentes que computadores normais, mas
eles são integrados para que possam trabalhar juntos, Wells disse LiveScience.
Os primeiros supercomputadores
foram desenvolvidos na década de 1960, projetado pelo engenheiro elétrico
Seymour Cray da Control Data Corporation (CDC). Em 1964, a empresa lançou o CDC 6600,
muitas vezes considerado o primeiro supercomputador do mundo. Cray depois formou sua própria
companhia, o que fez o Cray-1 em 1976 e Cray-2 em 1985.
Estes primeiros supercomputadores
tinha apenas alguns processadores, mas na década de 1990, os Estados Unidos eo
Japão estavam fazendo aqueles com milhares de processadores. Numérica túnel de vento da Fujitsu se
tornou o computador mais rápido em 1994 com 166 processadores, seguido pelo
Hitachi SR2201, em 1996, com mais de 2.000 processadores. A Intel Paragon gumes para a liderança
em 1993.Em junho de 2013, da China Tianhe-2 era o supercomputador mais rápido do mundo .
Desempenho de supercomputador é
medida em " fracassos ",
abreviação de operações de ponto flutuante por segundo. As máquinas de hoje pode alcançar
velocidades petaflops - quatrilhões de flops.
O TOP500 é um ranking dos 500
supercomputadores mais poderosos do mundo. China
Tianhe-2 atinge 33,86 petaflops, enquanto que o Cray Titan atinge 17,59
petaflops, e classifica Sequoia da IBM no terceiro 17,17 petaflops.
Resolver problemas
supersize
Os pesquisadores têm aproveitado
o poder números impressionantes de supercomputadores para trabalhar em problemas complexos em áreas que vão desde a astrofísica à
neurociência.
Estes gigantes computacionais têm
sido usados para responder a perguntas sobre a criação do universo durante o
Big Bang.Pesquisadores do Texas Advanced Computing Center (TACC) simulada como
as primeiras galáxias se formaram, e os cientistas do Centro de Pesquisa Ames
da NASA em Mountain View, na Califórnia, simularam o nascimento de estrelas. Usando computadores como Roadrunner da
IBM em Los Alamos National Laboratory, os físicos têm sondado os mistérios da
matéria escura, a misteriosa substância que compõe cerca de 25 por cento da
massa do universo. [ 101 Astronomia imagens que vão explodir sua mente ]
Previsão do tempo é outra área
que depende fortemente de supercomputação. Por
exemplo, os meteorologistas usado o Ranger supercomputador TACC para determinar
o caminho do furacão Ike, em 2008, aumentando a previsão de furacões de cinco
dias em 15 por cento.Os cientistas do clima usam supercomputadores para modelar
a mudança climática global, um desafio que envolve centenas de variáveis.
Testes de armas nucleares foi
proibido nos Estados Unidos desde 1992, mas simulações de supercomputadores
garantir que as armas nucleares do país permanecem seguros e funcionais. Sequoia supercomputador da IBM no
Lawrence Livermore National Laboratory, na Califórnia é projetado para
substituir testes de explosões nucleares com melhores simulações.
Cada vez mais, os neurocientistas
têm voltado sua atenção para a difícil tarefa de modelar o cérebro humano. O projeto Blue Brain na École
Polytechnique Fédérale de Lausanne, na Suíça, liderada por Henry Markram,
pretende criar um cérebro humano completo, virtual. Os cientistas do projeto estão usando
um supercomputador IBM Blue Gene para simular as estruturas moleculares dos
cérebros de mamíferos reais. Em
2006, o Blue Brain com sucesso simulado uma coluna completa de neurônios no
cérebro de ratos.
Compartilhando a carga
O supercomputador por excelência
consiste tipicamente de grandes datacenters cheios de muitas máquinas que estão
fisicamente ligados entre si. Contudo,
a computação distribuída poderia também ser considerada uma forma de
supercomputadores, que consiste em muitos computadores individuais ligados por
uma rede (tal como a Internet), que dedicar uma porção da sua capacidade de
processamento de um grande problema.
Um exemplo bem conhecido é o SETI @ home (Search
for Extraterrestrial Intelligence em casa) do projeto, em que milhões de
pessoas correm um programa em seus computadores que procura por sinais de vida
inteligente em sinais de rádio. Outra
é "Dobrar em casa", um projeto para prever a estrutura 3D de
proteínas - os laboriosos biológicos que executam tarefas vitais em nosso corpo
- a partir da seqüência de cadeias moleculares a partir do qual elas são
feitas.
No futuro, supercomputadores vai
borda em direção a capacidades "exascale" - cerca de 50 vezes mais
rápido do que os sistemas atuais, Wells disse. Isso vai exigir mais energia , por isso a eficiência energética
provavelmente vai se tornar um importante objetivo dos futuros sistemas. Outra tendência será integrar grandes
quantidades de dados para aplicações como a descoberta de novos materiais e
biotecnologia, Wells disse.
Texto
em PDF:
Disponível
em <
http://www.livescience.com/38332-how-supercomputers-solve-giant-problems.html
> Acesso dia 25 de julho de 2013.
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