29 марта 2024, пятница, 08:41
TelegramVK.comTwitterYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Разрушительные торнадо в США будет изучать суперкомпьютер

По оценкам Национальной погодной службы и Национального агентства по исследованию океана и атмосферы (США), 27-28 апреля на юго-востоке США из-за торнадо погибли 344 человека. Столь внушительное число жертв за столь короткое время отмечалось в последний раз лишь в 1936 году. Помимо этого, материальный ущерб от торнадо насчитывает миллиарды долларов. Исследователи из Школы компьютерных наук Университета штата Оклахома (США) начали использовать суперкомпьютер Кракен (Kraken) для того, чтобы понять природу разрушительных торнадо. Этот проект финансируется Национальным научным фондом США. Об этом сообщает сайт Национального института вычислительных наук (National Institute for Computational Sciences) Университета штата Теннесси (США).

В публикации о новом проекте отмечается, что сбор данных о действующих торнадо – очень рискованное дело. Охотники за торнадо, преследуя стихию, рискуют своей жизнью. Однако их мобильные радары позволяют измерить лишь некоторые показатели жизни торнадо: скорость ветра или интенсивность осадков. Чтобы понять природу торнадо и даже, может быть, научиться их предсказывать, исследователям нужны данные, которые не под силу охотникам за торнадо: показатели атмосферного давления и структуры ветра в трех измерениях. Для этого ученым нужно гораздо большее число торнадо, чем их, на самом деле, может произойти.

«Мне не нужно три, мне нужно триста [торнадо]», – говорит Эмми Макговерн (Amy McGovern) , профессор (assistant professor) Школы компьютерных наук Университеты штат Оклахомы, штата, где торнадо – частое явление. В своем проекте ученые используют суперкомпьютер Кракен Университета штата Теннесси – восьмой по скорости быстродействия в мире. Команда Макговерн использует данные наземных наблюдений и различных систем мониторинга погоды, чтобы собрать воедино все переменные для описания условий, при которых может или не может возникнуть торнадо.

Мысли о новом проекте появились еще пять лет назад. Тогда, по словам Макгаверн, члены ее команды использовали данные наблюдений за штормами за 20 лет, на их основе выделили 40 показателей, чтобы воссоздать более 250 виртуальных бурь с разрешением в 500 метров. Эта цифра означает, что через каждые 500 метров собирались данные по всем 40 переменным. Сотрудники быстро поняли, что столь высокое разрешение нужно для того, чтобы добиться нужной точности вычислений. Такие расчеты удается проводить благодаря работе Кракена. Кракен – это название суперкомпьютера Крей XT5. Все составляющие этого компьютера занимают более 200 кв. метров. Он располагается в национальной лаборатории Окриджа (Oak Ridge) – наиболее мощном вычислительном центре мира и управляется Национальным институтом вычислительных наук Университета штата Теннесси. Работа Кракена финансируется Национальным научным фондом США.

Команда Эмми Макгаверн «произвела» 150 штормов – возможных предвестников торнадо с разрешением уже в 75 метров. Каждая компьютерная симуляция дает 2-3 «шторма» и требует 30 часов работы и задействования 3000 из более чем 112 тыс. процессорных ядер Кракена. По словам Макгаверн, примерно 50-75 штормов из тех, что происходят в виртуальном мире, сменяются торнадо, снабжая исследователей новыми данными, которые, возможно, позволят им решить загадку одного из самых разрушительных явлений природы.

Ученые надеются, что их работа поможет существенно снизить число ложных предупреждений о торнадо, а их в настоящее время почти 75% из 100, и давать людям больше времени для подготовки (сейчас людей предупреждают за 12-14 минут до торнадо). «Если мы сможем понять, как формируются торнадо, то это, возможно, приведет к выработке более эффективных алгоритмов, предсказывающих торнадо». В настоящее время, ученые завершили 30 из 150 запланированных симуляций. С недавним апгрейдом Кракена до пиковой производительности в 1,17 петафлопс (1 петафлопс = 1000 терафлопс  = 1 квадриллион, т.е. 10 в 15-ой степени операций в секунду), они получили возможность двигаться вперед быстрее. Выработанные ими алгоритмы обработки данных могут быть использованы в различных областях науки от изучения турбулентности атмосферы до роботехники.

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
VK.com Twitter Telegram YouTube Яндекс.Дзен Одноклассники
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2024.