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    Come i supercomputer australiani hanno calcolato i numeri per guidare la nostra risposta agli incendi boschivi e alle pandemie

    Credito:NCI Australia, Autore fornito

    All'inizio del 2020, L'Australia è rimasta sbalordita dai peggiori incendi mai registrati. Sei mesi dopo stiamo affrontando la pandemia di coronavirus che sta investendo il mondo.

    Quest'anno, forse più che mai, decisori, servizi di emergenza, gli operatori sanitari e le comunità minacciate hanno avuto bisogno in fretta, informazioni affidabili per capire cosa sta succedendo. E oltre a ciò, hanno avuto bisogno di modelli ad alta potenza per avere un'idea di ciò che deve ancora venire.

    È qui che entrano in gioco i supercomputer. L'infrastruttura di ricerca ad alte prestazioni australiana è guidata da due centri:la National Computational Infrastructure (NCI Australia) a Canberra e il Pawsey Supercomputing Center a Perth.

    NCI Australia è la patria di Gadi, il supercomputer più potente dell'emisfero australe, che può fare in un'ora quello che richiederebbe il tuo PC desktop medio di circa 35 anni a pieno regime. Il centro di Pawsey ospita la nuvola Nimbus, che è appositamente progettato per lavori di ricerca ad alta intensità di dati in campi all'avanguardia come la scienza spaziale.

    Entrambi i centri operano 24 ore su 24 tutti i giorni dell'anno. Anche senza crisi, elaborano quantità inimmaginabili di dati per fornire analisi e previsioni per i decisori in tutta la nazione. Per fare un esempio, Il lavoro di routine di NCI per Digital Earth Australia aiuta a identificare l'erosione del suolo e delle coste, crescita del raccolto, qualità dell'acqua e cambiamenti nelle città e nelle regioni.

    Supercalcolo dietro le quinte

    Per loro natura, computer di ricerca ad alte prestazioni operano principalmente dietro le quinte. Forniscono infrastrutture meno visibili ma non meno importanti di una nave o di un telescopio, e l'esperienza per aiutare i ricercatori a utilizzarlo.

    Quando le agenzie governative australiane devono prendere decisioni per rispondere a una crisi come gli incendi boschivi o il COVID-19, si basano su decenni di ricerche australiane e internazionali supportate da infrastrutture informatiche e dati ad alte prestazioni.

    La scorsa estate, le immagini satellitari hanno scioccato il mondo con viste dettagliate e stranamente belle di turbinii di fumo di incendi boschivi delle dimensioni dei modelli meteorologici globali. I nostri colleghi neozelandesi si sono svegliati in cieli apocalittici, informato in anticipo dalle collaborazioni australiane e neozelandesi con la missione satellitare meteorologica giapponese Himawari-8 e -9.

    I satelliti di ricerca come il Sentinel-3 europeo con una visione globale più ampia hanno continuato a seguire il pennacchio mentre girava intorno al pianeta. NCI Australia ospita un hub di dati regionale per supportare il programma europeo di osservazione della Terra Copernicus.

    I satelliti di osservazione della Terra Sentinel hanno fornito un ricco flusso di dati sugli incendi boschivi australiani quasi in tempo reale. Credito:ESA / Copernico, CC BY-NC-SA

    I modelli basati sui dati in esecuzione su supercomputer possono fornire avvisi più tempestivi e precisi di tempeste di fuoco, inondazioni, grandinate, cicloni e altri estremi. Avvisi migliori danno ai servizi di emergenza ore cruciali che salvano vite e proprietà.

    Entrambe le strutture nazionali stanno contribuendo con risorse per supportare i ricercatori in Australia nella lotta contro il COVID-19.

    Con il supercomputer Gadi, NCI sta fornendo l'equivalente di più di 4, 500 anni di computer per supportare tre gruppi di ricerca. Pawsey fornisce l'accesso a più di 1, 100 desktop di potenza di calcolo sul cloud Nimbus appena implementato per i ricercatori in cinque progetti.

    Infrastrutture nazionali su larga scala

    La National Collaborative Research Infrastructure Strategy (NCRIS) del governo australiano ha investito 70 milioni di dollari australiani in ogni centro per gli aggiornamenti per garantire che le strutture possano tenere il passo con la ricerca australiana in tutti i settori scientifici. Il supercomputer Gadi dell'NCI è circa nove volte più potente del suo predecessore, mentre la prima fase dell'aggiornamento di Pawsey ha già fornito dieci volte più spazio di archiviazione cloud e ha quintuplicato le capacità di rete.

    Affidabile, strutture collaborative come NCI e Pawsey sono essenziali per sviluppare e migliorare modelli e sistemi di previsione globali e locali immensamente complessi utilizzati dai governi nazionali e statali.

    I sistemi NCI e Pawsey supportano molto di più dei dati climatici e meteorologici e dei modelli di pandemia. Altri progetti supportano il sequenziamento genico, mappatura della popolazione, modellazione della trasmissione e del contenimento, e previsioni economiche globali.

    Scala, collaborazione e velocità

    Aumentare la nostra capacità di calcolo della ricerca è importante per affrontare le sfide di quantità sempre crescenti di dati di ricerca. La collaborazione permette di accedere alle migliori competenze. La velocità è essenziale per soddisfare le esigenze urgenti dei decisori.

    I supercomputer collegati a enormi sistemi di dati e supportati da personale esperto possono fornire informazioni cruciali su larga scala, abbastanza rapidamente da aiutare le nostre agenzie a identificare e rispondere alle crisi. Un'elaborazione più rapida significa anche che i ricercatori possono identificare e modellare tendenze che altrimenti passerebbero inosservate, ma che richiedono un intervento tempestivo.

    Il potenziamento della scienza pertinente può fornire risultati economici reali, esiti ambientali e di salute pubblica. La necessità di una risposta informata alla crisi non sembra destinata a scomparire presto.

    Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.




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