Nei prossimi anni è previsto un ulteriore aumento delle prestazioni dei supercomputer. I cosiddetti computer exascale saranno in grado di fornire simulazioni più precise. Questo porta a molti più dati. Fraunhofer SCAI sviluppa metodi di analisi dei dati efficienti per questo scopo, che forniscono all'ingegnere approfondimenti dettagliati nei complessi contesti tecnici.

Le simulazioni sui supercomputer rispondono a importanti domande industriali, come il comportamento dei flussi d'aria negli impianti di condizionamento, sulle pale del rotore o per interi aeroplani. Negli anni a venire, nuovi approcci alla progettazione dell'hardware renderanno disponibili computer con una capacità di un trilione di operazioni di calcolo al secondo. I cosiddetti computer exascale hanno una velocità di calcolo mille volte superiore rispetto ai precedenti supercomputer. Ciò consente loro di superare problemi complessi che non sono ancora risolvibili. Inoltre, forniscono risultati più accurati e quindi soluzioni più economiche per le attività industriali. Però, le simulazioni exascale generano anche quantità di dati significativamente maggiori. Questo crea nuove sfide nell'analisi dei dati.

Gli scienziati del Fraunhofer Institute for Algorithms and Scientific Computing SCAI hanno affrontato questo problema. Sviluppano metodi che eseguono l'analisi dei dati durante la simulazione. Questo approccio riduce al minimo i requisiti di memoria e il tempo di elaborazione. In questo modo, anche enormi quantità di dati possono essere analizzate in modo efficiente. Gli scienziati SCAI si concentrano sui metodi per l'analisi comparativa dei dati di simulazione. Per esempio, il confronto dei dati consente agli ingegneri di vedere a colpo d'occhio come una forma modificata di un componente influisce sul comportamento del flusso all'interno di un sistema di condizionamento dell'aria e quindi sul livello di generazione del rumore aerodinamico. Infine, che aiuterà a progettare prodotti migliori.

In qualità di membro del nuovo "Centro di competenza dell'Unione europea per le applicazioni di ingegneria" EXCELLERAT, Fraunhofer SCAI collabora con 13 partner di 7 paesi europei. L'obiettivo è sfruttare al meglio le nuove potenzialità del supercalcolo e rafforzare così la competitività dell'Europa in questo campo. Nei prossimi tre anni, i partecipanti si occuperanno di sei codici di programma selezionati e dei flussi di lavoro associati, come l'analisi dei dati, gestione e visualizzazione. Oltre alla gestione efficiente di grandi quantità di dati, il progetto si concentra sulla scalabilità dei codici. In tale contesto, scalabilità significa che i programmi funzionano in modo efficiente sia su laptop che su computer exascale. Poiché EXCELLERAT dovrebbe anche aiutare ad espandere l'uso del supercalcolo in contesti industriali, il team del progetto ottimizzerà i codici utilizzando dodici esempi di applicazioni dell'industria. Tra gli altri, questi includono la simulazione dei flussi negli impianti di condizionamento dell'auto nonché il calcolo delle emissioni in camera di combustione. Inoltre, deve essere sviluppata una piattaforma di conoscenza comune.