Gli scienziati hanno elaborato 400 gigabyte di dati al secondo mentre testavano le pipeline di dati per il telescopio Square Kilometer Array (SKA).

Ricercatori dell'ICRAR di Perth, L'Oak Ridge National Laboratory negli Stati Uniti e l'Osservatorio Astronomico di Shanghai in Cina hanno utilizzato il supercomputer più potente del mondo, il Summit, per elaborare osservazioni simulate dell'Universo primordiale prima della costruzione del radiotelescopio nell'Australia occidentale e in Sud Africa.

La velocità di trasmissione dei dati ottenuta è stata l'equivalente di oltre 1600 ore di video YouTube in definizione standard ogni secondo.

Professor Andreas Wicenec, il direttore di Data Intensive Astronomy presso l'International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR), ha detto che era la prima volta che i dati della radioastronomia venivano elaborati su questa scala.

"Fino ad ora, non avevamo idea se potessimo prendere un algoritmo progettato per elaborare i dati provenienti dai radiotelescopi di oggi e applicarlo a qualcosa di mille volte più grande, " Egli ha detto.

"Il completamento di questo test con successo ci dice che saremo in grado di affrontare il diluvio di dati dello SKA quando sarà online nel prossimo decennio.

"Ma, il fatto che abbiamo bisogno del più grande supercomputer del mondo per eseguire questo test con successo dimostra che le esigenze di SKA esistono al limite di ciò che i supercomputer di oggi sono in grado di fornire".

Lo SKA da un miliardo di dollari è uno dei più grandi progetti scientifici del mondo, con la parte a bassa frequenza del telescopio impostato per avere più di 130, 000 antenne nella fase iniziale del progetto, generando circa 550 gigabyte di dati ogni secondo.

Summit si trova presso l'Oak Ridge National Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti in Tennessee.

È il supercomputer scientifico più potente del mondo, con una performance massima di 200, 000 trilioni di calcoli al secondo.

Dr. Ruonan Wang, ingegnere informatico e ricercatore dell'Oak Ridge National Laboratory, un ex Ph.D. ICRAR alunno, ha affermato che l'enorme volume di dati utilizzato per il test di SKA significava che i dati dovevano essere generati sulla macchina stessa.

"Abbiamo utilizzato un sofisticato simulatore software scritto da scienziati dell'Università di Oxford, e gli ha fornito un modello cosmologico e la configurazione dell'array del telescopio in modo che potesse generare dati come sarebbero venuti dal telescopio osservando il cielo, " Egli ha detto.

"Di solito questo simulatore funziona su un solo computer, generando solo una piccola parte di ciò che SKA produrrebbe.

"Così abbiamo usato un altro software scritto da ICRAR, chiamato il motore del grafico di flusso attivato dai dati (DALiuGE), distribuire uno di questi simulatori a ciascuno dei 27, 648 unità di elaborazione grafica che compongono Summit.

"Abbiamo utilizzato anche Adaptable IO System (ADIOS), sviluppato presso l'Oak Ridge National Laboratory, per risolvere un collo di bottiglia causato dal tentativo di elaborare così tanti dati contemporaneamente."

Il test ha utilizzato una simulazione cosmologica dell'Universo primordiale in un momento noto come Epoca della Reionizzazione, quando si formarono e divennero visibili le prime stelle e galassie.

Il professor Tao An dell'Osservatorio Astronomico di Shanghai ha affermato che i dati sono stati inizialmente ridotti in media a una dimensione 36 volte più piccola.

"I dati medi sono stati quindi utilizzati per produrre un cubo immagine di un tipo che può essere analizzato dagli astronomi, " Egli ha detto.

"Finalmente, il cubo immagine è stato inviato a Perth, simulando l'intero flusso di dati dal telescopio agli utenti finali."

La costruzione dello SKA dovrebbe iniziare nel 2021.