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DOE destaca la investigación centrada en exaescala

Hola y mil gracias por leerme. Yo soy Simón Sánchez y en esta ocasión te voy a hablar sobre DOE destaca la investigación centrada en exaescala

Cada año, el Premio de Carrera Temprana del Departamento de Energía ofrece a científicos destacados al comienzo de sus carreras fondos de al menos $ 150,000 anuales durante un período de cinco años. La ronda de financiación de 2014, la quinta del programa, otorgó subvenciones de investigación a 35 científicos, incluidos 17 de los laboratorios nacionales del DOE y 18 de universidades estadounidenses. El programa está diseñado para fortalecer la fuerza laboral científica de la nación apoyando a investigadores destacados durante los primeros años cruciales de sus carreras, cuando muchos científicos están haciendo su trabajo más formativo.

Una de las seis pistas principales del programa es la Investigación en Computación Científica Avanzada (ASCR). [The others include Biological and Environmental Research (BER); Basic Energy Sciences (BES), Fusion Energy Sciences (FES); High Energy Physics (HEP), and Nuclear Physics (NP).]

UNA artículo El sitio web de la Oficina de Ciencias del DOE muestra una investigación importante realizada por tres ganadores del premio ASCR 2014, cuyos proyectos incluyen lo siguiente:

  • Métodos estadísticos para modelar el rendimiento a exaescala
  • Métodos escalables y energéticamente eficientes para la exploración interactiva de datos científicos
  • Métodos avanzados para cálculos multifísicos en dominios inmersos

Con la computación a exaescala a punto de aparecer cerca del horizonte 2020, estos investigadores de carrera temprana están preocupados por superar los obstáculos difíciles que impiden este progreso. Un área de preocupación es el software y la necesidad de programas elaborados capaces de explotar el orden de mil millones de núcleos al navegar por sistemas de memoria complejos, redes y tecnologías de aceleración.

El informático Todd Gamblin, el motor del primer proyecto, está trabajando para adaptar los códigos de simulación para que funcionen de manera eficiente en futuras máquinas de exaescala. Con base en el Centro de Computación Científica Aplicada del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California, Gamblin está desarrollando modelos matemáticos predictivos que hacen que este proceso de optimización sea un poco menos tedioso. Su investigación, dice, «explora formas de desarrollar técnicas de aprendizaje automático que predicen las causas de los problemas de rendimiento y cómo mejorarlas».

Y añade: «Empezaremos por construir un prototipo que prediga lo que ya sabemos y lo aplicaremos para descubrir nuevos efectos sobre el rendimiento en un territorio inexplorado».

El segundo proyecto de la lista está dirigido por el Dr. Florin Rusu, profesor asistente de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de California, Merced. Reconociendo el creciente problema de los cuellos de botella de datos, Rusu está estudiando métodos y algoritmos innovadores para la exploración interactiva de datos científicos. Se centra en la exploración de datos interactiva para minimizar el movimiento de datos.

Dice Rusu: “Es posible que tenga muchos datos analizados en un programa que se ha estado ejecutando durante mucho tiempo y ni siquiera esté seguro de lo que está buscando. En la exploración de datos interactiva, diseñamos métodos que nos permiten probar hipótesis mucho más rápido «.

El proyecto final se refiere al desarrollo de algoritmos computacionales listos para la exaescala, en particular problemas multifísicos, que incorporan múltiples procesos físicos. El director del proyecto, Dr. Guglielmo Scovazzi, profesor asociado en el departamento de ingeniería civil y ambiental de la Universidad de Duke, dice: “Algunos de los desafíos pueden estar asociados con la complejidad geométrica que surge en los cálculos de alta resolución. De hecho, la creación de las cuadrículas de cálculo necesarias en las simulaciones puede crear escenarios muy complejos, especialmente cuando se desea trabajar a gran escala. «

El área de la multifísica es particularmente relevante para el Departamento de Energía, ya que la interacción fluido / estructura es una característica importante en los sistemas de reactores nucleares y de energía eólica.

Para problemas de interacción fluido / estructura, es común que varios elementos tengan diferentes requisitos de modelado y escalas de tiempo, lo que hace que las técnicas de mallado estándar no sean prácticas. Investigación resumen para este programa se establece que «estos problemas complejos de interacción fluido / estructura serán atacados por nuevos métodos de límite sumergido y discontinuidad incrustada, en los que los dominios fluido y sólido se discretizan utilizando rejillas no coincidentes».

El procesamiento a exaescala será de gran ayuda para la humanidad, ya que permitirá capacidades de modelado y simulación sin precedentes; sin embargo, todavía queda mucho trabajo por hacer para garantizar que las aplicaciones puedan aprovechar al máximo estas costosas máquinas.

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