16:39
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cercetător: Modelele climatice pot rula luni de zile pe supercalculatoare, dar noul meu algoritm le poate face de zece ori mai rapide

_ Cercetător: Modelele climatice pot funcționa luni de zile pe supercalculatoare — dar noul meu algoritm le poate face de zece ori mai rapide

Modelele climatice sunt unele dintre cele mai complexe componente de software scrise vreodată, capabile să simuleze un număr mare de părți diferite ale sistemului general, cum ar fi atmosfera sau oceanul. Multe au fost dezvoltate de sute de oameni de știință de-a lungul deceniilor și sunt în mod constant adăugate și rafinate. Ele pot rula pe peste un milion de linii de cod de computer - zeci de mii de pagini tipărite.

Nu este surprinzător, aceste modele sunt scumpe. Simulările durează, frecvent câteva luni, iar supercalculatoarele pe care rulează modelele consumă multă energie. Dar un nou algoritm pe care l-am dezvoltat promite să facă multe dintre aceste simulări ale modelelor climatice de zece ori mai rapid și, în cele din urmă, ar putea fi un instrument important în lupta împotriva schimbărilor climatice.

Un motiv pentru care modelarea climatică durează atât de mult este că unele dintre procesele simulate sunt intrinsec lente. Oceanul este un bun exemplu. Este nevoie de câteva mii de ani pentru ca apa să circule de la suprafață la adâncimea oceanului și înapoi (dimpotrivă, atmosfera are un „timp de amestecare” de săptămâni).

De când au fost dezvoltate primele modele climatice în anii 1970, oamenii de știință și-au dat seama că aceasta va fi o problemă. Pentru a utiliza un model care să simuleze schimbările climatice, acesta trebuie pornit de la condițiile reprezentative înainte ca industrializarea să ducă la eliberarea de gaze cu efect de seră în atmosferă.

Pentru a produce un astfel de echilibru stabil, oamenii de știință „spin-up” „modelul lor, lăsându-l să funcționeze până când nu se mai schimbă (sistemul este atât de complex încât, ca în lumea reală, unele fluctuații vor fi întotdeauna prezente).

O condiție inițială cu „derire” minimă este esențial pentru a simula cu acuratețe efectele factorilor provocați de om asupra climei. Dar datorită oceanului și altor componente lente, acest lucru poate dura câteva luni chiar și pe supercomputere mari. Nu e de mirare că oamenii de știință din domeniul climei au numit acest blocaj una dintre „marile provocări” ale domeniului lor.

V-ați putea întreba „de ce să nu folosiți o mașină și mai mare?” Din păcate, nu ar ajuta. Simplist, supercalculatoarele sunt doar mii de cipuri de computer individuale, fiecare cu zeci de unități de procesare (CPU-uri sau „nuclee”) conectate între ele printr-o rețea de mare viteză.

Una dintre mașinile pe care le folosesc are peste 300.000 de nuclee și poate efectua aproape 20 de cvadrilioane de operații aritmetice pe secundă. (Evident, este împărtășit de sute de utilizatori și orice simulare individuală va folosi doar o mică parte a mașinii.)

Un model climatic exploatează acest lucru prin subîmpărțirea suprafeței planetei în regiuni mai mici - subdomenii - calculele pentru fiecare regiune fiind efectuate simultan pe un procesor diferit. În principiu, cu cât aveți mai multe subdomenii, cu atât mai puțin timp ar trebui să dureze pentru a efectua calculele.

Asta este adevărat până la un punct. Problema este că diferitele subdomenii trebuie să „știe” ce se întâmplă în cele alăturate, ceea ce necesită transmiterea de informații între cipuri. Aceasta este mult mai lent decât viteza cu care cipurile moderne pot efectua calcule aritmetice, ceea ce oamenii de știință numesc „limitarea lățimii de bandă”. (Oricine a încercat să transmită în flux un videoclip printr-o conexiune lentă la internet va ști ce înseamnă asta.)

Există, prin urmare, profituri în scădere din a arunca mai multă putere de calcul la problemă. Modelele oceanice suferă în special de o „scalare” atât de slabă.

De aici intervine noul algoritm de computer pe care l-am dezvoltat și publicat în Science Advances. Promite să reducă dramatic timpul de rotație al oceane și alte componente ale modelelor de sistem pământesc. În testele pe modele climatice tipice, algoritmul a fost în medie de aproximativ zece ori mai rapid decât abordările actuale, scăzând timpul de la multe luni la o săptămână.

Timpul și energia pe care acest lucru le-ar putea economisi pe oamenii de știință climatic sunt valoroase în sine. Dar posibilitatea de a crea modele rapid înseamnă, de asemenea, că oamenii de știință le pot calibra în funcție de ceea ce știm că s-a întâmplat de fapt în lumea reală, îmbunătățindu-le acuratețea sau pentru a defini mai bine incertitudinea în proiecțiile lor climatice. Spin-up-urile necesită atât de mult timp încât niciunul nu este fezabil în prezent.

Noul algoritm ne va permite, de asemenea, să realizăm simulări cu mai multe detalii spațiale. În prezent, modelele oceanice de obicei nu ne spun nimic despre caracteristici mai mici de 1º lățime în longitudine și latitudine (aproximativ 110 km la ecuator). Dar multe fenomene critice din ocean au loc la scari mult mai mici - de la zeci de metri la câțiva kilometri - și o rezoluție spațială mai mare va duce cu siguranță la proiecții climatice mai precise, de exemplu, creșterea nivelului mării, furtunile și intensitatea uraganelor.

La fel ca atâtea cercetări „noi”, se bazează pe o idee veche, în acest caz una care se întâlnește cu secole în urmă, la matematicianul elvețian Leonhard Euler. Denumită „accelerare de secvență”, vă puteți gândi la utilizarea informațiilor din trecut pentru a extrapola către un viitor „mai bun”.

Printre alte aplicații, este utilizat pe scară largă de chimiști și de cercetătorii materialelor pentru a calcula structura atomilor. și molecule, o problemă care se întâmplă să ocupe mai mult de jumătate din resursele de supercalculatură ale lumii.

Accelerarea secvenței este utilă atunci când o problemă este de natură iterativă, exact ce este spin-up-ul modelului climatic: alimentați rezultatul. de la model înapoi ca intrare în model. Clătiți și repetați până când rezultatul devine egal cu intrarea și v-ați găsit soluția de echilibru.

În anii 1960, matematicianul de la Harvard D.G. Anderson a venit cu o modalitate inteligentă de a combina mai multe ieșiri anterioare într-o singură intrare, astfel încât să ajungeți la soluția finală cu mult mai puține repetări ale procedurii. Aproximativ de zece ori mai puțin decât am găsit când am aplicat schema lui la problema spin-up.

Dezvoltarea unui nou algoritm este partea ușoară. A-i face pe alții să-l folosească este adesea cea mai mare provocare. Prin urmare, este promițător că Ministerul Meteorologic al Marii Britanii și alte centre de modelare a climei îl încearcă.

Următorul raport major IPCC urmează să fie programat în 2029. Pare departe, dar având în vedere timpul necesar dezvoltă modele și efectuează simulări, pregătirile sunt deja în curs. Coordonate de o colaborare internațională cunoscută sub numele de Proiectul de intercomparație cu modele cuplate, aceste simulări vor sta la baza raportului. Este interesant să mă gândesc că algoritmul și software-ul meu ar putea contribui.

Acest articol este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ VIDEO O femeie a sărit gardul grădinii zoologice pentru a mângâia un tigru. Acum este căutată de poliție

_ Gregoire Barrere s-a calificat în optimi la Ţiriac Open (ATP)

_ Când se virează următoarea tranșă de bani pe Cardurile sociale: a crescut puternic numărul beneficiarilor

_ Vladimir Putin este învestit azi într-un nou mandat la conducerea Rusiei. Ce ţări europene vor trimite reprezentanţi la ceremonie

_ LIVE TEXT: Război în Ucraina: Forțele ruse continuă să atace în șapte puncte ale frontului

_ SONDAJ CURS | Piedone defilează în Capitală, Cîrstoiu recuperează. Alianța PSD-PNL va avea majoritate în CGMB

_ NFL Bills semnează campionul olimpic de lupte la Tokyo Steveson

_ Gest extrem – Pentru că nu a fost primit în casă, un bărbat violent și băut și-a luat viața în fața apartamentului

_ Oamenii de știință obțin o perspectivă asupra unui polenizator de primăvară zgomotos care joacă un rol semnificativ în industria migdalelor

_ ADN-ul moştenit de unii oameni moderni de la vânători-culegători ar putea provoca obezitatea

_ NASA, industria îmbunătățește lidarii pentru explorare, știință

Micul Stalinist Nicușor Soros Dan ne spune că a&i lua unui om dreptul de a candida și milioanelor de români dreptul de a-l vota fără o condamnare "e o decizie corectă". Poate in URSS-ul lui Lenin, plicușor cu bani de la Soros

_ Israelul a atacat Iranul în cursul nopţii - surse

_ Rusia îi spune mamei lui Alexei Navalny: „Sunteți de acord în termen de trei ore cu o înmormântare privată pentru fiul dumneavoastră sau îl îngropăm în închisoare”

_ Guvernul cubanez a cerut ajutorul Programului Alimentar Mondial pentru a putea furniza lapte praf copiilor din ţară

_ Google întrerupe temporar funcţia de generare a imaginilor AI, Gemini, după critici privind inexactităţile în reprezentarea figurilor istorice

_ Mitropolitul Ioan al Banatului îndeamnă, în Pastorala pascală la încrederea în iubirea Tatălui

_ Ciolacu: Vrem să le oferim produselor româneşti şanse egale pe piaţă cu produsele de import

_ Au dat spargerea la un magazinul Gucci din New York. Hoţii au furat marfă de 50.000 de dolari

_ Băiat, în vârstă de opt ani, a murit când este lovit de un camion, în timp ce poliția declanșează o anchetă asupra accidentului de pe strada Londrei

_ Psihiatria nutriţională: cele 7 alimente care ne ajută să ne calmăm

_ S-a terminat petrecerea? Sticlele de Prime s-au vândut cu doar 31p la doar un an după ce băutura energizantă KSI și Logan Paul aduceau până la 20 de lire sterline o cutie

_ ULTIMA ORĂ | Renumărare: BEC anunță că informațiile despre voturi atribuite greșit sunt dezinformări

_ „Course des cafés”: Parisul reînvie cursa emblematică a ospătrilor înaintea Jocurilor Olimpice

_ Jason și Kylie Kelce dezvăluie că își așteaptă al patrulea copil cu un anunț adorabil

_ Sharika Soal: Primarul Eric Adams a avut dreptate; Eliberarea criminalilor înapoi în comunități distruge fundația Americii

_ Acesta este nenorocitul de însoțitor de bord: Stewardesa de moment amuzant se răstoarnă la produsele Duty Free la Roma

_ Traderul de mărfuri Trafigura evaluează riscurile de securitate din Marea Roşie, după un atac al Houthi asupra unui tanc petrolier

_ Schimbare la comanda Grupului de luptă al NATO din România

_ Ministrul Finanțelor se laudă cu încasările la bugetul de stat: 'Este o sumă record'

_ CSC Şelimbăr a învins-o pe Gloria Buzău (2-1), în play-off-ul Ligii a II-a

_ Marcel Ciolacu devine jucător: cum se fac calculele la Capitală (Surse)

_ Şapte premii David di Donatello pentru Io capitano, inclusiv cel mai bun film, şi şase pentru C'è ancora domani

_ Lovitură de teatru înainte de a doua audiere la TAS: Simona Halep a luat cina cu PatrickMouratoglou

Motivarea judecatorului

Ingrid Mocanu, după interzicerea bolșevico-soroșista a lui Georgescu : LEGEA a murit Suntem în DICTATURĂ

_ După 16 ani, Apple abandonează lucrările la mașina electrică

Editorial Cornel Dinu. SMINTEALA clasei politice înaintea unor alegeri prezidențiale compromise din start

_ În interiorul nunții lui Lady Gabriella cu Thomas Kingston la capela St George - unde vărul regretatei Reginei, în vârstă de 42 de ani, a purtat o rochie uimitoare Luisa Beccaria - în timp ce ea plânge moartea lui subită, în vârstă de 45 de ani.

_ Regina Letizia a Spaniei radiază de farmec în costumul pantalon Carolina Herrera pentru vizita la expoziția de artă

_ Prioritățile DEI interferează cu angajarea FBI, subminează securitatea națională, raportează revendicări

_ Comediantul Katt Williams la podcastul lui Joe Rogan: Transgenderismul este conectat la cultul satanic Baphomet

_ FCSB câştigă cu emoţii partida cu FC Botoşani, după un meci cu cinci goluri şi trei cartonaşe roşii

_ Marea revenire în tenis: Simona Halep - Paula Badosa, astăzi, ora 22:30. La Miami, „Simo” dispută primul meci oficial după un an şi jumătate

_ Putin pierde controlul asupra propriului NATO. Armenia şi-a suspendat efectiv calitatea de membru acuzând Rusia că "nu şi-a îndeplinit obligaţiile de securitate faţă de Armenia"

_ 'Nașul inteligenței artificiale' face o previziune oribilă: aceasta ar putea în cele din urmă să depășească inteligența umană și să preia controlul

_ Expertul în medicina chineză dezvăluie cât de regulat ar trebui să faci sex pentru a rămâne sănătos la orice vârstă - susținând că orgasmele regulate sunt esențiale pentru combaterea bolilor ȘI a stresului

_ Înmatriculare auto online pentru şoferii români. Proiectul de lege a fost adoptat

Luptătorul din Arenă

_ Bursa zvonurilor: Monica Bîrlădeanu și Valeriu Gheorghiță se pregătesc de nuntă - Dana Budeanu face dezvăluiri intime!

_ Segmentul PBS susține că Trump dorește să „elimine” homosexualii din America

_ Percheziţii în România într-un dosar de furturi de aparatură stomatologică în Franţa

_ Roxy Shahidi și Lou Sanders de la Dancing On Ice părăsesc spectacolul în șoc cu dublă eliminare

_ Israelul salvează doi ostatici într-un raid îndrăzneț în timp ce atacul Rafah este în plină desfășurare

_ Bărbat de 50 de ani, arestat preventiv pentru tentativă de viol

_ Natalie Portman divorțează de soțul coregraf francez

_ Nimeni nu este �n siguranță �n orașe � Iată o cheie pentru a lăsa orașul �n urmă

_ Prezență puternică a poliției în Whitehall, în timp ce mii de manifestanți pro-Palestini sunt pregătiți să protesteze în fața parlamentului

_ Comercianții din oraș au fost concediați după ce au fost prinși făcând sex cu o femeie de curățenie la birou după orele de program

_ VIDEO Nicuşor Dan, despre alegerile din Capitală: 'Din '89 până azi, există o singură luptă în România'


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45 Pag.46 Pag.47
Pag.48 Pag.49 Pag.50 Pag.51 Pag.52 Pag.53 Pag.54 Pag.55
Pag.56 Pag.57 Pag.58 Pag.59

Nr. de articole la aceasta sectiune: 3537, afisate in 59 pagini.