Superkomputer yang lebih pantas! NASA Mengumumkan Cabaran Pengkomputeran Pantas Berprestasi Tinggi
Selama beberapa dekad, NASA Direktorat Misi Penyelidikan Aeronautik (ARMD) telah bertanggungjawab membangunkan teknologi yang meletakkan satelit ke orbit, angkasawan di Bulan, dan menghantar misi robotik ke planet lain. Malangnya, selepas bertahun-tahun menyokong misi NASA, beberapa jentera mereka semakin tahun dan memerlukan peningkatan.
Pertimbangkan superkomputer Pleiades , mesin memori teragih yang bertanggungjawab untuk menjalankan pemodelan dan simulasi untuk misi NASA. Walaupun merupakan salah satu superkomputer terpantas di dunia, Pleiades perlu dinaik taraf untuk mengikuti tugasan pada tahun-tahun akan datang. Oleh itu mengapa NASA telah datang bersama-sama dengan TopCoder (dan dengan sokongan daripada HeroX ) untuk melancarkan Cabaran Pengkomputeran Pantas Prestasi Tinggi (HPFCC).
Dengan hadiah wang tunai $55,000, NASA dan TopCoder sedang mencari pengaturcara dan pakar komputer untuk membantu mereka meningkatkan Pleiades supaya ia boleh melakukan pengiraan dengan lebih pantas. Khususnya, mereka mahu memperbaikinya FUN3D perisian supaya analisis aliran yang sebelum ini mengambil masa berbulan-bulan kini boleh dilakukan dalam beberapa hari atau jam. Ringkasnya, mereka mahu mempercepatkan superkomputer mereka dengan faktor 10 hingga 1000 sambil bergantung pada perkakasan sedia ada, dan tanpa sebarang penurunan ketepatan.
Penambahan pemproses Haswell pada 2015 meningkatkan keupayaan pemprosesan puncak teori Pleiades daripada 4.5 petaflops kepada 5.3 petaflops. Kredit: NASA
Mereka yang berharap untuk masuk perlu biasa dengan perisian FUN3D, yang digunakan untuk mengira persamaan pembezaan separa tak linear (aka. Persamaan Navier-Stokes ) yang digunakan untuk pengiraan aliran mantap dan tidak mantap. Ini termasuk simulasi pusaran besar dalam dinamik bendalir pengiraan (CFD), yang amat penting apabila melibatkan pesawat supersonik, penerbangan angkasa lepas, dan kenderaan pelancar pembangunan dan sistem kemasukan semula planet.
NASA telah bekerjasama untuk melancarkan cabaran ini dengan TopCoder, komuniti pereka, pembangun dan saintis data dalam talian terbesar di dunia. Sejak ia ditubuhkan pada tahun 2001, syarikat ini telah menganjurkan pertandingan dalam talian yang tidak terkira banyaknya (dikenali sebagai 'perlawanan pusingan tunggal', atau SRM) yang direka untuk memupuk pengaturcaraan yang lebih baik. Mereka juga menganjurkan pertandingan mingguan untuk merangsang perkembangan dalam reka bentuk grafik.
Secara keseluruhannya, HPFSCC akan terdiri daripada dua cabaran – iaitu Cabaran Idea dan juga Cabaran Seni Bina . Untuk Cabaran Idea (dihoskan oleh NASA), pesaing mesti mencadangkan idea yang boleh membantu mengoptimumkan kod sumber Pleiades. Seperti yang mereka nyatakan, mungkin termasuk (tetapi tidak terhad kepada) 'mengeksploitasi perkembangan algoritma dalam bidang seperti penyesuaian grid, kaedah urutan lebih tinggi dan teknik penyelesaian yang cekap untuk perkakasan pengkomputeran berprestasi tinggi.'
Pengiraan dinamik bendalir adalah amat penting apabila merancang pelancaran dan kemasukan semula angkasa. Kredit: NASA/JPL-Caltech
Cabaran Seni Bina (dihoskan oleh TopCoder), kurang memfokuskan pada strategi dan lebih kepada peningkatan yang boleh diukur. Oleh itu, peserta akan ditugaskan untuk menunjukkan cara mengoptimumkan pemprosesan untuk mengurangkan masa keseluruhan dan meningkatkan kecekapan model pengkomputeran. Sebaik-baiknya, kata TopCoder, ini termasuk 'pengoptimuman algoritma bagi asas kod sedia ada, pengoptimuman penghantaran antara nod atau gabungan kedua-duanya.'
NASA menyediakan hadiah $20,000 untuk cabaran Ideation, dengan $10,000 diberikan untuk tempat pertama, dan dua anugerah naib juara $5000 setiap satu. Sementara itu, TopCoder menawarkan $35,000 untuk cabaran Seni Bina - hadiah utama $15,000 untuk tempat pertama, $10,000 untuk tempat kedua, dengan $10,000 diketepikan untuk Kumpulan Hadiah Calon Peningkatan Layak.
Pertandingan akan kekal terbuka kepada penyerahan sehingga 29 Jun 2017, pada ketika itu, penghakiman akan dimulakan. Ini akan berakhir pada 7 Ogos, dan pemenang kedua-dua pertandingan akan diumumkan pada 9 Ogos. Jadi jika anda seorang pengekod, jurutera komputer atau seseorang yang biasa dengan perisian FUN3D, pastikan anda pergi ke HeroX dan terima cabaran!
Penerokaan angkasa lepas manusia terus maju, dengan misi dirancang untuk Bulan, Marikh dan seterusnya. Dengan kehadiran yang sentiasa berkembang di angkasa dan cabaran baharu yang menanti kita, adalah perlu kita mempunyai alat yang betul untuk merealisasikan semuanya. Dengan memanfaatkan penambahbaikan dalam pengaturcaraan komputer, kami boleh memastikan bahawa salah satu aspek yang paling penting dalam perancangan misi kekal siap!