Новосибирские учёные разработали технологию для быстрого расчёта высоты цунами

Учёные новосибирского Академгордка создали технологию для быстрого моделирования распространения цунами. Об этом во вторник, 25 марта сообщает издание «Наука в Сибири».

Разработка, представляющая собой сопроцессор для ПК, сопоставимый по производительности с суперкомпьютерными вычислениями, является плодом совместных усилий сотрудников Института автоматики и электрометрии СО РАН их коллег из Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН.

Специализированный аппаратный ускоритель для быстрого численного моделирования распространения цунами работает на базе кристалла так называемой программируемой логики — Field Programmable Gates Array (FPGA).

Специальная печатная плата в составе обычного персонального компьютера позволяет добиться производительности, сопоставимой с суперкомпьютером, при решении конкретной задачи расчёта распространения волны. Алгоритмы загружаются в память при каждом включении компьютера, то есть их можно активировать по необходимости. Спроектирована в ИАиЭ СО РАН плата изготавливается и паяется на предприятиях Академгородка.

В статье, опубликованной новосибирскими учёными в престижном журнале Ocean Modelling, показана возможность применения разработанной платы для расчёта трансокеанских цунами. В качестве примера рассматривалась возможность оперативной оценки максимальных высот цунами, возникшего у побережья Чили, на подходе к побережью юга Камчатки.

Учёные обращают внимание на то, что в этой сфере важна не только скорость технологии, но и её энергетическая эффективность. Так, когда в Тихом океане происходит землетрясение, несколько десятков человек из разных стран по всей акватории начинают рассчитывать ожидаемые параметры волны на разных участках побережья. При этом на это тратятся огромные суперкомпьютерные ресурсы. В то время как новосибирская разработка позволяет на обычном персональном компьютере за 25 минут рассчитать движение волны через весь Тихий океан с шагом сетки в одну географическую минуту. Это поможет производить большинство вычислений на ПК, а суперкомпьютеры привлекать лишь когда какому-то населённому пункту грозит опасное цунами и требуется более точная оценка его параметров.

«К чему мы стремимся? Землетрясение в Японии в 2011 году, вызвавшее аварию на АЭС “Фукусима-1”, привело к частичной остановке электроснабжения. В этих условиях невозможно воспользоваться суперкомпьютером, даже если он есть. В отличие от него, персональный компьютер значительное время может работать от источника бесперебойного питания. Если каждый поселок или промышленный объект в потенциально опасной зоне снабдить ПК с этой специальной платой, то специалисты на местах, как только будут получены данные из центра, смогут сами в течение нескольких минут рассчитать, какая амплитуда волны ожидается именно здесь, на конкретном участке побережья», – рассказал заведующий лабораторией программных систем машинной графики ИАиЭ СО РАН, доктор физико-математических наук Михаил Лаврентьев.

Ранее BFM-Новосибирск писал о том, что новосибирские ученые оценили брокколи как возможное средство для борьбы с раком.

фото ninjason1 с сайта ru.freepik.com