Exascale-Supercomputing ist da und wird die Welt verändern

Beispielforschung umfasst:

  • Analyse aller COVID-19-Mutationen und Übertragbarkeit von einer Woche bis zu 24 Stunden. In einem Projekt, das sich auf die Analyse großer Mengen genomischer Daten konzentriert, erstellte Frontier Analysen zu allen COVID-19-Genomtypen, um zu verstehen, wie bestimmte Variationen das Virus leichter übertragbar gemacht haben.

    Die Analyse ergab, dass es Zehntausende von Variationen gab, die bestimmte Sorten in bestimmten Teilen der Welt bekannter machten. Wissenschaftler beschleunigten die Entdeckung auch um das 6,3-fache, von einer Woche auf nur einen Tag.1

  • Beschleunigung des Kernspaltungsprozesses durch Weiterentwicklung des Designs laserbasierter Elektronenbeschleuniger. Durch die Verwendung von Frontier in Kombination mit anderen Top-Supercomputern konnten Wissenschaftler Plasmabeschleuniger 500-mal schneller simulieren, seit diese Bemühungen vor sechs Jahren begonnen wurden. Plasmabeschleuniger werden verwendet, um geladene Teilchen wie Elektronen, Positronen und Ionen zu beschleunigen, um den Prozess der Atomspaltung, auch bekannt als Kernspaltung, zu beschleunigen.

    Teilchenbeschleuniger sind heute zwar weniger leistungsstark, aber für eine Reihe von kommerziellen Zwecken von entscheidender Bedeutung, von der Behandlung von Krebs mit Strahlentherapie bis zur Herstellung von Halbleitern für Computerchips. Durch die Weiterentwicklung von Plasmasimulationen zur Herstellung leistungsfähigerer Teilchenbeschleuniger können Forscher Hochenergiephysik-Experimente durchführen, um wissenschaftliche Entdeckungen zu beschleunigen.

  • Beschleunigung der Patientendiagnose und -versorgung durch Zugänglichmachung biomedizinischer Literatur mithilfe von Graphen-KI. Die Forscher nutzten Frontier, um ein Experiment durchzuführen, das vor Exascale nie möglich war, da es sich auf groß angelegtes Mining unter Verwendung von KI-Fähigkeiten von biomedizinischer Forschungsliteratur stützte, die aus mehreren zehn Millionen wissenschaftlicher Arbeiten besteht. Diese Papiere umfassen jahrzehntelange Forschung in Bereichen wie medikamentöse und chirurgische Therapien, diagnostische Verfahren und vorbeugende Maßnahmen.

    Durch die Anwendung der Rechengeschwindigkeit von Exascale konstruierten die Forscher grafische Darstellungen aus kommentierten Textdatenbanken, die zu besseren Möglichkeiten führen, einfach nach biomedizinischen Informationen zu suchen, um die Diagnose und Behandlungspfade für Patienten zu verbessern.


Exascale wird den kommerziellen Sektor stärken, um bessere, sicherere und effizientere Produkte herzustellen

Exascale-Systeme wie Frontier werden auch kommerzielle Organisationen wie 3M, Boeing, General Electric (GE), General Motors und Procter & Gamble, die bereits die Supercomputing-Ressourcen des US-amerikanischen DOE nutzen, in die Lage versetzen, die Forschung und Entwicklung voranzutreiben, um bessere und sicherere Produkte als wir zu entwickeln alle nutzen und profitieren von jedem Tag.

Tatsächlich plant GE Research, ein weltweit führendes Unternehmen mit mehr als einem Jahrhundert Erfahrung und Innovation in der Förderung von Wachstumssektoren in der Luftfahrt-, Energie- und Gesundheitsbranche, Frontier einzusetzen, um die Luftfahrt im Rahmen seiner „Future of Flight“-Strategie zu transformieren . Die Forscher von GE planen die Modellierung und Simulation der numerischen Strömungsdynamik, die für das Verständnis der Flugzeugsystemleistung von zentraler Bedeutung ist, auf Exascale-Ebene, um die Leistung, Sicherheit und Effizienz der nächsten Generation von Strahltriebwerken ohne physikalische Tests vorherzusagen. Diese Forschung und Entwicklung wird das Produktdesign und die Produktentwicklung erheblich beschleunigen und die Markteinführungszeit verkürzen.

Diese Forschung und Entwicklung wird das Produktdesign und die Produktentwicklung erheblich beschleunigen und die Markteinführungszeit verkürzen. Als Teil dieser Forschung ist es ein Hauptziel des Projekts von GE, die Nachhaltigkeit zu verbessern, indem Strahltriebwerke entwickelt werden, die ausreichend Wasserstoff und null CO unterstützen können2-Emissionskraftstoff, indem die Antriebseffizienz verbessert wird.

Befeuern Sie eine neue Ära der wissenschaftlichen Entdeckung und Technik mit Exascale

Angesichts der entscheidenden Bedeutung, die Supercomputing bei der Untermauerung von F&E und Innovation für eine Reihe von Sektoren spielt, die das Wirtschaftswachstum vorantreiben und die nationale Sicherheit und Verteidigung stärken, wird die Rechenleistung, die Exascale bietet, die Anstrengungen weiter steigern, die Nationen und Organisationen benötigen, um wettbewerbsfähig zu bleiben.

Das Exascale-Zeitalter wird technische Durchbrüche ermöglichen, die für die Förderung von Technologien der nächsten Generation von zentraler Bedeutung sind, und Türen für Innovationen öffnen. Zu den neuen technologischen Vorteilen, die durch Exascale ermöglicht werden, gehören:

  • Modellierung und Simulation transformieren, um realistische Modelle zu erhalten – Durch die Modellierung und Simulation mit Exascale-Geschwindigkeit und die Zusammenführung dieser Workloads mit KI- und maschinellen Lernfunktionen erhalten Forscher eine größere Granularität und Genauigkeit in Modellen, die für die Erschließung von Erkenntnissen wichtig sind. Dies wird sich auf Bereiche wie die genaue Modellierung des menschlichen Gehirns zur Förderung der medizinischen Forschung oder die Verbesserung der Grafik atmosphärischer Daten zur besseren Identifizierung von Wettermustern in einer bestimmten geologischen Region auswirken.
  • Nutzung von KI im Maßstab, um das Unlösbare zu lösen – Mit der Exascale-Leistung können Benutzer KI-Modelle 4,5-mal schneller und 8-mal größer erstellen, wodurch mehr Daten trainiert werden können, die die Vorhersagbarkeit erhöhen und die Zeit bis zur Entdeckung verkürzen können. Diese Modelle werden dazu beitragen, Techniken in Bereichen wie der Verarbeitung natürlicher Sprache und Computer Vision voranzutreiben, die weitgehend zur Erschließung von Intelligenz verwendet werden.
  • Den Weg zum Fortschritt der Quantentechnologie beschleunigen – Supercomputing ist nach wie vor ein wertvolles Werkzeug zum Benchmarking von Rechenvorteilen. Die von Exascale bereitgestellte Rechenleistung wird es Forschern ermöglichen, frühe Phasen des Testens und Optimierens für Quantenanwendungen bis hin zur ausgereiften Quantentechnologie durchzuführen.

Ermöglichen einer breiteren Einführung von Supercomputing in Unternehmen, um die Time-to-Insight zu verkürzen

Technologien wie speziell entwickelte Verbindungen, Speicher und Software in einem zugänglichen und einfach zu verwaltenden Modell zusammenzubringen, kann breiteren Unternehmen helfen, anspruchsvolle Anwendungen zu bewältigen. Hier nutzen wir die Vorteile von KI im Maßstab, um Probleme zu lösen, die mit herkömmlicher Modellierung und Simulation zu schwierig zu charakterisieren waren, und die Exascale-Ära gibt uns die notwendige Rechenleistung, um eine Brücke zu frühen Quantum-Anwendungen zu schlagen.

Dazu gehört die Unterstützung bei der Analyse großer Datenmengen oder beim Erstellen besserer Modelle für maschinelles Lernen, um Ergebnisse zu erzielen. Diese Fähigkeiten können einer Reihe von Branchen zugute kommen, von der Beschleunigung der Arzneimittelentdeckung für ein Pharmaunternehmen, der Vorhersage kritischer Aktientrends und des Handels oder der Verhinderung von Betrugsaufdeckung für eine Finanzdienstleistungsorganisation oder der Simulation von Autounfällen für Autohersteller, um sicherere Fahrzeuge zu bauen und auf den Markt zu bringen .

Unser Team bei HPE setzt sich dafür ein, dies zu verwirklichen, indem es Elemente von High-End-Supercomputing-Technologien integriert, die wir zum Entwerfen und Bauen von Frontier verwendet haben, in einem kleineren Footprint oder als Service über die HPE GreenLake-Plattform.

Ich freue mich darauf, weiterhin Updates zu teilen, während wir Fortschritte bei der Verwirklichung dieser Vision machen.

VIDEO: Warum ist Exascale Monumental?

Anerkennung von Forschern, Wissenschaftlern und Ingenieuren, die sich weiterhin fragen: „Was wäre, wenn, warum nicht und was kommt als nächstes“

Die Realität von Exascale wäre heute nicht möglich, wenn es nicht die Forscher, Wissenschaftler und Ingenieure gäbe, die sich dies mehr als ein Jahrzehnt lang vorgestellt haben. Feiern Sie mit uns den Exascale Day und die Menschen hinter diesem Tag mit einer Multi-Panel-Übertragung, die um 12:00 Uhr Central Time beginnt.

Sie werden von Branchenexperten mit kommerziellen Organisationen darüber hören, wie sich Supercomputing auf die Produkte auswirkt, die wir täglich verwenden, und von Forschern auf der ganzen Welt, die sich dafür einsetzen, die Welt, in der wir leben, sicherer und nachhaltiger zu machen.

Führungskräfte des US-Energieministeriums, wie Dr. Asmeret Asefaw Berhe, Direktorin des Office of Science, die ich die Ehre haben werde, zu interviewen, wird die größere Mission zur Ermöglichung offener Wissenschaft mit Supercomputern der Exascale-Klasse erörtern.

Um beizutreten, besuchen Sie bitte: https://exascale-day.brighttalk.com/

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Author: admin

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