नल से निकलने वाले पानी से लेकर विमानों को चलाने वाले जेट इंजनों में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं तक, अशांति हमारे रोजमर्रा के जीवन को प्रभावित करती है।जॉर्जिया टेक के शोधकर्ता सरलीकृत सेटिंग्स में अशांति की जटिल भौतिकी का अध्ययन कर रहे हैं जो हमें प्रकृति और इंजीनियरिंग को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकता है।

अपने सबसे बुनियादी रूप में,अशांतिइसमें समय और त्रि-आयामी स्थान दोनों में पैमाने की एक विस्तृत श्रृंखला में अव्यवस्थित उतार-चढ़ाव शामिल हैं।इन जटिलताओं का मतलब है कि कई बुनियादी पहलुओं को अभी भी समझा नहीं जा सका है।कंप्यूटर रहस्य को सुलझाने में मदद कर सकते हैं, लेकिन प्रत्यक्षसंख्यात्मक सिमुलेशनसटीक भौतिक कानूनों पर आधारित हमेशा बहुत संसाधन-गहन रहे हैं।दुर्लभ, बहुत बड़े उतार-चढ़ाव की जांच करते समय उनकी चुनौतियाँ सबसे बड़ी होती हैं।

अब, फ्रंटियर, दुनिया का पहला और अब भी सबसे तेज़ - एक्सास्केल कंप्यूटर, जो प्रति सेकंड एक क्विंटल ऑपरेशन करने में सक्षम है, शोधकर्ताओं को अशांति को बेहतर ढंग से समझने में मदद कर रहा है।

"अशांति बहुत जटिल है, सिद्धांत अधूरे हैं, और प्रयोगशाला माप कठिन हैं," पी.के. ने कहा।युंग, डेनियल गुगेनहेम स्कूल ऑफ एयरोस्पेस इंजीनियरिंग में प्रोफेसर हैं और उन्हें जॉर्ज डब्लू. वुड्रफ स्कूल ऑफ मैकेनिकल इंजीनियरिंग में सौजन्य संयुक्त नियुक्ति मिली है।

"फ्रंटियर पर 5 ट्रिलियन से अधिक ग्रिड बिंदुओं के विश्व-अग्रणी संकल्प से नई खोजों को बढ़ावा मिलने की उम्मीद है, जो बदले में मॉडलिंग में प्रगति की सुविधा प्रदान कर सकती है जहां मान्यताओं और भविष्यवाणियों दोनों को संख्यात्मक रूप से परीक्षण किया जा सकता है।"

युंग और उनकी टीम ने ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी में स्थित फ्रंटियर तक पहुंच बनाई, जब यह पहली बार ऑनलाइन हुआ और INCITE कार्यक्रम से मशीन पर समय का बड़ा आवंटन भी प्राप्त हुआ, जो अमेरिकी ऊर्जा विभाग के विज्ञान कार्यालय द्वारा चलाया जाता है।फ्रंटियर की शक्ति मुख्य रूप से शक्तिशाली ग्राफिकल प्रोसेसिंग इकाइयों (जीपीयू) में निहित है, जो तेजी से गणना करती हैं।

येंग के समूह ने एक जर्नल लेख प्रकाशित किया है जिसमें अत्यधिक उच्च रिज़ॉल्यूशन पर सिमुलेशन को व्यवहार्य और कुशल बनाने के लिए फ्रंटियर की सुविधाओं का अधिकतम लाभ उठाने के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए एक बेहद सफल एल्गोरिदम का वर्णन किया गया है।शोध हैप्रकाशितजर्नल मेंकंप्यूटर भौतिकी संचार.युंग ने कहा, "कई वैज्ञानिक क्षेत्रों में, लोगों ने सोचा था कि इस परिमाण की गणना संभव नहीं थी, लेकिन अब हम वहां हैं, शायद अनुमान से पहले।"

"अशांति सिमुलेशन पर हमारा काम अन्य क्षेत्रों में रुचि के उन्नत जीपीयू प्रोग्रामिंग के कई सिद्धांतों को भी प्रदर्शित करता है, खासकर उन क्षेत्रों में जहां तथाकथित छद्म-वर्णक्रमीय विधियां महत्वपूर्ण हैं। हमारे चरम पैमाने के सिमुलेशन के विज्ञान प्रभावों को सार्वजनिक डेटा द्वारा और भी बढ़ाए जाने की उम्मीद है

-राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन समर्थित जॉन्स हॉपकिन्स टर्बुलेंस डेटाबेस परियोजना के साथ साझेदारी में साझा करना।"

अधिक जानकारी:पी.के.युंग एट अल, जीपीयू-सक्षम चरम-पैमाने पर अशांति सिमुलेशन: ओपनएमपी ऑफलोडिंग का उपयोग करके एक्सास्केल पर फूरियर छद्म-स्पेक्ट्रल एल्गोरिदम,कंप्यूटर भौतिकी संचार(2024)।डीओआई: 10.1016/जे.सीपीसी.2024.109364