დიდი აფეთქების მონაცემები: როგორ დაეხმარებიან „მოქალაქეების მონაცემების მეცნიერები“ ასტროფიზიკოსებს დროის გარიჟრაჟზე გადახედონ

  • Oct 16, 2023

დიდი რაოდენობით გამოთვლითი სიმძლავრეა საჭირო იმისათვის, რომ დაამუშაოს „ძლივს შესაძლებელი“ დიდი მონაცემთა გამოწვევები, რომელთა წინაშეც დგას Square Kilometer Array რადიოტელესკოპი.

ska-dishes-by-night.jpg

კვადრატული კილომეტრის მასივი წარსულში იხსენებს დიდ აფეთქებას.

სურათი: SKA Organisation/Swinburne Astronomy Productions

შექმნილია ასტრონომებისა და ინჟინრების მიერ, რომლებიც ცდილობენ გადალახონ თანამედროვე ტექნოლოგიების საზღვრები, კვადრატული კილომეტრის მასივი [SKA] იქნება მსოფლიოში ყველაზე დიდი რადიოტელესკოპი, რომელიც მოიცავს მილიონ კვადრატულ მეტრზე მეტ შეგროვების ადგილს.

მშენებლობის დაწყება დაგეგმილი 2018 წელს, SKA არის საერთაშორისო პროექტი, რომელიც შედგება ათასობით მთელ მსოფლიოში გავრცელებული ანტენების ცენტრალური ბირთვით სამხრეთ აფრიკასა და დასავლეთში Ავსტრალია. მხოლოდ მის ცენტრალურ კომპიუტერს ექნება დაახლოებით ასი მილიონი კომპიუტერის დამუშავების სიმძლავრე.

50000-ჯერ უფრო მგრძნობიარეა, ვიდრე ამჟამად არსებული ნებისმიერი სხვა რადიო ინსტრუმენტი და საკმარისად მძლავრი იმისთვის, რომ აღმოაჩინოს ძალიან სუსტი რადიოსიგნალები, რომლებიც ასხივებენ კოსმოსური წყაროებიდან მილიარდობით სინათლის წლის მანძილზე. დედამიწიდან - მათ შორის დიდი აფეთქების შემდეგ, 13 მილიარდი წლის წინ გამოსხივების ჩათვლით - SKA დაეხმარება მეცნიერებს უპასუხონ ფუნდამენტურ კითხვებს სამყაროსა და ბუნების კანონების შესახებ.

სუპერკომპიუტერები

  • შექმენით თქვენი საკუთარი სუპერკომპიუტერი Raspberry Pi დაფებიდან
  • IBM აწვდის Watson-ს კომერციული მოქმედებისთვის
  • იაპონიის შემდეგი სუპერკომპიუტერი 100-ჯერ უფრო სწრაფი იქნება

მასივი იმდენად მგრძნობიარეა, რომ მას შეუძლია აეროპორტის რადარი აიღოს პლანეტაზე ათი სინათლის წლის მანძილზე, პროექტი წარმოქმნის დიდ რაოდენობას. მონაცემების შესახებ, როგორც განმარტავს პროფესორი დანიელ ჯორჯი, მიკროტალღური და საკომუნიკაციო სისტემების კვლევითი ჯგუფიდან უნივერსიტეტში. მანჩესტერი.

„მონაცემების რაოდენობა, რომელსაც SKA გამოიმუშავებს, უზარმაზარია; ვარაუდობენ, რომ მხოლოდ კერძები ათჯერ მეტს გამოიმუშავებს გლობალურ ინტერნეტ ტრაფიკს. SKA სუპერ კომპიუტერს ასევე დასჭირდება შესრულება 1018 [ერთი კვინტილიონი] ოპერაცია წამში, რათა დამუშავდეს ყველა მონაცემი ტელესკოპებიდან“, - თქვა მან ლონდონში Gartner's Business Intelligence and Analytics Summit-ზე გამოსვლისას.

ჯორჯმა, გაერთიანებული სამეფოს SKA პროექტის ერთ-ერთმა ლიდერმა, თქვა, რომ ძალაუფლება საჭიროა ამ მონაცემების დასამუშავებლად - რასაც იგი აღწერს როგორც "ძლივს შესაძლებელია" იმ სიჩქარით, რომ მურის კანონი აგრძელებს განვითარებას - - შეიძლება გადალახოს მიმდინარე გამოთვლის საზღვრები შესაძლებლობები.

„ეს საშუალებას მოგვცემს მივაღწიოთ უზარმაზარ წინსვლას არა მხოლოდ რადიოასტრონომიის სფეროში, არამედ იმედია ბევრ სხვა სფეროშიც“, - თქვა მან.

SKA პროექტს დასჭირდება ის, რაც ჯორჯმა აღწერა, როგორც "უზარმაზარი ინოვაციები თანამედროვე ტექნოლოგიების ზღვარზე" და მჭიდრო თანამშრომლობა. მაღალი ხარისხის გამოთვლები, მოწინავე მონაცემთა ქსელები და სხვა, რითაც ეყრდნობა თანამშრომლობას ინდუსტრიას, კორპორაციებს, უნივერსიტეტებს და სხვები.

მაგრამ ეს არ არის აბსოლუტური ლიმიტი, თუ ვის დაეყრდნობა ეს "უზარმაზარი საინჟინრო გრანდიოზული გამოწვევა" დიდი რაოდენობით მონაცემების წარმატებით დასაშლელად, რადგან პროფესორმა ჯორჯმა თქვა, რომ მას და SKA-ს გუნდს დასჭირდება "მოქალაქეების მონაცემთა მეცნიერების" დახმარება, რათა გააანალიზონ ყველა ინფორმაცია, რომელიც გენერირებულია მასივი.

ეს იმიტომ ხდება, რომ იმდენი მონაცემი ისე სწრაფად იქნება, რომ 2022 წელს მსოფლიოში ყველაზე ძლიერი კომპიუტერიც კი ვერ შეძლებს ამ გამოწვევას მარტო გაუმკლავდეს.

„SKA ტელესკოპიდან მონაცემთა ნაკადის შესანარჩუნებლად, მონაცემთა დამუშავება უნდა იყოს დაპროექტებული და განხორციელდეს თითქმის რეალურ დროში, რაც მოითხოვს, რომ ის ავტომატიზირებული იყოს“, - თქვა ჯორჯმა. ამ პრობლემაზე პასუხი შეიძლება მოიცავდეს ინფორმაციის გაცემას საზოგადოებისთვის, რათა დაეხმაროს მის ანალიზს, განმარტა მან.

ეს ნიშნავს, რომ SKA-ს მიერ გენერირებული მონაცემების ანალიზი გაკეთდება SETI ინსტიტუტის ძიების მსგავსი მეთოდით. არამიწიერი ინტელექტისთვის, რომელიც საშუალებას აძლევს მოხალისეებს ინტერნეტთან კავშირის საშუალებით დაეხმარონ ძიებას ჩამოტვირთვის საშუალებით SETI@home პროგრამა და საშუალებას აძლევს მათ პერსონალურ კომპიუტერს გაანალიზოს მონაცემები, როდესაც ის უმოქმედოა.

”ჩვენ უნდა გავაგრძელოთ ამის გაკეთება, რათა გავიგოთ და გავაანალიზოთ ყველა ეს მონაცემი”, - თქვა გიორგი, აღწერს, თუ როგორ შეიძლება ამ ტიპის მონაცემთა გაზიარებამ საზოგადოებასთან გამოიწვიოს სიახლეები და სიახლეები დასკვნები.

„ბევრი ასტრონომიული აღმოჩენა, რომელსაც ახლა ვხედავთ, ხდება მას შემდეგ, რაც მონაცემები სხვა ჯგუფებს მიეწოდება. იმის გამო, რომ ამ სხვა ჯგუფებს შეუძლიათ ამ მონაცემების ღირებულების დამატება სხვა მონაცემებზე, ახალ იდეებსა და მოდელებზე დამატების გზით, რომლებიც შესაძლოა თავდაპირველად არ იყო ხელმისაწვდომი კვლევის ასტრონომებისთვის“, - თქვა მან.

ამიტომ, SKA-ს ნამდვილი პოტენციალისა და სუპერგამოთვლითი ტექნოლოგიის გასახსნელად საჭირო ჯორჯი ამტკიცებდა, რომ ჩვენ ყველამ უნდა შევიტანოთ ინოვაცია და მაქსიმალურად ვისარგებლოთ ამ ჭკვიანი მანქანებიდან და ამ დიდიდან. მონაცემები“.

მხოლოდ ფიზიკოსების, ტექნოლოგების, ინჟინრებისა და მოქალაქეთა მონაცემთა მეცნიერების ერთად მუშაობით, მან განმარტა, შეძლებს თუ არა პროექტი სრულად გაანალიზოს აღმოჩენილი ნარჩენები ჩვენი წარმოშობიდან სამყარო.

„ინოვაცია, სავარაუდოდ, ყველა ჩვენი დისციპლინის საზღვრებშია და ვფიქრობ, ეს არის ამ სფეროში პროგრესის მიმანიშნებელი; შეკრიბეთ ექსპერტები სხვადასხვა სფეროდან, შექმენით მათ რთული პრობლემები და ჩამოაყალიბეთ ამ შედეგების ყველასთან გაზიარების კულტურა“, - დაასკვნა გიორგიმ.

წაიკითხეთ მეტი სამეცნიერო გამოთვლის შესახებ

  • Nvidia წყვილდება მონაშის უნივერსიტეტთან GPU-ით დაჩქარებული კვლევისთვის
  • Ford აგრძელებს ავტონომიური ავტომობილის ტესტირებას 32 ჰექტარ სიმულაციურ ქალაქში
  • ბრაზილია ეძებს პროექტებს თავისი საუკეთესო სუპერკომპიუტერისთვის