Para menos ruido:simulación de alta resolución de flujos en un sistema de aire acondicionado de automóvil. Crédito:Fraunhofer SCAI
Se espera un nuevo aumento en el rendimiento de las supercomputadoras en los próximos años. Las llamadas computadoras de exaescala podrán realizar simulaciones más precisas. Esto conduce a muchos más datos. Fraunhofer SCAI desarrolla métodos de análisis de datos eficientes para este propósito, que proporcionan al ingeniero conocimientos detallados de los complejos contextos técnicos.
Las simulaciones en supercomputadoras responden a importantes preguntas industriales, como el comportamiento de los flujos de aire en los sistemas de aire acondicionado, en palas de rotor o para aviones enteros. En los próximos años, Los nuevos enfoques para el diseño de hardware harán que las computadoras estén disponibles con una capacidad de un billón de operaciones informáticas por segundo. Las llamadas computadoras de exaescala tienen una velocidad de cálculo mil veces mayor que las supercomputadoras anteriores. Esto les permite superar problemas complejos que aún no tienen solución. Además, entregan resultados más precisos y, por lo tanto, soluciones más económicas para tareas industriales. Sin embargo, Las simulaciones a exaescala también generan cantidades de datos significativamente mayores. Esto crea nuevos desafíos en el análisis de datos.
Los científicos del Instituto Fraunhofer de Algoritmos y Computación Científica SCAI han abordado este problema. Desarrollan métodos que realizan análisis de datos durante la simulación. Este enfoque minimiza los requisitos de memoria y el tiempo de cálculo. De este modo, incluso grandes cantidades de datos se pueden analizar de manera eficiente. Los científicos de SCAI se concentran en métodos para el análisis comparativo de datos de simulación. Por ejemplo, La comparación de los datos permite a los ingenieros ver de un vistazo cómo la forma modificada de un componente afecta el comportamiento del flujo dentro de un sistema de aire acondicionado y, por lo tanto, el nivel de generación de ruido aerodinámico. Finalmente, que ayudará a diseñar mejores productos.
Como miembro del recién fundado "Centro de competencia de la Unión Europea para aplicaciones de ingeniería" EXCELLERAT, Fraunhofer SCAI trabaja junto con 13 socios de 7 países europeos. El objetivo es hacer el mejor uso posible de los nuevos potenciales de la supercomputación y reforzar así la competitividad europea en este campo. Durante los próximos tres años, los participantes se ocuparán de seis códigos de programa seleccionados y flujos de trabajo asociados, como el análisis de datos, gestión y visualización. Además del manejo eficiente de grandes cantidades de datos, el proyecto se centra en la escalabilidad de los códigos. En este contexto, La escalabilidad significa que los programas funcionan de manera eficiente tanto en computadoras portátiles como en computadoras de exaescala. Dado que EXCELLERAT también debería ayudar a expandir el uso de la supercomputación en contextos industriales, el equipo del proyecto optimizará los códigos utilizando doce ejemplos de aplicaciones de la industria. Entre otros, estos incluyen la simulación de flujos en los sistemas de aire acondicionado de los automóviles, así como el cálculo de las emisiones de la cámara de combustión. Es más, se desarrollará una plataforma de conocimiento común.