مركز التصوير العلمي بالجامعة يطور برمجيات جديدة مفتوحة المصدر لتحليل محاكاة الحواسيب العملاقة
تاريخ النشر: 7th, February 2024 GMT
مركز التصوير العلمي بالجامعة يطور برمجيات جديدة مفتوحة المصدر لتحليل محاكاة الحواسيب العملاقة
تقدم المختبرات الأساسية الـ ١٢ في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية "كاوست" الخبرات الفنية والمعدات المتقدمة اللازمة في جميع المجالات العلمية والبحثية ذات الأهمية الاستراتيجية للجامعة.
وتضم هذه المختبرات خبرات كبيرة معنية بصورة رئيسية في تطوير وتحسين العمليات الهادفة إلى تسريع الأبحاث.
وتعد الحوسبة الفائقة اليوم من المجالات العلمية المهمة التي تسهم بشكل كبير في تغيير العالم لقدرتها على تقديم تنبؤات دقيقة لمجموعة من الظواهر المعقدة، مثل ارتفاع منسوب سطح البحر، وانتشار الأمراض، والتداعيات الاقتصادية الناجمة عن إفلاس المصارف. حيث تساعد تحليلاتها المتفوقة على اتخاذ إجراءات وقائية وتحقيق استجابة أفضل للاضطرابات العالمية.
إلا أن هذه المزايا تأتي بتكلفة تشغيلية باهظة نتيجة الاستهلاك الكبير للطاقة لأجهزة الحاسوب العملاقة، فضلًا عن حاجتها إلى تخزين كميات هائلة من البيانات. وفي هذا السياق، يستخدم العلماء تقنية التصوير المكاني لتحديد ما إذا كانت هذه التكلفة مبررة.
يقدم التصور المكاني لمحة عن المحاكاة التي يتم تشغيلها على حاسب آلي فائق السرعة. ويُسهّل على العالم التحقق من أن المحاكاة تعمل بشكل صحيح قبل انطلاقها وحتى اكتمالها، تمامًا مثل التحقق من الخريطة للتأكد من أنك على الطريق الصحيح قبل الوصول إلى وجهتك النهائية. ومع ذلك، فإن تطبيق هذه التقنية في الموقع أمر صعب جدًا لدرجة أن العلماء يترددون في استخدامها. واستجابة لذلك، تم تطوير نظام إنشيمتو (Inshimtu) الخاص بمختبر التصوير العلمي في كاوست، وهو نظام مبتكر للتصوير المكاني يهدف لمساعدة علماء البيانات وعلماء الحاسب الآلي في التحقق من جدوى المحكاة الحاسوبية.
يشار إلى أن تقنية التصوير المكاني هي من التقنيات المعقدة من ناحية استهلاك الوقت والطاقة. ويشكل ذلك تحديًا كبيرًا للعديد من العلماء الذين يرغبون في استخدامها. لدرجة أن الوقت والطاقة اللازمين لتشغيل هذه التقنية قد يكون أكبر من الوقت والطاقة المهدرة نتيجة مقاطعة المحاكاة الخاطئة.
وهو ما يوضحه عالم التصوير في مختبر التصوير العلمي في كاوست ومؤلف الدراسة توماس ثيوسيل:" يقضي علماء المحاكاة الكثير من الوقت والجهد في كتابة التعليمات البرمجية الخاصة بهم. ولا يريدون تغيير أي شيء دون معرفة ما إذا كان ذلك مفيدًا أم لا".
تم تصميم نظام إنشيمتو لتبسيط عملية تنفيذ المحاكاة باستخدام برمجيات (ParaView Catalyst)، وهي مجموعة أدوات قياسية حاسوبية مفتوحة المصدر تُستخدم للبحث في الموقع، وتمكن النظام من تقديم صور علمية باستخدام ملفات المحاكاة الموجودة دون إجراء تغييرات على شفرة المحاكاة وبالتالي تقدم لنا صورة عن كيفية تصرف نظام معقد في عدة ظروف نظرية مختلفة.
وفي حين أن التصوير المكاني يهدف إلى تقليل متطلبات الذاكرة والوقت الذي تستغرقه التجارب، فإن نظام إنشمتو الجديد لا يفعل ذلك. إذا أن وظيفته الأساسية هي تمكين العلماء من الحكم على المحاكاة لتحديد ما إذا كان تطبيقها في الموقع على الشفرة الخاصة بهم أمرًا جديرًا بالاهتمام.
ويشرح الدكتور جيمس كريس، وهو عضو آخر في مختبر التصوير العلمي في كاوست ومؤلف مشارك للورقة البحثية "إنشمتو ليس حلًا؛ وإنما نقطة انطلاق. فهو ليس مصممًا لتوفير التكلفة أو الوقت، ولكنه يوضح فوائد التصوير المكاني لمساعدة العلماء على تحديد ما إذا كان الجهد مبررًا من خلال توفير محاكاة مبسطة لمثل هذه الحالات".
تشرح الدراسة بصورة مفصلة مبادئ نظام إنشمتو وطرق استخدامه، وتقدم دراسة حالة لمحاكاة نموذج الطقس الذي يعمل على الحاسوب العملاق شاهين ٢ في كاوست. ومن ناحية أخرى، فإن مختبر التصوير العلمي في كاوست جعل نظام إنشمتو مفتوح المصدر لتشجيع المزيد من العلماء على اعتماده في عملية التصور المكاني خلال عمليات المحاكاة الخاص بهم.
المصدر: بوابة الفجر
كلمات دلالية: تغيير العالم استراتيجية فائق السرعة المؤتمر الدولي الأهمية الاستراتيجية تحسين العمليات جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية ارتفاع منسوب سطح البحر
إقرأ أيضاً:
محافظ أسيوط: حديقة الفردوس مفتوحة للجمهور وتقدم خدماتها للزوار
قال اللواء هشام أبوالنصر محافظ أسيوط إنه حديقة الفردوس التابعة لحي شرق مدينة أسيوط مفتوحة يوميًا لاستقبال الزوار، وتقدم كافة خدماتها للجمهور مع توفير جميع وسائل الترفيه للاستمتاع بالجلوس فيها
وأوضح محافظ أسيوط إنه تم وضع خطة طموحة لتطوير حديقة الفردوس قريبًا لتقديم خدمات أكثر تميزًا للمواطنين خاصة وأنها تقع في مكان مميز جدًا على ضفاف النيل النيل ما يجعلها أكثر جذبا للمواطنين ومتنفسًا طبيعيًا لهم
وأشار المحافظ إلى أن حديقة الفردوس مفتوحة في الفترة الحالية وتقدم كافة الأنشطة والفعاليات للجمهور للاستمتاع بها لافتًا إلى أن المحافظة لا تألوا جهدًا في سبيل إعادة التطوير والعناية بالحدائق على مستوى جميع المراكز والأحياء حيث يجري أيضَا تطوير حديقة الايمان بحي غرب مدينة أسيوط وفتحها للجمهور أيضا كمتنفسًا لهم لما يمثله ذلك من تحسين للبيئة، إلى جانب إضافة المظهر الجمالي والحضاري لها