Где и как используются суперкомпьютеры

Saturday, April 20, 2024

Существуют различные типы вычислительных машин, используемых в различных ролях. Эволюция компьютеров показывает, как комплексная и огромная машина стала машиной для масс, необходимой частью каждого дома и офиса. Супер компьютер в сознании людей это очень умная машина, которая может произвести в большом количестве данные и информацию в считанные минуты.

Суперкомпьютеры способны выполнять операции за считанные секунды, которые другие компьютеры, выполняли бы несколько дней или даже недель. Они также обслуживаются и нуждаются в особом к ним отношении, наряду с чрезвычайно прохладным помещением в котором они находятся. Они потребляют много энергии и имеют очень высокую скорость обработки, в связи с их большим количеством микропроцессоров. Суперкомпьютеры используются в ситуациях, когда большой объем данных должен быть обработан в небольшом промежутке времени и моделированием операций, выполняемых одновременно.

Биология

Суперкомпьютеры можно использовать для моделирования работы нервной системы и мозга организма. В 2006 году в Политехнической школе Лозанны Швейцарии использовали суперкомпьютер для визуализации части мозга крысы, чтобы понять, как нейроны передают сообщения в этом типе организма. Тем не менее, компьютер был только способен демонстрировать небольшую область мозга. Тем не менее, это было прорывом.

В 2009 году совместное предприятие по IBM и Стэнфордского университета смоделировали кору головного мозга кошки с помощью суперкомпьютера Blue Gene/IP. Они смоделировали 1% от функционирования человеческого мозга в том же году. В течение следующих 10 лет, полный рендеринг и моделирование работы человеческого мозга, будет показано с помощью суперкомпьютера. Для чего моделировать мозг? Чтобы понять, как работает эта часть тела, как передаются сообщения, как хранятся воспоминания и т.д. Психологи смогут понять, почему возникают некоторые психические состояния, и какая часть мозга на это влияет. Мозг человека является наиболее широко используемой частью тела, но о нем очень мало что известно, и преодоление этого разрыва, является одним из ключевых работ суперкомпьютеров.

супер компьютеры

Пространство

Последний рубеж и, возможно, последний оставшийся регион, который остается полу-неисследованным человеком.

Суперкомпьютеры используются для:

Моделирования пути и поведения различных небесных объектов и тел в пространстве.

Поведения солнца, его функционирование и влияние на Землю.

Суперкомпьютеры могут имитировать взрывы, которые происходят в глубоком космосе и находятся вне досягаемости мониторинга.

Моделирование того как была создана вселенная, путем воссоздания события «большого взрыва», а также звезд, темной материи и образования других космических тел.

Климат

"Непредсказуемый, как погода", является общей фразой, но что делать, чтобы предсказывать погоду? Или, по крайней мере, определить предупреждающие знаки и преждевременные показатели? Суперкомпьютеры еще раз придут на помощь путем моделирования климатических условий, при обработке данных и графиков статистики. Прогнозировать изменения и колебания в погодных условиях можно через суперкомпьютеры. Миграция облаков, анализ погоды предыдущего сезона по сравнению с текущей ситуацией, оценивание интенсивности и охвата солнечного света на Земле, анализ влияния загрязняющих веществ на атмосферу и погоду, прогнозирования океанических течений и температуры это всего лишь несколько областей, которые исследуют и рассматривают суперкомпьютеры.

супер компьютеры

Стихийные бедствия

Смертоносные последствия стихийных бедствий могут быть оценены и рассчитаны заранее, чтобы свести к минимуму ущерб от их последствий. В определенной степени, суперкомпьютеры могут предсказать путь или маршрут ураганов, торнадо, штормов или цунами. Это помогает в проведении эвакуации и направлении ключевых ресурсов. Сейсмическое обнаружение деятельности и расчет возможных путей сейсмических волн может помочь в планировании и научиться предотвращать такие бедствия.

супер компьютеры

Исследования

Суперкомпьютеры используются при решении сложных уравнений, в таких областях, как квантовая физика и механика.
Для военных самолетов и машин, суперкомпьютеры могут имитировать аэродинамику на рабочих и типовых схемах полета, чтобы помочь в разработке новых машин.
Ядерные исследования нуждаются в тестировании, но вместо настоящих взрывов, суперкомпьютеры могут помочь имитировать ядерные взрывы и реакции, которые помогают продвигать досягаемость ядерных технологий.
Белки являются очень важным биологическим компонентом и их молекулярная структура 3-мерной ориентации. Молекулярная цепь или функции белка в организме могут измениться. Такие заболевания, как болезнь Альцгеймера и муковисцидоз связаны с изменением белков, поэтому понимание природы дефектных белков, является ключом к обучению, почему возникают такие болезни и как их лечить. Моделирование операции складывания белков является очень сложной, это еще одна задача для суперкомпьютеров.
Поток крови, ее пути, скорости и различные трудности, которые могут возникнуть, могут быть смоделированы суперкомпьютером. Как функционирует кровь при заболеваниях крови и болезнях, можно сравнить с нормальным функционированием крови и понять полный спектр разности.
Суперкомпьютеры также помогают в научно-исследовательских работах в области гидродинамики или исследованиях Земли. Они также могут создавать сложные анимированные модели молекулярных структур различных химических и биологических соединений и кристаллов.

С каждым днем инноваций, на арене технологий, сегодняшний суперкомпьютер может завтра оказаться у вас на столе!