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Un programa informático eficaz para resolver problemas complejos

Un programa informático desarrollado en el Barcelona Supercomputing Center-Centro Nacional de Supercomputación (BSC-CNS) ha demostrado su eficacia al conectarse al superordenador “Blue Waters”, en Illinois (EEUU), donde ha resuelto problemas complejos ejecutándose en 100.000 procesadores.

Mientras la mayoría de códigos de multi-física no están preparados para simulaciones a gran escala y presentan pérdidas de eficiencia a medida que van usando un mayor número de procesadores, Alya ha conseguido un nivel de escalabilidad superior al 85% al ser ejecutado en el Blue Waters. Imagen del BSC-CNS

Según ha informado el BSC-CNS, el denominado ‘código Alya’, un código de ingeniería informática, ha sido probado en 100.000 procesadores del superordenador ‘Blue Waters’, uno de los más potentes del mundo, capaz de hacer trillones de cálculos por segundo y de trabajar con trillones de bytes de datos y perteneciente al Private Sector Program del National Center for Supercomputing Applications (NCSA).

El código desarrollado en Barcelona ha obtenido unos altos niveles de eficiencia a la hora de simular diferentes problemas de multi-física, lo que podrá aplicarse para resolver otros problemas complejos, como simulaciones de aviones o de emergencias en catástrofes naturales.
Con unos resultados que los técnicos del NCSA han calificado de “sin precedentes”, este código multi-físico ha sido ejecutado simulando tres problemas complejos que cubren un amplio rango de las necesidades de la ingeniería: la circulación del aire en el sistema respiratorio humano, electrofisiología y contracción del corazón y la combustión de un horno secador utilizado en la industria del cemento, en la fase gaseosa.

Según los expertos del BSC, mientras la mayoría de códigos de multi-física no están preparados para simulaciones a gran escala y presentan pérdidas de eficiencia a medida que van usando un mayor número de procesadores, Alya ha conseguido un nivel de escalabilidad superior al 85% al ser ejecutado en el Blue Waters.

“Estos resultados sin precedentes contradicen la creencia común de que los códigos de simulación para la ingeniería no son eficientes en los superordenadores y abren un nuevo horizonte de aplicaciones potenciales la industria”, ha afirmado Seid Koric, responsable de proyectos industriales del Private Sector Program del NCSA y profesor adjunto de Ciencia Mecánica e Ingeniería de la University of Illinois at Urbana-Champaign.

Un superordenador para la ciencia


“Con una buena escalabilidad, los superordenadores exascale van a permitir a los investigadores y a los científicos seguir soñando en nuevos proyectos que hoy no podemos ni imaginar”, ha subrayado el director del BSC-CNS, Mateo Valero.

Según Valero, “el caso de Alya es un buen ejemplo del esfuerzo que está haciendo el BSC para escalar códigos complejos y hacer posibles estos sueños”.

El código multifísico paralelo Alya se ha desarrollado en el BSC-CNS desde 2004 y se utiliza para simular problemas complejos de ingeniería.

Personal del BSC y el NCSA han colaborado para escalar Alya en Blue Waters durante dos meses, ya que el código nunca había sido ejecutado en una plataforma de dimensiones similares y ha tenido que ser adaptado a esta plataforma para funcionar de manera eficiente.

Por parte del NCSA, el principal participante en esta prueba ha sido el propio Koric y por parte del BSC, los investigadores Mariano Vázquez, Guillaume Houzeaux y Antoni Artigues.

BSC y NCSA tienen previsto seguir colaborando en el desarrollo de Alya y en su utilización para resolver grandes problemas multi-físicos de sus socios industriales. EFEFuturo
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