Patates cipsi geometrisi, bebek bezi sıvı mekaniği: süper bilgisayarlar gizli bir silah haline geldi
Son zamanlarda, Uluslararası Süper Hesaplama Konferansı'nda (ISC 2019) açıklanan en son küresel yüksek performanslı bilgisayar TOP500 listesinde, ilk sırada yer alan Çin anakarasından toplam 219 cihaz var ve Amerika Birleşik Devletleri'nde 116'yı çok geride bıraktı. Çoğu insan bu "uzun" süper bilgisayarların bizden çok uzakta olduğunu düşünebilir. Aslında süper hesaplamanın gücü çoktan günlük yaşama girmiş ve birçok temelli uygulama üretmiştir.
Örneğin, patatesler topraklanmaya yetecek mi? American Pringles Potato Chips Company'nin teknik personeli birçok kez Uluslararası Süper Hesaplama Konferansı'na rapor vermek ve "patates cipsi aerodinamiği" hakkında konuşmak için geldi.
Aerodinamik, havanın nesneleri nasıl etkilediğini inceleyen bir disiplindir.Bilim adamları, çeşitli koşullar altında hareketi simüle etmek ve yapıları ve parametreleri optimize etmek için yüksek hızlı trenler, yarış arabaları veya uçaklar gibi yüksek hızlı hareket eden nesnelerin dijital modellerini oluşturmak için süper bilgisayarları kullanır. Bu nadir değildir. Ancak daha az bilinen şey, montaj hattında patates cipsi üretim sürecinin de çok, çok hızlı olması ve çoğu zaman üretim hattından atılarak çok fazla israfa neden olmasıdır. En geç bu yüzyılın başında, Pringles, ilgili aerodinamik sorunları hesaplamak ve patates cipsi yayılmasını azaltmak için süper hesaplamayı çoktan kullanmaya başladı.
Patates cipsi şekillendirme
Ek olarak aerodinamik, sıvıların ve katıların etkileşimini de içerir. Pringles, patates cipsi sürecindeki yağı ve buharı simüle etmek için süper hesaplamayı da kullanacak, en uygun patates cipsi şeklini tasarlayacak, böylece patates cipsi eşit şekilde pişirilecektir.
Patates cipsi
Pringles patates cipsi, matematiksel olarak hiperbolik paraboloit olarak adlandırılan basit bir yay değil, çok farklı görünüyor. Eyer gibi daha canlı.
Hiperbolik patates cipsi
Selenin yük taşıma işlevi göz önüne alındığında, Pringles patates cipsinin amacını şu şekilde anlayabilirsiniz: basınca direnmek ve kolay kırılmamak. Mimarlar, Scotiabank Eyer Stadyumu ve İsveç'teki İskandinav Stadı gibi büyük binaların çatısında hiperbolik paraboloid tasarımı kullanacaklar.
Scotiabank Eyer Stadyumu
Elbette, hiperbolik bir paraboloit konseptiyle, şeklin son detayları hala bir süper bilgisayara bağlı.
Aksine, Pringlein rakibi Leshi, patates cipslerinin şekli hakkında daha az endişe duyuyor gibi görünüyor. Bu, Leshi'nin patates nişastasından sentezlenmek yerine doğrudan patates dilimlerinden yapılan çantalarda sattığı orijinal kesilmiş patates cipsi ile ilgili olabilir. Orijinal kesilmiş patates cipsi şeklini standartlaştırmak ve kontrol etmek kolay değildir, ancak süper hesaplama yine de yararlıdır.
Leshi (solda) - Pringles (sağda)
Lay's Potato Chips, Supercomputing Akademik Konferansında aerodinamik hakkında da bilgi verdi.Kesilmiş patates cipsi hava ile havaya atıldı, malzemelerle serpildi ve kutulara bırakıldı. Fırlatma hızı, açı ve yağmurlama yönteminin tümü, sayısal simülasyonun optimize edilmiş sonuçlarıdır.
Patates cipsi serpilir
Süper hesaplama, patates cipsi endüstrisinde "açık gizli bir silah" haline geldi ve bilgisayar "çipi" ve "patates cipsi" için İngilizce kelimelerin ikisi de tesadüfen "cips" tir. Procter & Gamble'ın Modelleme ve Simülasyon Departmanının Ar-Ge personeli (evet, günlük ihtiyaçlar şirketi de bu departmana sahip) bir keresinde medyaya patates cipsi araştırmak için süper bilgisayar kullanan tek bilgisayar olmadığını, Pringles'a ait P&G'nin uzun yıllardır yabancılar konusunda tutkulu olduğunu açıkladı. Süper hesaplamanın topraklama gazı uygulamasını açıklayın.
Patates Cipsi Kutusu
Günlük ihtiyaçlar devi ayrıca bebek bezlerini tasarlamak için süper bilgisayarlar kullanıyor.İdrarın dışarı sızmasını önlemek için bezlerin şekli, malzemesi, diyafram boyutu ve sıvı dinamikleri anahtar faktörlerdir ve süper bilgisayarın verimliliği kullanılmalıdır.
Bu patates cipsi aerodinamiği ve bebek bezi sıvı mekaniği bazen daha büyük bir rol oynar. Procter & Gamble, patates cipsi kırılmasını ve çocuk bezi sızıntısını önlemek için kullanılan süper hesaplamaların sorunlarının çözülmesine yardımcı olup olmayacağını görmek için bir dizi ulusal laboratuvar ve imalat şirketi ile işbirliği kurdu. Örneğin, Procter & Gamble birçok türde cilt ve duş jeli etkileşim değerini simüle etmiştir. Bu modeller, otomobil üreticilerinin çarpışma testleri yapmasına veya askeri koruyucu donanım için parametreler sağlamasına yardımcı olabilir.
Bilgi işlem gücü yavaş yavaş endüstri gelişimi için katı bir talep haline geldi. Yeni enerji araçlarından, yüksek kaliteli üretimden, genetik yaşam bilimlerinden ve çok fazla bilgi işlem gücü gerektiren diğer yeni gelişen endüstrilerden bahsetmiyorum bile. Sugon Yüksek Performanslı Bilgi İşlem Ürünleri Bölümü Baş Bilimcisi Ji Qing, Sugonun yeni nesil silikon küp süper bilgisayarlarını tanıttı. Uluslararası Süper Bilgisayar Konferansı standında sayısız yabancı arkadaş ve işadamının ilgisini çeken bu göz kamaştırıcı makine "izlemeye" geldi. Önceki nesil yalnızca bilgi işlem, ağ, depolama, enerji tasarrufu ve entegre yönetimde yaklaşık 10 milyon kat kapsamlı bir performans iyileştirmesi elde etmekle kalmadı, aynı zamanda "soğuk veriler" yerine "sıcak verilerin" gerçek işlenmesini vurguladı.
"Bir kişinin her gün cep telefonunu açtığı veya seyahat için rota seçmesi gereken hava durumu tahminleri gibi. Bunların hepsi süper hesaplama. Tropik fırtınaları tahmin ediyoruz, selleri tahmin ediyoruz, Three Gorges Barajı'nı tasarlıyoruz, vb. Ve verilerin gerçek zamanlı olarak etkileşimli olarak işlenmesi gerekiyor. Gerçek işi desteklemek için gerçekten kullanılabilir. "Ji Qing dedi.
Buna ek olarak, Çin'deki yol durumu izlemenin hızlı gelişimi, hesaplama gücü için de büyük bir talep yaratacaktır. Ön uca eklenen her 500.000 kamera için arka planda bir süper bilgisayara ihtiyaç vardır. Aşina olduğumuz şehir gözetlemesine ek olarak, uçak ve hızlı tren hatlarındaki kameraların da acil durumları uyarmak ve sorunları gidermek için ayarlanması gerekiyor.
Bilgi işlem gücüne yönelik artan talep için, Çin'in süper hesaplaması, en iyi süper hesaplamada ve genel payda hızlı ilerleme kaydetmiş olsa da, uygulamasının genişliği ve derinliği de açıkça eksiktir. Yeni TOP500 listesinde, anakara Çin'deki 219 süper bilgisayar, payın% 44'ünü oluşturdu ve hesaplama performansına yalnızca% 30 katkıda bulunurken, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki 116 süper bilgisayar, bilgi işlem performansına% 38,4 oranında katkıda bulundu.
Ulusal Süper Hesaplama Guangzhou Merkezi direktörü Lu Yutong, ayrıca TOP50 süper hesaplama ekipmanından yalnızca birinin Çin'den ticari bir sistem olduğunu belirtti. Süper hesaplama artık baharda olmasa da, Çin'in büyük ölçekli süper hesaplama ekipmanı hala esas olarak bilimsel hesaplamalar için kullanılıyor ve iş dünyasına büyük ölçekte yayılması zaman alacak. Çin'in, donanım geliştirmeye uyması ve ekipman ile uygulamalar arasında bir köprü kurması için süper hesaplama yazılımı ve uygulama geliştirmeye daha fazla yatırıma ihtiyacı var.
