Um novo aumento no desempenho dos supercomputadores é esperado nos próximos anos. Os chamados computadores exascale serão capazes de fazer simulações mais precisas. Isso leva a muito mais dados. A Fraunhofer SCAI desenvolve métodos eficientes de análise de dados para esse fim, que fornecem ao engenheiro percepções detalhadas sobre os contextos técnicos complexos.

Simulações em supercomputadores respondem a importantes questões industriais, por exemplo, como os fluxos de ar se comportam em sistemas de ar condicionado, nas pás do rotor ou para aviões inteiros. Nos próximos anos, novas abordagens para o projeto de hardware tornarão disponíveis computadores com capacidade de um trilhão de operações de computação por segundo. Os chamados computadores exascale têm uma velocidade de computação mil vezes maior do que os supercomputadores anteriores. Isso permite que eles superem problemas complexos que ainda não têm solução. Além disso, eles fornecem resultados mais precisos e, portanto, soluções mais econômicas para tarefas industriais. Contudo, As simulações exascale também geram quantidades significativamente maiores de dados. Isso cria novos desafios na análise de dados.

Cientistas do Instituto Fraunhofer de Algoritmos e Computação Científica SCAI trataram desse problema. Eles desenvolvem métodos que realizam análises de dados durante a simulação. Essa abordagem minimiza os requisitos de memória e o tempo de computação. Desta maneira, até mesmo grandes quantidades de dados podem ser analisadas com eficiência. Os cientistas do SCAI se concentram em métodos para a análise comparativa de dados de simulação. Por exemplo, a comparação dos dados permite que os engenheiros vejam rapidamente como um formato de componente modificado afeta o comportamento do fluxo dentro de um sistema de ar condicionado e, portanto, o nível de geração de ruído aerodinâmico. Eventualmente, isso ajudará a projetar produtos melhores.

Como membro do recém-fundado "Centro de Competência da União Europeia para Aplicações de Engenharia" EXCELLERAT, Fraunhofer SCAI trabalha em conjunto com 13 parceiros de 7 países europeus. O objectivo é tirar o melhor partido possível das novas potencialidades da supercomputação e, assim, reforçar a competitividade da Europa neste domínio. Nos próximos três anos, os participantes irão lidar com seis códigos de programa selecionados e fluxos de trabalho associados, como análise de dados, gerenciamento e visualização. Além do manuseio eficiente de grandes quantidades de dados, o projeto se concentra na escalabilidade dos códigos. Nesse contexto, escalabilidade significa que os programas funcionam de forma eficiente em laptops e computadores exascale. Uma vez que EXCELLERAT também deve ajudar a expandir o uso de supercomputação em contextos industriais, a equipe do projeto otimizará os códigos usando doze exemplos de aplicativos da indústria. Entre outros, isso inclui a simulação de fluxos em sistemas de ar condicionado de automóveis, bem como o cálculo das emissões da câmara de combustão. Além disso, uma plataforma de conhecimento comum deve ser desenvolvida.