Como os supercomputadores da Austrália analisaram os números para orientar nosso incêndio florestal e resposta à pandemia
p Crédito:NCI Australia, Autor fornecido
p Quando 2020 começou, A Austrália foi atordoada pelos piores incêndios florestais registrados. Seis meses depois, estamos resistindo à pandemia de coronavírus que está varrendo o globo. p Este ano, talvez mais do que nunca, tomadores de decisão, serviços de emergência, provedores de saúde e comunidades ameaçadas precisam rapidamente, informações confiáveis para entender o que está acontecendo. E além disso, eles precisam de uma modelagem de alta potência para ter uma ideia do que está por vir.
p É aí que entram os supercomputadores. A infraestrutura de computação de pesquisa de alto desempenho da Austrália é liderada por dois centros:a National Computational Infrastructure (NCI Australia) em Canberra e o Pawsey Supercomputing Centre em Perth.
p NCI Australia é o lar de Gadi, o supercomputador mais poderoso do hemisfério sul, o que pode fazer em uma hora o que demoraria cerca de 35 anos para um PC desktop médio esgotar. O centro Pawsey hospeda a nuvem Nimbus, que é especialmente projetado para trabalhos de pesquisa com uso intensivo de dados em campos de ponta, como ciências espaciais.
p Ambos os centros operam 24 horas por dia, todos os dias do ano. Mesmo sem crise, eles processam quantidades inimagináveis de dados para fornecer análises e previsões para os tomadores de decisão em todo o país. Para dar um exemplo, O trabalho de rotina do NCI para a Digital Earth Australia ajuda a identificar a erosão do solo e da costa, crescimento da colheita, qualidade da água e mudanças para cidades e regiões.
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Supercomputação nos bastidores
p Por sua natureza, computadores de pesquisa de alto desempenho operam principalmente nos bastidores. Eles fornecem infraestrutura que é menos visível, mas não menos importante do que um navio ou um telescópio, e a experiência para ajudar os pesquisadores a usá-lo.
p Quando as agências governamentais australianas precisam tomar decisões para responder a uma crise como incêndios florestais ou COVID-19, eles se baseiam em décadas de pesquisas australianas e internacionais apoiadas por computação de alto desempenho e infraestrutura de dados.
p Verão passado, imagens de satélite chocaram o mundo com vistas detalhadas e estranhamente bonitas de redemoinhos de fumaça de incêndio florestal do tamanho dos padrões climáticos globais. Nossos colegas Kiwi acordaram em céus apocalípticos, informado de antemão por colaborações australianas e neozelandesas com a missão japonesa de satélite meteorológico Himawari-8 e -9.
p Satélites de pesquisa como o European Sentinel-3 com uma visão global mais ampla continuaram a rastrear a pluma enquanto ela circulava o planeta. A NCI Australia hospeda um hub de dados regional para apoiar o programa europeu de observação da Terra Copernicus.
p Os satélites de observação Sentinel Earth forneceram um rico fluxo de dados sobre os incêndios florestais australianos quase em tempo real. Crédito:ESA / Copernicus, CC BY-NC-SA
p Modelos baseados em dados executados em supercomputadores podem fornecer avisos mais precoces e precisos de tempestades de fogo, inundações, tempestades de granizo, ciclones e outros extremos. Melhores alertas dão aos serviços de emergência horas cruciais que salvam vidas e propriedades.
p Ambas as instalações nacionais estão contribuindo com recursos para apoiar pesquisadores na Austrália na luta contra o COVID-19.
p Com o supercomputador Gadi, NCI está fornecendo o equivalente a mais de 4, 500 anos de tempo de computador para apoiar três grupos de pesquisa. Pawsey está fornecendo acesso a mais de 1, O poder de computação de 100 desktops na nuvem Nimbus recém-implantada para pesquisadores em cinco projetos.
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Infraestrutura nacional funcionando em escala
p A Estratégia de Infraestrutura de Pesquisa Colaborativa Nacional do Governo Australiano (NCRIS) investiu A $ 70 milhões em cada centro para atualizações para garantir que as instalações possam acompanhar a pesquisa australiana em todos os domínios científicos. O supercomputador Gadi da NCI é cerca de nove vezes mais poderoso do que seu antecessor, enquanto a primeira fase de atualização de Pawsey já ofereceu dez vezes mais armazenamento em nuvem e cinco vezes mais recursos de rede.
p De confiança, instalações colaborativas como NCI e Pawsey são essenciais para desenvolver e melhorar modelos globais e locais imensamente complexos e sistemas de previsão usados por governos nacionais e estaduais.
p Os sistemas NCI e Pawsey suportam muito mais do que dados climáticos e meteorológicos e modelagem de pandemia. Outros projetos apoiam o sequenciamento de genes, mapeamento populacional, modelagem de transmissão e contenção, e previsões econômicas globais.
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Escala, colaboração e velocidade
p Aumentar nossa capacidade de computação de pesquisa é importante para enfrentar os desafios de quantidades cada vez maiores de dados de pesquisa. A colaboração possibilita o acesso aos melhores conhecimentos. A velocidade é essencial para atender às demandas urgentes dos tomadores de decisão.
p Supercomputadores conectados a sistemas de dados massivos e apoiados por uma equipe especializada podem gerar percepções cruciais em escala, com rapidez suficiente para ajudar nossas agências a identificar e responder às crises. O processamento mais rápido também significa que os pesquisadores podem identificar e modelar tendências que, de outra forma, passariam despercebidas, mas que requerem intervenção precoce.
p Incrementar a ciência relevante pode gerar resultados econômicos reais, resultados ambientais e de saúde pública. A necessidade de uma resposta informada à crise não parece que irá desaparecer tão cedo. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.