Un doctorant la Universitatea din Manchester a dezvoltat o nouă metodă și un software plecând de la tehnologia folosită de industria jocurilor pe calculator pentru a construi un program de simulări științifice complexe.
Cardurile grafice puternice, cunoscute și sub denumirea de unități de procesare grafică (GPU), sunt de obicei utilizate pentru a crea un gameplay extrem de rapid și vizualuri realiste pentru console de jocuri, computere personale și laptopuri. Dar, recent, GPU-ul se tranformă într-o tehnologie care ajută simulările științifice, având posibilitatea să susțină anumite aplicații cu o viteză de peste 100 de ori mai mare decât computerele convenționale.
Utilizând această tehnologie, Alex Chow, care studiază la Școala de Mecanică, Aerospațială și Inginerie Civilă, creează acum simulări la scară largă de „fluxuri violente de fluide”, inclusiv valuri puternice de ocean care se lovesc turbinele eoliene de pe platformele maritime, pentru a prezice impactul potențial al acestor forțe asupra pilonilor structurilor.
„Folosirea acestui tip de tehnologie reduce costurile simulărilor științifice complexe de la sute de mii de lire sterline la doar câteva mii. Un avantaj este că majoritatea cercetătorilor și companiilor mici de inginerie își pot permite un laptop sau un calculator relativ puternic cu o GPU de calitate, astfel că acest tip de simulare și cercetare să fie și mai accesibil”, a spus Alex Chow.
Crearea simulărilor computerizate precise și complexe se face de obicei pe un așa-numit „supercomputer”. Un supercomputer este compus din sute de procesoare conectate cu până la mii de nuclee de calcul rezultând un calculator cu o putere și o viteză foarte mare.
Astfel de computere puternice sunt necesare deoarece astfel de simulări conțin miliarde de calcule și milioane de puncte de date. Deși sunt extrem de puternice, supercomputerele au un cost ridicat, cu prețuri care variază de la sute de mii la milioane de lire sterline. De asemenea, utilizează cantități mari de energie și sunt accesibile numai unui număr mic de cercetători și oameni de știință.
Însă utilizarea unei unități de procesare grafică (GPU) scade considerabil costurile unui calculator și le face eficiente din punct de vedere energetic în comparație cu supercomputerele. Unele unități de procesare grafică sunt suficient de compacte și încap într-un laptop, în timp ce supercomputerele pot ocupa o cameră sau chiar o clădire dedicată.
Referindu-se la proiectul său, Chow a adăugat: „Cantitatea de energie produsă de platformele maritime crește, pe măsură ce planeta încearcă să atingă obiectivele energetice mondiale, dar mediul oceanic poate fi foarte violent și aspru. Așa că proiectarea eficientă a structurilor pentru aceste medii este o sarcină dificilă. Folosind experimentele fizice poate fi extrem de nepractic, cu rezultate nereprezentative. Aceste simulări permit inginerilor și cercetătorilor să ia decizii importante cu privire la proiectarea unei structuri maritime fără a fi nevoie să investească în vizite la fața locului și experimente costisitoare.
Alex Chow a dezvoltat un program de calculator plecând o metodă de simulare științifică a fluxurilor hidrodinamice complexe (violente) care avea un cod open source. Noul cod este capabil să calculeze milioane de puncte de date pe un singur dispozitiv pentru aplicații reale de inginerie 3D.
