Pierwszy na świecie superkomputer z GPU przeznaczony do prognoz pogody
Autor: DYD | 17:28
Firma NVIDIA poinformowała dziś, że MeteoSwiss, Szwajcarski Instytut Federalny ds. Meteorologii i Klimatologii, będzie pierwszym narodowym serwisem meteorologicznym, który wdroży superkomputer akcelerowany przez procesory graficzne w celu usprawnienia dokładności codziennych prognoz pogody. Nowy system pozwoli uzyskać ponad dwukrotnie większą rozdzielczość modeli pogodowych, a jednocześnie będzie się cechował trzykrotnie większą sprawnością energetyczną w porównaniu z poprzednim systemem stosowanym w MeteoSwiss. Dzięki wyższym rozdzielczościom map meteorologicznych, instytuty takie jak MeteoSwiss mogą z większą dokładnością przewidywać burze oraz inne zagrożenia pogodowe. Umożliwią one przygotowanie z większym wyprzedzeniem ostrzeżeń dotyczących niebezpiecznych zjawisk pogodowych, precyzyjne śledzenie wędrówek burz oraz dokładniejsze określenie przewidywanych opadów.
Ponadto modele o wysokiej rozdzielczości sprawią, że MeteoSwiss może dokładniej modelować procesy tworzenia chmur oraz ich zachowanie, w tym także z większą szczegółowością przewidywać ilość, czas trwania i miejsce opadów deszczu, śniegu oraz podobnych zjawisk pogodowych. W Szwajcarii jest to o tyle ważne, że kraj obfituje w górzyste rejony, które utrudniają przewidywanie opadów.
Nowy superkomputer meteorologiczny instytutu MeteoSwiss został wyposażony w procesory graficzne NVIDIA® Tesla® K80, flagowe produkty platformy obliczeń akcelerowanych Tesla, dzięki którym zapewnia czterdziestokrotne większą wydajność od zastępowanego systemu opartego na procesorach centralnych.
„Prognoza pogody to wyjątkowo trudne wyzwanie, który wymaga ogromnej mocy obliczeniowej, jeśli chcemy uzyskać dokładne dane”, powiedział Ian Buck, wiceprezes ds. obliczeń akcelerowanych w firmie NVIDIA. „Platforma obliczeń akcelerowanych Tesla nadaje się idealnie do obliczeń związanych z prognozowaniem pogody oraz innych wielkoskalowych zadań matematycznych, ponieważ pozwalają naukowcom i inżynierom rozwiązywać jedne z najbardziej złożonych problemów”.
Dzięki nowemu systemowi akcelerowanemu przez procesory graficzne, MeteoSwiss będzie tworzyć dwa razy dokładniejsze modele pogodowe w prognozach krótkoterminowych (24-godzinnych, nowy system zapewnia dwukrotnie większą rozdzielczość modeli pogodowych w prognozach krótkoterminowych, zwiększając dokładność z 2,2 km do 1,1 km) oraz trzy razy dokładniejsze modele w prognozach średnioterminowych (nowy system zapewnia trzykrotnie większą rozdzielczość modeli pogodowych w prognozach średnioterminowych, zwiększając dokładność z 6,6 km do 2,2 km).
Nowy system zwiększy także dokładność prognoz średnioterminowych poprzez wprowadzenie metody prognozowania Ensemble (EPS – Ensemble Prediction System), której zasięg może wynosić do pięciu dni. Prognozy Ensemble pozwalają lepiej określić wiarygodność przewidywań i do tej pory były stosowane wyłącznie przez biura meteorologiczne dysponujące znacznie większą infrastrukturą i ilością zasobów. Wydajne procesory graficzne, które mogą jednocześnie uruchomić wiele instancji wymagających obliczeń symulacyjnych, umożliwiły stosowanie takiego modelu również w MeteoSwiss.
Nowy superkomputer Cray do tworzenia prognoz meteorologicznych, akcelerowany przez procesory graficzne NVIDIA, został zainstalowany w szwajcarskim narodowym centrum superkomputerowym (CSCS) w Lugano i będzie gotowy do dostarczenia pierwszych prognoz pogodowych na przełomie wiosny i lata 2016 roku.
„Wyższa dokładność modeli pogodowych jest o tyle problematyczna, że wiąże się z koniecznością wykonania symulacji w bardzo krótkim czasie”, powiedział prof. Thomas Schulthess, dyrektor CSCS. „Akceleracja przez procesy graficzne pozwala meteorologom tworzyć dokładne prognozy pogody w krótkim czasie, zapewniając znacznie większą wiarygodność przewidywań”.
Model COSMO również akcelerowany przez procesory graficzne
Codzienne prognozy pogody są obliczane na wydajnych superkomputerach z użyciem numerycznych model prognozowania pogody, które symulują i przewidują zachowania atmosfery, w tym zmiany temperatury, ciśnienia, wiatru, opadów oraz innych czynników.
MeteoSwiss przygotowuje swoje prognozy pogody za pomocą modelu COSMO (Consortium for Small-scale Modeling). Model COSMO jest też stosowany przez narodowe służby meteorologiczne w Grecji, Niemczech, Polsce (IMGW), Rosji, Rumunii i Włoszech.
Konsorcjum COSMO pracuje nad wdrożeniem modyfikacji wprowadzonych przez MeteoSwiss, bazujących na akceleracji obliczeń przez procesory graficzne, jako standardowej wersji modelu udostępnianego wszystkim członkom COSMO oraz innym serwisom pogodowym w Europie.
K O M E N T A R Z E
Jeszcze nikt nie napisał komentarza.
D O D A J K O M E N T A R Z
Aby dodawać komentarze, należy się wpierw zarejestrować, ewentualnie jeśli posiadasz już swoje konto, należy się zalogować.
