O supercomputador mais rápido “Fugaku” ocupado na caça ao tratamento com coronavírus e previsão do tempo no Japão

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Tóquio – Os criadores do supercomputador mais rápido do mundo querem deixar uma coisa perfeitamente clara: eles foram não tentando ser o número um.

“É claro que fiquei feliz e aliviado”, disse Satoshi Matsuoka à CBS News sobre o momento em que soube que o supercomputador “Fugaku” de sua equipe havia conquistado a coroa pela velocidade de cálculo mais rápida do mundo. Mas para Matsuoka e sua equipe, a honra meramente justificou uma estratégia de focar em aplicações práticas.

Fugaku (nome pronunciado foo-gah-koo e nomeado em homenagem à montanha mais alta do Japão, Fuji) culmina uma missão de US $ 1 bilhão por uma década de vários milhares de desenvolvedores do RIKEN Center for Science Computational e fabricante de computadores Fujitsu.

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Os servidores que fazem parte do supercomputador Fugaku são vistos no Centro RIKEN de Ciência da Computação do Japão, administrado pelo governo, em Kobe, Japão, em uma foto fornecida pelo centro.

RIKEN / apostila

A máquina obteve as melhores notas em quatro benchmarks de supercomputação, incluindo velocidade de processamento, aplicativos de inteligência artificial (IA) e análise de big data, conquistando o primeiro lugar na lista Top500 de supercomputadores globais nesta semana.

A facilidade de uso foi o mantra para os desenvolvedores de Fugaku. Por toda a sua velocidade de bater o mundo – 415 quadrilhões de cálculos por segundo – o Fugaku foi projetado para executar aplicativos comuns como Word ou Powerpoint, tornando-o amplamente acessível a pesquisadores de setores tão diversos quanto medicina, design automotivo e engenharia civil.

Em vez de criar algo como, digamos, um carro de Fórmula 1 (rápido, mas não particularmente útil), Matsuoka disse que sua equipe “queria algo rápido, mas que sua avó poderia dirigir – até o supermercado!”

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Fugaku corre 2,8 vezes mais rápido que o supercomputador Summit da IBM, o recordista anterior que opera no Laboratório Nacional Oak Ridge, e marca a primeira vitória desse tipo para o Japão em nove anos em um campo de supercomputação que passou a ser dominado pelos EUA. e China.

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O supercomputador Fugaku é visto nos escritórios do Centro Riken de Ciência da Computação no Japão, parte do instituto de pesquisa RIKEN, administrado pelo governo. Em junho de 2020, a Fugaku foi classificada como o supercomputador de processamento mais rápido do mundo.

RIKEN

Com as unidades de processamento ocupando uma sala que poderia acomodar confortavelmente duas academias de ensino médio nos escritórios da Riken, na cidade de Kobe, no oeste, Fugaku é semelhante a “uma versão muito reforçada do smartphone comum”. Ele tem o poder da computação, no entanto, de 20 milhões de smartphones.

Supercomputação de coronavírus

Embora não esteja totalmente instalado até o próximo ano, Fugaku já começou a ganhar força, realizando simulações que demonstram a facilidade assustadora com que coronavírus se espalha entre hospedeiros humanos em trens e em outros ambientes internos.

Os vídeos, mostrados amplamente na TV aqui, ressaltaram os riscos de se reunir em espaços pouco ventilados e lotados, como as gotículas são emitidas pelas bordas das máscaras faciais e o que acontece quando um paciente hospitalizado tosse. Apesar da brevidade, as simulações eram enganosamente complexas de criar, disse Matsuoka, incorporando grandes quantidades de dados sobre o fluxo de ar e como as gotículas carregadas de vírus viajam pelo ar.

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Uma simulação digital animada criada pelo supercomputador Fugaku mostra como o coronavírus pode se espalhar em gotículas expelidas por uma pessoa que tosse à mesa, em uma imagem tirada de vídeo transmitido pela rede japonesa TBS.

RIKEN / TBS

“Se você tem um ambiente muito seco, essas gotículas evaporam e se transformam em aerossóis e, portanto, levam muito mais longe”, disse ele. “Você realmente precisa de um aparelho de ventilação para se livrar desses aerossóis o mais rápido possível.”

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Em espaços úmidos, ele disse, as gotas não aerossolizam, mas tendem a cair em mesas, que precisam ser desinfetadas com mais diligência.

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O Fugaku, que pode processar três meses de computação típica antes da hora do almoço, também está vasculhando um banco de dados de 2.000 medicamentos para descobrir quais formulações podem ser usadas para atenuar os sintomas do COVID-19. A pesquisa já revelou alguns tratamentos potenciais promissores que ainda não foram considerados por cientistas médicos, disse Matsuoka.

A equipe também está trabalhando em uma simulação molecular de como o coronavírus pontudo se liga às células humanas – uma ferramenta valiosa para diagnóstico e descoberta de medicamentos.

“Isto é não é possível sem supercomputadores ”, disse Matsuoka. “Não há como você gravar filmes sobre como um vírus se liga a uma célula humana”.

Ganhar é bom, “útil” é fundamental

Além de pesquisar biomedicina, pré-testar carros para segurança contra colisões, projetar à prova de desastres para edifícios, projetar os motores de automóveis de amanhã e desenvolver materiais inteiramente novos, Fugaku também está sendo implantado para previsão de tempo e clima, especialmente avisos de desastre.

Esse trabalho é uma prioridade particular para o Japão, um dos países mais vulneráveis ​​do mundo a terremotos, tufões, tsunamis e inundações.

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Satoshi Matsuoka, chefe do Centro Riken de Ciência da Computação (R-CCS) no instituto de pesquisa científica RIKEN do Japão, é visto em uma foto do folheto.

RIKEN

“As chuvas torrenciais repentinas estão se tornando mais comuns no Japão e no sul dos EUA por causa do aquecimento global, mas esses são fenômenos muito localizados”, disse Matsuoka. Entre os conceitos que Fugaku está estudando, estão previsões de emergência altamente direcionadas, que podem dar aos moradores um aviso de 30 minutos em seus smartphones quando o perigo se aproxima.

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Os cientistas de computação de alto desempenho do Japão enfrentaram escrutínio em 2009, quando um projeto anterior de supercomputador conhecido como “K” caiu na mira de um parlamentar do Partido Democrata do Japão. Ela exigiu saber por que os contribuintes deveriam ficar atentos ao que parecia, para os não iniciados, como um projeto de vaidade nacional que custava muito caro.

“Existe alguma razão pela qual o Japão precisa ser o número 1?” ela declamou, tocando para o público da TV. “O número 2 é inaceitável?” O estabelecimento de ciências aprendeu sua lição.

“Absolutamente nos preocupamos” com a tentativa desastrosa de justificar a missão de supercomputadores do Japão, disse Matsuoka, chamando a audiência de “um fiasco”.

Os burocratas “nunca foram capazes de explicar por que isso era importante. Então, decidimos construir uma máquina que se destacasse em aplicativos e fosse útil. ”

Ser nomeado número um, ele disse, era apenas cereja no topo do bolo.



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