شهدت صناعة الكمبيوترات الخارقة (السوبركمبيوترز) يوم الثلاثاء الماضي تطوراً جديداً عندما أعلن في مدينة يوليش الألمانية عن إطلاق أسرع سوبركمبيوتر في أوروبا. وأفادت مصادر مركز أبحاث مدينة يوليش بولاية شمال الراين بأن السوبركمبيوتر العملاق يستطيع إجراء ألف تريليون عملية حسابية في الثانية (أو ما يساوي 1 بيتا فلوب) وبما يجعل منه الجهاز المركّب الأكثر سرعة في أوروبا. وسيستخدم هذا الجهاز فائق القدرة في المحاكاة العلمية للظواهر الطبيعية، مثل ظاهرة التغير المناخي أو معرفة كيفية عمل أشباه الموصلات، والكثير من التطبيقات الحساسة الأخرى. ويحتل الكمبيوتر الجديد المركز الثالث على مستوى العالم من ناحية السرعة الحسابية، وفقاً لتصريحات صادرة عن مركز يوليش للأبحاث والذي أطلق على حاسوبه العملاق اسم «يوجينه». ومن المقرر أن يتم الإعلان عن تصنيف أسرع أجهزة السوبركمبيوتر في العالم في الثالث والعشرين من شهر يونيو المقبل، حيث سيتضمن الاعلان قائمة بترتيب أسرع 500 جهاز. وقالت أنيته شافان وزيرة التعليم والبحث العلمي في ألمانيا في مؤتمر صحافي رافق الإعلان عن تدشين السوبركمبيوتر الجديد: «أصبحت المحاكاة العلمية للظواهر العلمية المعقدة من الوسائل التي لا يستطيع العلماء الاستغناء عنها إلى جانب النواحي النظرية والتجربة». ورأت الوزيرة أن تقنية المحاكاة باستخدام أجهزة السوبركمبيوتر تقدم للتطور العلمي دفعة قوية بعد أن أصبحت المحاكاة تمثل الركن الثالث للبحث العلمي بعد الدراسة النظرية والتجربة. ويشغل السوبركمبيوتر الجديد 72 خزانة معالجة مركزية، كل منها بحجم حجرة الهاتف العمومي ويتم تبريدها باستخدام نظام لضخ الماء البارد وبتقنية مشابهة لتلك التي تبرّد محركات السيارات. ويتطلب تشغيل السوبركمبيوتر استطاعة كهربائية تبلغ 2ر2 ميجاوات، وتحتاج منظومة التشغيل الكاملة للنظام لـ 3ر5 ميجاوات وهي طاقة تعادل ما تنتجه محطة كهرباء كبيرة تعمل بقوة الرياح. وتبلغ مساحة ذاكرة هذه الشبكة الحاسوبية التي صنعتها شركة «أي بي ام» 144 تيرابايت أي ما يعادل سعة 150 ألف كمبيوتر حديث. ولم تعلن الحكومة الألمانية وولاية شمال الراين فيستفاليا الممولتان لمشروع السوبركمبيوتر» عن تكلفة صناعة هذا الجهاز واكتفتا بالقول إنها تبلغ عشرات الملايين يورو. ويراهن الأميركيون في مجال صناعة السوبركمبيوتر على السوبركمبيوتر الذي يعرف باسمه المختصر MVAPICH الذي تمكن علماء جامعة ولاية أوهايو الأميركية من تركيبه العام الماضي، وهو الجهاز الحاسوبي الاصطناعي الأكثر سرعة والأفضل أداء في مجال المعالجة الحاسوبية على الإطلاق. ويرى بعض العلماء أنه يمثل قفزة واسعة في الطريق إلى محاكاة الدماغ البشري في بعض أهم خصائصه على الأقل. ويحمل الجهاز القدرة الكامنة على حلّ الكثير من المشاكل والأسئلة العلمية المستعصية بما فيها تحديد طبيعة التغيرات المناخية في كل نقطة من نقاط الأرض وفي أي وقت، واكتشاف التراكيب الحقيقية للجزيئات الكيميائية والتغيرات الطارئة على قوى الترابط الجزيئي بحسب تغير الظروف الفيزيائية، بالإضافة لوضع نماذج حاسوبية أكثر تطابقاً مع الواقع للظواهر الطبيعية والكونية. وفيما كانت الحواسيب الخارقة تتألف من مجموعة منصّات حاسوبية ضخمة تعمل على التوازي وتكلف عشرات أو حتى مئات الملايين من الدولارات، فإن السوبركمبيوتر الجديد يعمل بطريقة أخرى ولا تتعدى تكاليف بنائه عُشر تكاليف الحواسيب الخارقة التقليدية. فهو يتركب من عناقيد من حواسيب سطح المكتب العادية المتصلة إلى بعضها البعض ضمن شبكة تفاعلية مبرمجة بطريقة خاصة. ويشير مدير هذا المشروع الدكتور دابليزوار باندا إلى أن تركيب سوبركمبيوتر من عناقيد حواسيب سطح المكتب سوف يصبح أمراً شائعاً بعد هذا النجاح الذي تحقق بالفعل. ويذكر أن السرعة الحسابية للسوبركمبيوتر تتعلق أساساً بالزمن الذي يستغرقه الكمبيوتر لإنجاز العملية الحسابية الواحدة. فلو استغرق السوبركمبيوتر جزء المليون من الثانية لإنجاز عملية جداء عددين، فسوف تكون سرعته الحسابية في هذه الحالة مليون عملية في الثانية. وفي قياسات السرعة الحسابية تستخدم وحدة الـ(فلوب) flop التي تساوي عملية حسابية واحدة في الثانية. وفي المثال السابق، تكون السرعة الحسابية مليون فلوب أو (ميجافلوب). وبالرغم من السرعة العالية التي تتميز بها حواسيب سطح المكتب الراهنة، إلا أنها تبقى عاجزة تماماً عن حلّ المشاكل الحسابية التي ترافق متابعة ودراسة الظواهر دائمة التغيّر. ومنها شبكة نقاط المناسيب الحرارية أو الضغطية دائمة التغيّر في جوّ الأرض والتي تعد قاعدة البيانات الأكثر أهمية في مجال التنبؤ بالأحوال الجوية. وطالما أن تغير الأحوال الجوية في الأماكن المختلفة من سطح الأرض لا يتوقف على البيانات اللحظية لنقاط هذه الشبكة بقدر ما يرتبط بتغيراتها، فإن التنبؤ بحالة الجوّ يعتمد على سرعة إدخال هذه التغيرات في النموذج الحاسوبي ومعالجتها لحظة بلحظة وقبل أن تعاني من تغيرات جديدة. ولمّا كان عدد هذه النقاط في النموذج يعدّ بالمليارات، فإن هذا يقتضي معالجة التغيرات التي تطرأ عليها دون انقطاع باستخدام حواسيب خارقة بالغة السرعة. وليس هذا إلا مثالاً عن حالات كثيرة أخرى يواجه فيها العلماء الجدران الإسمنتية في أثناء سعيهم لتفسير الظواهر الفيزيائية والكيميائية. وكانت فكرة السوبركومبيوتر التقليدي تعتمد على (الحوسبة المتوازية) parallel computing وحيث يكون في وسع السوبركمبيوتر إنجاز الملايين من عمليات الحساب المختلفة (كتغيرات الضغط ودرجات الحرارة وسرعة الرياح في نقاط الشبكة الجوية), في الوقت ذاته. وذلك بخلاف الكمبيوتر العادي أو التقليدي الذي لا يمكنه أن ينجز إلا عملية واحدة في لحظة معينة.
عن موقع cs.cmu.edu ووكالة DPA
عدد اليوم
