En ytterligare ökning av prestanda för superdatorer förväntas under de närmaste åren. Så kallade exascale-datorer kommer att kunna leverera mer exakta simuleringar. Detta leder till betydligt mer data. Fraunhofer SCAI utvecklar effektiva dataanalysmetoder för detta ändamål, som ger ingenjören detaljerade insikter i de komplexa tekniska sammanhangen.

Simuleringar på superdatorer svarar på viktiga industriella frågor, såsom hur luftflöden beter sig i luftkonditioneringssystem, på rotorblad eller för hela flygplan. Under de kommande åren, nya metoder för hårdvarudesign kommer att göra datorer tillgängliga som har en kapacitet på en biljon datoroperationer per sekund. Så kallade exascale-datorer har en beräkningshastighet som är tusen gånger högre än tidigare superdatorer. Detta gör det möjligt för dem att övervinna komplexa problem som ännu inte är lösbara. Dessutom, de ger mer exakta resultat och därmed mer ekonomiska lösningar för industriella uppgifter. Dock, exascale-simuleringar genererar också betydligt större mängder data. Detta skapar nya utmaningar inom dataanalys.

Forskare vid Fraunhofer Institute for Algorithms and Scientific Computing SCAI har tagit itu med detta problem. De utvecklar metoder som utför dataanalys under simulering. Detta tillvägagångssätt minimerar minneskrav och beräkningstid. På det här sättet, även stora mängder data kan analyseras effektivt. SCAI-forskarna koncentrerar sig på metoder för jämförande analys av simuleringsdata. Till exempel, Jämförelsen av data gör det möjligt för ingenjörer att med en blick se hur en modifierad komponentform påverkar flödesbeteendet inuti ett luftkonditioneringssystem och därmed den aerodynamiska ljudnivån. Så småningom, som hjälper till att designa bättre produkter.

Som medlem i det nygrundade "Competence Center of the European Union for Engineering Applications" EXCELLERAT, Fraunhofer SCAI arbetar tillsammans med 13 partners från 7 europeiska länder. Syftet är att på bästa möjliga sätt utnyttja superdatorernas nya potentialer och på så sätt stärka Europas konkurrenskraft på detta område. Under de kommande tre åren, deltagarna kommer att hantera sex utvalda programkoder och tillhörande arbetsflöden, som dataanalys, hantering och visualisering. Förutom effektiv hantering av stora datamängder, projektet fokuserar på kodernas skalbarhet. I detta sammanhang, skalbarhet innebär att program fungerar effektivt på både bärbara datorer och exascale-datorer. Eftersom EXCELLERAT också ska bidra till att utöka användningen av superdatorer i industriella sammanhang, projektgruppen kommer att optimera koderna med hjälp av tolv applikationsexempel från industrin. Bland andra, dessa inkluderar simulering av flöden i billuftkonditioneringssystem samt beräkning av utsläpp från förbränningskammare. Dessutom, en gemensam kunskapsplattform ska utvecklas.