Sfruttare i supercomputer per rispondere in tempo reale alle crisi in evoluzione
I supercomputer sono entrati in scena più di 50 anni fa e la loro evoluzione sta avvenendo alla velocità della luce. Applicazioni emergenti stimolano questa evoluzione, dalla modellizzazione top-secret delle esplosioni nucleari negli anni ’60 alle attuali esigenze di previsione dei cambiamenti climatici o di comprensione della fisica del nostro Universo. La capacità di utilizzare i supercomputer per prevedere e rispondere in tempo reale a incidenti con un impatto ambientale, sociale ed economico significativo è a portata di mano, ma sono necessarie soluzioni software e una gestione efficiente delle risorse. Il consorzio di 11 partner del progetto VESTEC, finanziato dall’UE, ha dimostrato la fattibilità e l’utilità di sfruttare i supercomputer europei per supportare il processo decisionale in tempo reale nella gestione delle crisi.
Fusione innovativa di megadati, riduzione dei dati e analisi dei dati
È possibile accedere a un’enorme quantità di dati ad alta velocità che provengono in tempo reale dal campo per rilevare e monitorare incidenti quali incendi boschivi o eventi meteorologici spaziali. Questi dati provengono anche da fonti quali social media e sensori, per cui sono state sviluppate tecniche di fusione dei dati al fine di assimilarli. Le innovative tecniche di riduzione dei dati di VESTEC riducono notevolmente i requisiti di elaborazione e archiviazione e consentono di presentare in modo efficiente e rapido le informazioni più essenziali ai responsabili delle decisioni. «Per stimare l’incertezza, creiamo inoltre più simulazioni di previsioni diverse allo stesso tempo. Questi ensemble possono poi rivelare ulteriori caratteristiche, quali il percorso più probabile di un incendio boschivo nell’ora successiva», spiega Andreas Gerndt del Centro aerospaziale tedesco, coordinatore del progetto. Forse il risultato più entusiasmante del progetto è il supercalcolo interattivo, che utilizza simultaneamente risorse di più supercomputer. Ciò consente di integrare queste analisi dei megadati ad alte prestazioni nelle simulazioni in corso per migliorare continuamente e in tempo reale l’accuratezza delle previsioni e dei modelli di fenomeni emergenti e critici dal punto di vista temporale. Inoltre, Gerndt aggiunge che «diverse simulazioni, quali quelle delle condizioni meteorologiche e degli incendi, possono essere combinate e analizzate al volo».
L’uso giudiziario delle risorse dei supercomputer favorirà il supporto alle decisioni
Non è facile sospendere il lavoro dei supercomputer quando si presenta una richiesta urgente di supporto alle decisioni. VESTEC ha proposto e dimostrato l’utilità di riservare alcune risorse sui supercomputer più potenti d’Europa. Se più supercomputer offrono risorse contemporaneamente per lo stesso incidente, l’impatto è ancora maggiore, consentendo una programmazione efficiente e trasparente e un supercalcolo interattivo.
Incendi, malattie trasmesse dalle zanzare, meteo spaziale – e pandemie
VESTEC ha dimostrato l’applicabilità generale delle soluzioni in tre casi d’uso molto rilevanti e diversi fra loro: gli incendi, il vento solare (che ha un forte impatto sulle nostre infrastrutture critiche) e le malattie trasmesse dalle zanzare, sempre più problematiche a causa dei cambiamenti climatici. L’approccio innovativo alla visualizzazione dei megadati per individuare i punti caldi prevalenti per le zanzare è stato accolto con grande favore dagli esperti del campo. Non si può sottovalutare la rilevanza di una simile piattaforma per future pandemie. Secondo Gerndt, «il ministro della Sanità tedesco ha presentato una visione per un “radar pandemico” che includa tutte le diverse fonti di dati e abbia un unico quadro operativo di analisi visiva. Il sistema VESTEC, con la sua stima dell’incertezza per valutare diverse possibilità di sviluppo delle crisi, potrebbe diventarne la spina dorsale». La dimostrazione del notevole impatto che le soluzioni di VESTEC possono avere sul benessere ambientale, sociale ed economico dell’Europa dovrebbe contribuire ad aprire le porte dei centri di calcolo ad alte prestazioni per la loro applicazione.
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