Superkompjuterët

30.03.15 09:05


Kompjuterët po bëhen gjithnjë e më të vegjël dhe në formën e telefonave të mençur mund të futen në çdo xhep.
Megjithatë, ekzistojnë edhe ekzemplarë të kundërt: Kompjuter shkencor që zënë dhoma të tëra – Superkompjuterë. Kompjuterët janë makina llogaritëse dhe vetëm më të shpejtët mund të quhen superkompjuter. Ekzemplar të tillë nuk gjenden në shtëpi. Ato përdoren për hulumtime shkencore në universitete apo institucione publike.

Praktikisht të gjithë superkompjuterët përbëhen nga një sërë procesorësh dhe nuk mund të krahasohen me një kompjuter të zakonshëm që haset mbi tavolinat e punës. Modelet aktuale Desktop zakonisht posedojnë procesor me dy apo katër bërthama dhe i kanë dy deri katër gigabajt RAM memorje, që mjaftojnë për funksionimin e aplikacioneve të zakonshme. Aktualisht superkompjuteri më i shpejt në botë Tianhe-2 nga Kina posedon 85.000 procesorë. Secili prej tyre përbëhet prej 12 deri 57 bërthama, gjegjësisht në total ai i ka 3,2 milionë bërthama, si dhe 1,4 petabajt RAM (një petabajt është i barabartë me 1000 gigabajt), pra afër 250-fishin e një kompjuteri normal.

Një sistem i tillë kompjuterik është jashtëzakonisht i shtrenjtë, andaj ato mund të blihen dhe mirëmbahen vetëm nga institute shkencore, universitete dhe institucione publike. Ata kushtojnë nga dhjetra deri në qindra miliona euro. Mirëpo për këto para, shkencëtarëve u ofrohen edhe shërbime të larta.

 

Gjigantë që mbushin dhomat

Kapacitetet e larta kompjuterike nuk mund të menaxhohen me instalimin e një kompjuteri të zakonshëm. Superkompjuterët janë kompjuterë paralel, që do të thotë se llogaritjet e simulimeve shpërndahen në procesor të shumtë, për të rritur shpejtësinë. Kapaciteti optimal i procesimit mund të arrihet vetëm atëherë, kur programimi bëhet enkas për numrin e procesorëve dhe arkitekturën e superkomjuterit.

Sistemi operativ më i përdorur bazohet tek Linux, sepse këto sisteme janë fleksibile dhe mund t’i përshtaten më së miri kërkesave të një superkompjuteri.

Superkompjuterët modern në fakt përbëhen nga shumë kompjuterë, të cilët punojnë si një kompjuter i vetëm. Pasi që ky grup i ashtuquajtur Cluster përdorë komponentë të zakonshëm nga tregu aktual, ai është më i lirë krahasuar me lloje të tjerë kompjuterësh, mirëpo programimi i tyre është më i komplikuar.

Prandaj, një sistem me mundësi zgjerimi të aftësisë së punës, pa kosto të licencimit dhe me një program të hapur kodues paraqet avantazh të pakontestueshëm. Mangësia e një kompjuteri të tillë gjigant megjithatë, është nevoja e tij për hapësirë. Nevojiten me qindra metra katror vend për vendosjen e një superkompjuteri, ndërsa për furnizimin e tij me energji elektrike duhet një central i vogël elektrik.

 

Që nga Big Beng e deri tek parashikimi i motit për nesër

Superkompjuterit i nevojiten kapacitetet e fuqishme llogaritëse për të realizuar simulime shkencore. Simulimet shërbejnë për llogaritjen e modeleve shkencore, si mjet shumë i rëndësishëm në hulumtimet moderne. Pa superkompjuter nuk do të kishin qenë të mundshme zhvillimet e rëndësishme gjatë dekadave të kaluara. Para së gjithash hulumtimet bazë varen nga aftësia e tyre.

Veprimet kryesore të superkompjuterëve janë të koncentruar në fushën e biologjisë, kimisë, gjeologjisë, aerogjithësisë, mjekësisë, parashikimit të motit, hulumtimeve klimatike dhe fizikës.

Me superkompjuter bëhen matjet e sistemeve komplekse. Sa më i ndërlikuar të jetë një sistem, dhe sa më shumë parametra ndihmëse dhe anësore të merren në konsideratë gjatë një simulimi, aq më shumë rriten kërkesat për aftësi procesuese. Në parim, sa më shumë faktorë merren parasysh gjatë një simulimi, aq më shumë kapacitete nevojiten. Me ndërlikimin e mëtutjeshëm të sistemeve arrihen rezultate gjithnjë e më të sakta, p.sh. për parashikimin e ndryshimeve klimatike dhe vlerësimin e pasojave të tyre. Gjithashtu, ata mundësojnë hulumtime rreth zanafillës së universit dhe si ka ndodhur saktësisht Bing Bengu.

Në mjekësi, superkomjuterët përdoren për të simuluar ndikimin e ilaçeve të reja në organizmin e njeriut. Në këtë mënyrë evitohen testime të rrezikshme dhe të ndërlikuara në trupin e njeriut.

 

Një shikim në të ardhmen e planetit

Në veçanti, hulumtimet klimatike varen nga kapacitetet e fuqishme të superkompjuterëve. Njëri ndër superkompjuterët më të famshëm në këtë lëmi është Earth Simulator nga Japonia, i cili ishte më i shpejti në botë prej vitit 2002 deri në vitin 2004, derisa nuk e mposhtën kompjuterët e gjeneratave të reja. Siç e thotë edhe vet emri, ky superkompjuter është i dedikuar për të simuluar motin dhe klimën e të gjithë planetit dhe në këtë mënyrë të bëhen parashikimet për zhvillimet e ardhshme.

Earth Simulator përgjigjet në pyetjet si: Sa do të ngritet niveli i ujërave detare, nëse vazhdon të rritet temperatura e tokës?; apo Çfarë ndikime do të kenë ndryshimet e temperaturës mesatare të globit tonë në florë dhe faunë?.

Qëllimi është të përfitohet një ide për të ardhmen, në mënyrë që të mund të reagohet sot ndaj problemeve dhe sfidave të së ardhmes. Gjatë përllogaritjes së klimës në të ardhmen, Earth Simulator merr parasysh motin me temperaturat dhe të reshurat mesatare, nivelin e ujërave detare, ndryshimet eventuale në zonat e vegjetacionit, rrezet e diellit, si dhe shumë faktorë tjerë. Për të vlerësuar një numër kaq të madh të të dhënave, nevojiten kapacitete marramendëse kompjuterike – vend-veprimi adekuat për një superkompjuter.

Shumë shpejt mund të kuptojmë se sa të rëndësishëm janë superkomjuterët për shkencën moderne. Shumë herë janë ata, të cilët mundësojnë përparime në fushën e teknologjisë dhe të shkencave natyrore. Rezultatet e fituara nga ata, i vihen njeriut në dispozicion në forma të produkteve të reja, të terapive dhe ilaçeve kundër sëmundjeve dhe dukurive të ndryshme. Edhe parashikimi i motit në fund të lajmeve ditore është rezultat i një superkompjuteri.