Softvérovo‑hardvérový simulátor z Ázie nahrádza drahé superpočítače a umožňuje modelovať stovky miliónov atómov
V Číne predstavili pokročilý systém na komplexné modelovanie štruktúr, ktorý znižuje náklady na veľkoplošné výpočty o viac než 90 percent. Tento významný technologický úspech uskutočnila spoločnosť, ktorá patrí pod Ústav umelej inteligencie Šanghajskej univerzity Jiaotong v Čchung-čingu. O prekvapivých výsledkoch výskumu podrobne informujú noviny Kéjči Žibao. Základom celého zariadenia je prelomový algoritmus, ktorý výrazne zjednodušuje zložité výpočty viacčasticových interakcií v reálnom čase. Táto úspešná matematická koncepcia už získala prestížne ocenenie za prínos v prírodných vedách. Projekt si odniesol aj certifikát uznania za aplikované matematické riešenia pre moderný high‑tech priemysel.
Podobne úspešná matematická teória zameraná na hľadanie poriadku v zložitých systémoch nedávno vznikla aj na univerzite v Brazílii. Nový čínsky simulátor v sebe organicky integruje tri vlastné samostatne vyvinuté komponenty. Prvú zložku tvoria programy pre simulácie molekulárnej dynamiky, ktoré stabilne bežia na viacerých bežných grafických kartách. Druhú časť predstavujú moduly strojového učenia pre výpočet medziatómových interakcií na veľké vzdialenosti. Celú zostavu uzatvára inteligentný modul pre autonómny návrh materiálov. Podľa oficiálnych testov dokáže zariadenie modelovať štruktúry z niekoľkých stoviek miliónov atómov len na desiatkach grafických procesorov, čím nahrádza potrebu superpočítačových výkonov.
Virtuálne testovanie zmesí uľahčí prácu laboratóriám
Efektivita práce tohto softvéru sa tesne blíži k hranici sto percent. Rýchlosť výpočtov v dôsledku toho rastie desiatky až stovky násobne v porovnaní so starými metódami. Tento pokrok transformuje náročné materiálovedné výskumy z privilegia bohatých lídrov odvetvia na všeobecne dostupný nástroj pre menšie firmy. Simulátor umožňuje vedcom presne pozorovať interakcie atómov a cielene navrhovať nové materiály s vopred určenými vlastnosťami. Virtuálne testovanie chemických zmesí znižuje reálne výdavky na vývoj o 30 až 50 percent, čo urýchľuje uvedenie nových produktov na trh.
Celé zariadenie sa primárne zameriava na nové ekologické zdroje energie, moderné materiály a pokročilú high‑tech výrobu. Podporuje celý inovačný proces od štúdia mikroskopických procesov po vysokovýkonný screening. V chemickom sektore s pomocou neho napreduje aj moderná výroba bio‑uhlia, ktorá vyžaduje modelovanie stability uhlíkových väzieb. Celý vývoj od základného matematického modelu po hotové fyzické zariadenie je plne lokálny, vďaka čomu krajina získala plnú nezávislosť.
Koniec metódy pokus‑omyl a plány do konca roka
Odborníci upozorňujú, že takéto systémy úspešne nahrádzajú starú metódu pokus‑omyl moderným dátovo orientovaným a inteligentným prístupom. Novinka od základu mení trh, kde dovtedy dominantne vládli výhradne drahé zahraničné analógy. Systém sa už v súčasnosti úspešne používa pre vývoj pokročilých polymérnych materiálov. Vývojárske tímy preto v spolupráci s priemyselnými podnikmi už pripravujú plány na zavedenie tohto simulátora v ďalších oblastiach.
