เมื่อเริ่มปี 2020 ออสเตรเลียต้องตกตะลึงกับไฟป่าที่เลวร้ายที่สุดเป็นประวัติการณ์ หกเดือนต่อมา เรากำลังเผชิญกับการแพร่ระบาดของไวรัสโคโรนาที่แพร่กระจายไปทั่วโลก ในปีนี้ อาจมากกว่าที่เคยเป็นมา ผู้มีอำนาจตัดสินใจ บริการฉุกเฉิน ผู้ให้บริการด้านสุขภาพ และชุมชนที่ถูกคุกคามต้องการข้อมูลที่รวดเร็วและเชื่อถือได้เพื่อทำความเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้น และนอกเหนือจากนั้น พวกเขายังต้องการการสร้างแบบจำลองที่ทรงพลังเพื่อให้เข้าใจถึงสิ่งที่ยังมาไม่ถึง
นั่นคือที่มาของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ โครงสร้างพื้นฐานคอมพิวเตอร์
เพื่อการวิจัยประสิทธิภาพสูงของออสเตรเลียนำโดยศูนย์สองแห่ง ได้แก่ โครงสร้างพื้นฐานคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (NCI ออสเตรเลีย) ในแคนเบอร์รา และศูนย์คอมพิวเตอร์ซุปเปอร์พอว์ซีย์ในเพิร์ท
NCI ออสเตรเลียเป็นที่ตั้งของ Gadi ซึ่งเป็นซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังที่สุดในซีกโลกใต้ ซึ่งสามารถทำได้ภายในหนึ่งชั่วโมง ซึ่งจะทำให้พีซีเดสก์ท็อปโดยเฉลี่ยของคุณมีอายุใช้งานประมาณ 35 ปี ศูนย์ Pawsey โฮสต์ระบบคลาวด์ Nimbus ซึ่งออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับงานวิจัยที่ต้องใช้ข้อมูลจำนวนมากในสาขาที่ทันสมัย เช่น วิทยาศาสตร์อวกาศ
ศูนย์ทั้งสองแห่งเปิดทำการตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันตลอดทั้งปี แม้จะไม่มีวิกฤต พวกเขาก็ยังประมวลผลข้อมูลในปริมาณที่เกินจินตนาการเพื่อส่งมอบการวิเคราะห์และการคาดการณ์สำหรับผู้มีอำนาจตัดสินใจทั่วประเทศ ตัวอย่างเช่น งานประจำของ NCI สำหรับDigital Earth Australiaช่วยระบุการพังทลายของดินและชายฝั่ง การเติบโตของพืชผล คุณภาพน้ำ และการเปลี่ยนแปลงของเมืองและภูมิภาค
เบื้องหลังของซูเปอร์คอมพิวเตอร์
โดยธรรมชาติแล้ว คอมพิวเตอร์วิจัยประสิทธิภาพสูงจะทำงานเบื้องหลังเป็นส่วนใหญ่ พวกเขามีโครงสร้างพื้นฐานที่มองเห็นได้น้อยแต่มีความสำคัญไม่น้อยไปกว่าเรือหรือกล้องโทรทรรศน์ และความเชี่ยวชาญที่จะช่วยให้นักวิจัยใช้มันได้
เมื่อหน่วยงานรัฐบาลของออสเตรเลียจำเป็นต้องตัดสินใจเพื่อตอบสนองต่อวิกฤต เช่น ไฟป่าหรือโควิด-19 หน่วยงานเหล่านี้จะใช้งานวิจัยของออสเตรเลียและนานาชาติหลายทศวรรษที่ได้รับการสนับสนุนจากคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูงและโครงสร้างพื้นฐานข้อมูล
ฤดูร้อนที่แล้ว ภาพถ่ายจากดาวเทียมทำให้โลกตกตะลึงด้วยภาพ
ที่มีรายละเอียดและสวยงามแปลกตาของควันไฟป่าที่หมุนวนขนาดเท่ากับรูปแบบสภาพอากาศทั่วโลก เพื่อนร่วมงานชาวกีวีของเราตื่นขึ้นสู่ท้องฟ้าสันทราย ซึ่งได้รับการแจ้งล่วงหน้าจากความร่วมมือของออสเตรเลียและนิวซีแลนด์กับภารกิจดาวเทียมสภาพอากาศฮิมาวาริ-8 และ -9 ของญี่ปุ่น
ดาวเทียมวิจัยเช่น European Sentinel-3ที่มีมุมมองทั่วโลกที่กว้างขึ้นยังคงติดตามขนนกขณะที่มันโคจรรอบโลก NCI Australia เป็นเจ้าภาพศูนย์กลางข้อมูลระดับภูมิภาคเพื่อสนับสนุนโครงการสังเกตการณ์ Copernicus Earth ของยุโรป
ประเด็นสำคัญ: ควันไฟป่าออสเตรเลียปกคลุมโลก และกฎหมายก็ง่อยเกินกว่าจะจับได้
โมเดลที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลซึ่งทำงานบนซูเปอร์คอมพิวเตอร์สามารถให้คำเตือนเกี่ยวกับไฟป่า น้ำท่วม พายุลูกเห็บ พายุไซโคลน และเหตุการณ์สุดขั้วอื่นๆ ได้เร็วกว่าและแม่นยำกว่า คำเตือนที่ดีกว่าให้บริการฉุกเฉินในช่วงเวลาสำคัญที่ช่วยชีวิตและทรัพย์สิน
สิ่งอำนวยความสะดวกระดับชาติทั้งสองแห่งเป็นแหล่งข้อมูลเพื่อสนับสนุนนักวิจัยในออสเตรเลียในการต่อสู้กับ COVID-19
ด้วยซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Gadi ทำให้ NCI มอบเวลาคอมพิวเตอร์ที่เทียบเท่ากับเวลามากกว่า 4,500 ปีเพื่อสนับสนุนกลุ่มวิจัยสามกลุ่ม Pawsey กำลังให้สิทธิ์เข้าถึงพลังการประมวลผลของเดสก์ท็อปมากกว่า 1,100 รายการบนระบบคลาวด์ Nimbus ที่ปรับใช้ใหม่ สำหรับนักวิจัยในห้าโครงการ
โครงสร้างพื้นฐานระดับชาติที่ทำงานในระดับ
กลยุทธ์โครงสร้างพื้นฐานการวิจัยความร่วมมือแห่งชาติของรัฐบาลออสเตรเลีย ( NCRIS ) ได้ลงทุน 70 ล้านดอลลาร์ออสเตรเลียในแต่ละศูนย์เพื่อการอัปเกรดเพื่อให้แน่ใจว่าสิ่งอำนวยความสะดวกสามารถติดตามการวิจัยของออสเตรเลียในขอบเขตทางวิทยาศาสตร์ทั้งหมด ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Gadi ของ NCI มีประสิทธิภาพมากกว่ารุ่นก่อนถึง 9 เท่า ขณะที่การอัปเกรดในช่วงแรกของ Pawsey ได้มอบพื้นที่เก็บข้อมูลบนคลาวด์เพิ่มขึ้นถึง 10 เท่าและเพิ่มขีดความสามารถของเครือข่ายถึง 5 เท่า
สิ่งอำนวยความสะดวกในการทำงานร่วมกันที่เชื่อถือได้เช่น NCI และ Pawsey มีความสำคัญต่อการพัฒนาและปรับปรุงแบบจำลองระดับโลกและระดับท้องถิ่นและระบบการคาดการณ์ที่ซับซ้อนอย่างมากที่ใช้โดยรัฐบาลระดับชาติและระดับรัฐ
ระบบ NCI และ Pawsey รองรับมากกว่าข้อมูลสภาพอากาศและสภาพอากาศ และการสร้างแบบจำลองการระบาด โครงการอื่นๆ สนับสนุนการจัดลำดับยีน การทำแผนที่ประชากร การส่งผ่านและการจำลองแบบการบรรจุ และการทำนายเศรษฐกิจโลก
ขนาด การทำงานร่วมกัน และความเร็ว
การเพิ่มขีดความสามารถในการประมวลผลการวิจัยของเราเป็นสิ่งสำคัญในการรับมือกับความท้าทายของข้อมูลการวิจัยที่เพิ่มมากขึ้น การทำงานร่วมกันทำให้สามารถเข้าถึงผู้เชี่ยวชาญที่ดีที่สุดได้ ความเร็วเป็นสิ่งสำคัญเพื่อตอบสนองความต้องการเร่งด่วนของผู้มีอำนาจตัดสินใจ
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับระบบข้อมูลขนาดใหญ่และได้รับการสนับสนุนโดยเจ้าหน้าที่ผู้เชี่ยวชาญสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญในระดับต่างๆ ได้อย่างรวดเร็วเพียงพอที่จะช่วยให้หน่วยงานของเราระบุและตอบสนองต่อวิกฤตได้ การประมวลผลที่เร็วขึ้นยังหมายถึงนักวิจัยสามารถระบุและจำลองแนวโน้มที่อาจไม่มีใครสังเกตเห็น แต่จำเป็นต้องมีการแทรกแซงตั้งแต่เนิ่นๆ
การเพิ่มพลังให้กับวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องสามารถให้ผลลัพธ์ทางเศรษฐกิจ สิ่งแวดล้อม และสาธารณสุขที่แท้จริง ความต้องการในการรับมือกับวิกฤตอย่างรอบรู้ดูเหมือนจะไม่หายไปในเร็วๆ นี้
