Toen 2020 begon, Australië werd verbijsterd door de ergste bosbranden ooit. Zes maanden later doorstaan ​​we de pandemie van het coronavirus die de wereld overspoelt.

Dit jaar, misschien meer dan ooit tevoren, besluitvormers, hulpdiensten, zorgverleners en bedreigde gemeenschappen hebben snel, betrouwbare informatie om te begrijpen wat er gebeurt. En verder, ze hadden krachtige modellering nodig om een ​​idee te krijgen van wat er nog moet komen.

Dat is waar supercomputers om de hoek komen kijken. De Australische high-performance research computing-infrastructuur wordt geleid door twee centra:de National Computational Infrastructure (NCI Australia) in Canberra en het Pawsey Supercomputing Centre in Perth.

NCI Australië is de thuisbasis van Gadi, de krachtigste supercomputer op het zuidelijk halfrond, die in een uur kan doen wat uw gemiddelde desktop-pc ongeveer 35 jaar zou kosten. Het Pawsey-centrum herbergt de Nimbus-wolk, die speciaal is ontworpen voor gegevensintensief onderzoekswerk op geavanceerde gebieden zoals ruimtewetenschap.

Beide centra zijn elke dag van het jaar de klok rond actief. Ook zonder crisis ze verwerken onvoorstelbare hoeveelheden gegevens om analyses en voorspellingen te leveren voor besluitvormers in het hele land. Om een ​​voorbeeld te noemen, Het routinewerk van NCI voor Digital Earth Australia helpt bij het identificeren van bodem- en kusterosie, gewas groei, waterkwaliteit en veranderingen in steden en regio's.

Supercomputing achter de schermen

Door hun aard, high-performance onderzoekscomputers werken meestal achter de schermen. Ze zorgen voor infrastructuur die minder zichtbaar is, maar niet minder belangrijk dan een schip of een telescoop, en de expertise om onderzoekers te helpen deze te gebruiken.

Wanneer Australische overheidsinstanties beslissingen moeten nemen om te reageren op een crisis zoals de bosbranden of COVID-19, ze putten uit tientallen jaren Australisch en internationaal onderzoek ondersteund door high-performance computing en data-infrastructuur.

Vorige zomer, satellietbeelden schokten de wereld met gedetailleerde en vreemd mooie beelden van wervelingen van bosbrandrook ter grootte van wereldwijde weerpatronen. Onze Kiwi-collega's werden wakker met apocalyptische luchten, vooraf getipt door Australische en Nieuw-Zeelandse samenwerkingen met de Japanse Himawari-8 en -9 weersatellietmissie.

Onderzoekssatellieten zoals de European Sentinel-3 met een breder mondiaal zicht bleven de pluim volgen terwijl deze om de planeet cirkelde. NCI Australia biedt onderdak aan een regionale datahub ter ondersteuning van het Europese Copernicus-aardobservatieprogramma.

Gegevensgestuurde modellen die op supercomputers draaien, kunnen een eerdere en nauwkeurigere waarschuwing geven voor vuurstormen, overstromingen, hagelbuien, cyclonen en andere extremen. Betere waarschuwingen geven hulpdiensten cruciale uren die levens en eigendommen redden.

Beide nationale faciliteiten dragen middelen bij om onderzoekers in Australië te ondersteunen in de strijd tegen COVID-19.

Met de Gadi-supercomputer, NCI levert het equivalent van meer dan 4, 500 jaar computertijd ter ondersteuning van drie onderzoeksgroepen. Pawsey biedt toegang tot meer dan 1, 100 desktops aan rekenkracht op de nieuw geïmplementeerde Nimbus-cloud voor onderzoekers in vijf projecten.

Nationale infrastructuur werkt op schaal

De National Collaborative Research Infrastructure Strategy (NCRIS) van de Australische regering heeft in elk centrum 70 miljoen dollar geïnvesteerd voor upgrades om ervoor te zorgen dat de faciliteiten het Australische onderzoek in alle wetenschappelijke domeinen kunnen bijhouden. NCI's Gadi-supercomputer is ongeveer negen keer krachtiger dan zijn voorganger, terwijl de eerste fase van Pawsey's upgrade al tien keer meer cloudopslag heeft opgeleverd en de netwerkmogelijkheden vervijfvoudigd heeft.

Betrouwbaar, samenwerkingsfaciliteiten zoals NCI en Pawsey zijn essentieel voor het ontwikkelen en verbeteren van immens complexe mondiale en lokale modellen en voorspellingssystemen die worden gebruikt door nationale en deelstaatregeringen.

De NCI- en Pawsey-systemen ondersteunen veel meer dan klimaat- en weergegevens en pandemiemodellering. Andere projecten ondersteunen gene sequencing, populatie in kaart brengen, transmissie en insluitingsmodellering, en wereldwijde economische voorspellingen.

Schaal, samenwerking en snelheid

Het opschalen van onze onderzoekscomputercapaciteit is belangrijk om de uitdagingen van de steeds groter wordende hoeveelheden onderzoeksgegevens aan te gaan. Samenwerking maakt het mogelijk toegang te krijgen tot de beste expertise. Snelheid is essentieel om te voldoen aan de dringende eisen van besluitvormers.

Supercomputers die zijn verbonden met enorme datasystemen en worden ondersteund door deskundig personeel, kunnen op grote schaal cruciale inzichten opleveren, snel genoeg om onze agentschappen te helpen crises te identificeren en erop te reageren. Snellere verwerking betekent ook dat onderzoekers trends kunnen identificeren en modelleren die anders onopgemerkt zouden blijven, maar die vroeg ingrijpen vereisen.

Het aanjagen van de relevante wetenschap kan echte economische, gevolgen voor het milieu en de volksgezondheid. De behoefte aan geïnformeerde crisisrespons lijkt niet snel te verdwijnen.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.