Une nouvelle augmentation des performances des supercalculateurs est attendue au cours des prochaines années. Les ordinateurs dits exascale pourront fournir des simulations plus précises. Cela conduit à beaucoup plus de données. Fraunhofer SCAI développe des méthodes d'analyse de données efficaces à cette fin, qui fournissent à l'ingénieur un aperçu détaillé des contextes techniques complexes.

Les simulations sur supercalculateurs répondent à d'importantes questions industrielles, comme le comportement des flux d'air dans les systèmes de climatisation, sur des pales de rotor ou pour des avions entiers. Dans les années à venir, de nouvelles approches de la conception matérielle rendront disponibles des ordinateurs ayant une capacité de mille milliards d'opérations de calcul par seconde. Les ordinateurs dits exascale ont une vitesse de calcul mille fois supérieure à celle des supercalculateurs précédents. Cela leur permet de surmonter des problèmes complexes qui ne sont pas encore solubles. En outre, ils fournissent des résultats plus précis et donc des solutions plus économiques pour les tâches industrielles. Cependant, les simulations exascales génèrent également des quantités de données considérablement plus importantes. Cela crée de nouveaux défis dans l'analyse des données.

Les scientifiques du Fraunhofer Institute for Algorithms and Scientific Computing SCAI se sont penchés sur ce problème. Ils développent des méthodes qui effectuent l'analyse des données pendant la simulation. Cette approche minimise les besoins en mémoire et le temps de calcul. De cette façon, même d'énormes quantités de données peuvent être analysées efficacement. Les scientifiques du SCAI se concentrent sur les méthodes d'analyse comparative des données de simulation. Par exemple, la comparaison des données permet aux ingénieurs de voir en un coup d'œil comment une forme de composant modifiée affecte le comportement d'écoulement à l'intérieur d'un système de climatisation et donc le niveau de génération de bruit aérodynamique. Finalement, cela aidera à concevoir de meilleurs produits.

En tant que membre du nouveau "Centre de compétence de l'Union européenne pour les applications d'ingénierie" EXCELLERAT, Fraunhofer SCAI travaille avec 13 partenaires de 7 pays européens. L'objectif est d'exploiter au mieux les nouveaux potentiels du calcul intensif et de renforcer ainsi la compétitivité de l'Europe dans ce domaine. Au cours des trois prochaines années, les participants traiteront de six codes de programme sélectionnés et des flux de travail associés, comme l'analyse de données, gestion et visualisation. En plus du traitement efficace de grandes quantités de données, le projet se concentre sur l'évolutivité des codes. Dans ce contexte, l'évolutivité signifie que les programmes fonctionnent efficacement sur les ordinateurs portables et les ordinateurs exascale. Étant donné qu'EXCELLERAT doit également contribuer à étendre l'utilisation du calcul intensif dans des contextes industriels, l'équipe du projet optimisera les codes à l'aide de douze exemples d'application issus de l'industrie. Entre autres, il s'agit notamment de la simulation des flux dans les systèmes de climatisation des voitures ainsi que le calcul des émissions des chambres de combustion. De plus, une plate-forme de connaissances commune doit être développée.