Игровые технологии помогли в расчете катастрофических наводнений

Норвежские исследователи позаимствовали страницу у разработчиков игр для создания технологии моделирования, которая может спасти жизни многих людей в разных частях мира и сократить ущерб от катастрофических наводнений.

Трехмерное моделирование природных явлений — таких, как цунами и наводнения, — требует огромной вычислительной мощности, и даже тогда приходится долго ждать четких ответов. Но теперь исследователи из SINTEF ИКТ в Осло разработали методы, которые в значительной степени сокращают время ожидания. Ключ — в использовании компьютерных графических карт.

Наработки в технологиях игр с навороченными виртуальными мирами привели к развитию сложных графических карт.

«Раньше для расчетов использовался только основной процессор. Требовалось много компьютеров для проведения того типа расчетов, с которыми мы работаем, — говорит Йенс Олаф Нигаард из SINTEF ИКТ. — Сейчас мы успешно используем графику компьютерных карт, а они могут обрабатывать больше вычислений одновременно. Так мы добиваемся большей производительности от каждого компьютера».

Двое научных сотрудников из Университета штата Миссисипи разработали код, который ускоряет моделирование мелководной волны в несколько сот раз.

«Это первое моделирование, которое проделывается быстрее, чем происходит реальное наводнение на Миссисипи, — объясняет г-н Нигаард. — Если прорвет плотину и мы введем данные в эту моделирующую программу, мы сможем рассчитать, как будет растекаться вода и до какого уровня поднимется, и сделаем это быстрее, чем это происходит в реальности. На основе такого моделирования мы сможем определить, какие области, возможно, придется эвакуировать».

Для ускорения процесса ученые разработали специальный код, чтобы получить максимальную отдачу от видеокарты. Данные, которые описывают местность, необходимо ввести заранее.

Такое моделирование может быть применено и к любым другим районам, подверженным наводнениям — в том числе, в результате оползней. Все, что требуется, ввести другой набор данных. Данные о местности могут быть получены из разных источников — например, из Google Earth.

Этот метод может так же упростить визуализацию нефтяных месторождений на основе данных, собранных со дна моря. Это еще одна область применения, которое требует обработки больших объемов данных.

«Мы по-прежнему нуждаются в мощных компьютерах, — говорит г-н Нигаард, — но с нашей технологией моделирования процесс идет гораздо быстрее». Новые вычислительные методы не только быстрее, но и дешевле.

Когда видеокарты используется для запуска многих параллельных вычислений, меньше нагрев на аппаратном уровне. Поэтому требуется меньше энергии по сравнению с серийными расчетами на главном процессоре.

forskningsradet