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Mit der Erweiterung der Technologie wachsen auch unsere Fähigkeiten und unsere Leistungsfähigkeit, Lösungen für die größten Probleme der Welt zu finden. Vom Klimawandel bis zum Schutz Ihrer Privatsphäre spielt Technologie eine große Rolle in unserem Leben. Sie denken vielleicht, dass wir Menschen sitzen, rechnen und forschen, aber Sie werden überrascht sein, dass wir nicht allein sind.
An der Spitze von allem stehen wir zusammen mit Maschinen, den sogenannten Supercomputern.
Was ist der Fugaku-Supercomputer? Wer hat es entwickelt?
Wie der Name schon sagt, ist ein Supercomputer eine fortschrittlichere und leistungsfähigere Version der Allzweckcomputer, die wir täglich verwenden. Sie sind in der Lage, Milliarden von Prozessen in einer einzigen Sekunde zu bewältigen und können genaue Vorhersagen generieren, die uns besser helfen. Dies bringt uns zu Fugaku, dem schnellsten Supercomputer der Welt.
Fugaku, dessen Name an den mächtigen Berg Fuji erinnert, war eine gemeinsame Entwicklung von RIKEN und Fujitsu und wurde vom RIKEN Center for Computational Science in Japan entwickelt. Der Supercomputer feierte 2020 sein öffentliches Debüt und ist seitdem der schnellste Supercomputer geblieben. Es hat immens zur Forschung auf verschiedenen Gebieten beigetragen und wird dies noch lange tun. Schauen wir uns das genauer an und erfahren Sie mehr über Fugaku.
1. Entwickelt, um die größten Herausforderungen der Welt zu lösen
Supercomputer sollen genaue Vorhersagen über die Zukunft der Welt machen. Ob es sich um Aktienanalysen oder detaillierte Krebserkennung handelt, ein Supercomputer ist so konzipiert, dass er genauere Vorhersagen mit präziser Modellierung liefert, um uns zu einem besseren Leben zu verhelfen.
Die Designphilosophie von Fugakus hebt diesen Wunsch nach Verbesserung auf ein höheres Niveau und geht Probleme auf einem größeren, globalen Maßstab an. Sein ausschließlicher Zweck besteht darin, die größten Herausforderungen der Welt mit einem starken Fokus auf ein Thema zu lösen, das den Planeten betrifft: den Klimawandel. Fugakus größte Herausforderung besteht darin, den Klimawandel basierend auf den Kohlendioxidemissionen und den Auswirkungen auf die Weltbevölkerung genau vorherzusagen.
2. Fugaku kann mehr als 442 Billiarden Berechnungen pro Sekunde durchführen
Fugaku ist schnell, und wenn wir schnell sagen, meinen wir es auch so.
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Die Leistung von Supercomputern wird in einer Einheit gemessen, die als PFLOPs bekannt ist, was einer Billiarde Gleitkommaoperationen pro Sekunde entspricht. Fugaku kann mehr als 442 PFLOPs in einer Sekunde ausführen (im Gegensatz zu Ihrer Xbox oder PlayStation, welche Maßnahmen in TFLOPS ). Seine Geschwindigkeit ist dreimal höher als die des zweitplatzierten Summit-Systems, eines Computers, der vom Oak Ridge National Laboratory in den Vereinigten Staaten entwickelt wurde und dessen durchschnittliche Geschwindigkeit 148 PFLOPs beträgt.
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In den letzten 3 Semestern hat Fugaku den Spitzenplatz im Top500-Benchmark-Test belegt, der die Rohgeschwindigkeiten der Maschine berechnet, was Fugaku zur schnellsten Maschine der Welt macht. Die 57. Top500-Ergebnisse wurden im Juni 2021 bekannt gegeben, wobei Fugaku immer noch an der Spitze steht.
3. Der weltweit erste Supercomputer, der in allen vier Top500-Kategorien den ersten Platz belegt
Fugakus Geschwindigkeit ist beeindruckend, aber das ist noch nicht alles. Fugaku war der erste Supercomputer, der alle vier Kategorien in den Top500 gewann. Das Top500-Projekt bewertet und detailliert die 500 leistungsstärksten nicht verteilten Computersysteme der Welt durch eine Reihe von spezialisierten Tests. Die vier Hauptkategorien in den Top500 sind rohe Rechengeschwindigkeit, Big-Data-Verarbeitung, Deep Learning mit künstlicher Intelligenz und praktische Simulationsrechnungen. Da Supercomputer auf eine bestimmte Domäne spezialisiert sind, ist es eine enorme Leistung, alle Kategorien zu erobern.
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Abgesehen von den Top500 fegte Fugaku auch die anderen Rankings in anderen Supercomputer-Tests. Es belegte den ersten Platz bei HPCG, das Supercomputer testet, auf denen reale Anwendungen ausgeführt werden, HPL-AI, das Supercomputer testet, auf denen Anwendungen künstlicher Intelligenz ausgeführt werden, und Graph 500, das Systeme basierend auf datenintensiven Lasten bewertet. Dies war ein historischer Moment, da nicht ein einziges Mal in der Geschichte derselbe Supercomputer gleichzeitig die Nummer 1 auf Top500, HPCG und Graph500 wurde.
4. Fugaku hat ein KI-Tsunami-Simulationsmodell erstellt
Künstliche Intelligenz ist zu einem wichtigen Werkzeug geworden, um Forscher bei Naturschutzbemühungen auf der ganzen Welt zu unterstützen. Indem wir Naturkatastrophen vorhersagen und den Klimawandel überwachen können, können wir entsprechend viel schneller handeln. So verwendet beispielsweise das International Research Institute of Disaster Science der Tohoku University in Japan zusammen mit verschiedenen anderen Instituten Fugaku, um KI-Modelle zu erstellen, um Tsunami-Überschwemmungen in Küstengebieten nahezu in Echtzeit vorherzusagen.
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Die größte Errungenschaft dabei war, dass das Modell sehr einfach auf normalen PCs lauffähig war. Frühere Echtzeit-Hochwasservorhersagesysteme erforderten den Betrieb von Supercomputern, was das von Fugaku trainierte Modell viel vielseitiger und praktischer machte. Die Technologie wurde mit einem gewöhnlichen PC verwendet, um Überschwemmungen im Zusammenhang mit dem Erdbeben von Nankai Trough vorherzusagen, und die erzielten Ergebnisse waren sehr positiv. Fugaku hat dazu beigetragen, den Weg in eine Zukunft zu ebnen, in der diese fortschrittlichen Algorithmen zur Vorhersage des Meeresspiegels auf allgemeinere Weise verwendet werden können, was eine bessere Zugänglichkeit und Nutzung ermöglicht.
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5. Fugaku kann helfen, kleine Moleküle zur Bekämpfung von COVID-19 zu entwickeln
COVID-19 ist zu einer der größten Bedrohungen für unser tägliches Leben geworden. Die weltweite Pandemie hat unzählige Schäden angerichtet und wir können uns endlich gegen die Infektion wehren. Fugaku spielte eine große Rolle dabei, die Verbreitung von COVID-19 zu erkennen und zu verstehen, von der die meisten nichts wissen. Die Forschung von Fugakus zeigte, wie sich COVID-Tröpfchen in Zügen und Autos ausbreiten und wie das Öffnen der Fenster die Belüftung dramatisch erhöhen und das Infektionsrisiko verringern könnte.
Seine Analyse zu Gesichtsbedeckungen ergab, dass Gesichtsschutzschilde die Ausbreitung von Viren weitgehend stoppen und dass gewebte Stoffmasken am effektivsten sind. Das System führt seit 2020 ununterbrochen COVID-19-Forschung durch, und jetzt haben sich die Universität von Tokio und Fujitsu zusammengetan, um mit Fugaku kleine Moleküle zur Bekämpfung der COVID-19-Infektion zu entwickeln, mit dem Ziel, ein therapeutisches Medikament zu identifizieren, das stark wirksam bei der Behandlung von COVID-19.
Fugaku weiß, was die Zukunft bringt
Die Technologie entwickelt sich ständig weiter, mit Entdeckungen und Innovationen, die jeden Tag gemacht werden. Da wir immer abhängiger von Technologie werden, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, was wir selbst tun können. Während der Erfolg von Supercomputern unglaublich erscheinen mag, können wir alle unseren Teil dazu beitragen, eine bessere Welt für alle zu schaffen.
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Maxwell ist ein Softwareentwickler, der in seiner Freizeit als Autor arbeitet. Ein begeisterter Technik-Enthusiast, der es liebt, sich in der Welt der künstlichen Intelligenz zu versuchen. Wenn er nicht mit seiner Arbeit beschäftigt ist, liest er oder spielt Videospiele.
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