فناوری در خدمت پیش بینی هوا

در حال حاضر بهترین روش برای ساخت ابررایانه در جهان به شمار می رود و علاوه بر هزینه پیاده سازی پایین ، دارای امکان توسعه و به روزرسانی مناسبی است و تعمیر و نگهداری و پشتیبانی از آن در داخل کشور امکانپذیر است . مزایای این فناوری باعث شده است ابررایانه های کلاستر به صورت گسترده در کاربردهایی مانند صنایع نفت و گاز ، صنایع دارویی ، صنایع خودروسازی ، صنایع پتروشیمی و پلیمر ، صنایع هوا فضا و بسیاری از علومی که درگیر محاسبات سنگین هستند مورد استفاده قرار گیرد. اولین ابررایانه ایران که در سال 1380 به بهره برداری رسید نیز در این مرکز ساخته شده است . در ضمن یک نمونه از این سیستم در سال 1382 برای سازمان فضایی ایران و به منظور پردازش تصاویر ماهواره ای توسط این مرکز ساخته و به بهره برداری رسیده است . معتمدی با بیان این که پردازشگرهای سریع از زمان اختراع و کاربرد رایانه ها همیشه مطرح بوده است و پردازش سریع در علم و فناوری همواره اهمیت داشته است می افزاید: در دانشگاه های دنیا کارهای زیادی انجام شده تا رایانه هایی بسازند که بتواند سریعتر محاسبات را انجام دهند. البته بعضی از کاربردها فقط از عهده ابررایانه ها برمی آید. در این میان در بحث هواشناسی زمان اهمیت زیادی دارد و باید حجم انبوه اطلاعات در مدت کوتاه بررسی شود. در کارهای صنعتی و نظامی نیز زمان مساله مهمی است که نیازمند رایانه های سریع است ، این درحالی است که 10 تا 15 سال پیش این فناوری در اختیار چند کشور معدود بود. با پیشرفت علم و فناوری دامنه این کشورها گسترده تر شد ، با این حال شمار این کشورها در حال حاضر به 20 کشور نمی رسد. در حال حاضر قوی ترین ابررایانه مربوط به شرکت IBM است که قدرت آن 280 میلیارد عمل در ثانیه است . این ابررایانه در شبیه سازی انرژی اتمی مورد استفاده قرار می گیرد. ابر رایانه ایرانی اگرچه هم اکنون در رتبه بندی جهانی جایی ندارد ولی از این نظر که در خاورمیانه اولین کشوری هستیم که به ساخت چنین ابررایانه ای دست زده ایم حائز اهمیت است. ضمن آنکه طراحی و تولید آن 100 درصد داخلی است البته علاوه بر کاربرد در زمینه هواشناسی ، در کاربردهای گسترده دیگری مانند ، صنایع نفت و گاز ، صنایع دارویی ، صنایع خودروسازی ، صنایع پتروشیمی و پلیمر ، مهندسی پزشکی ، پیش بینی وقایع طبیعی مانند سیل و زلزله و در واقع برای کارهایی که دارای محاسبات پیچیده هستند هم می تواند مورد استفاده قرار گیرد. فعلا اسم خاصی روی این ابررایانه گذاشته نشده است. در کل با نام سیستم پردازش سریع هواشناسی معروف است . فناوری کلاسترمعتمدی با اشاره به این که در زمان جنگ دانشگاه صنعتی امیرکبیر سازمان های نظامی داشت ، می افزاید: از حدود پنج سال پیش کار روی کلاسترها شروع شد. تکنولوژی جدید از زمانی که امکان موازی سازی در رایانه های تجاری بوجود آمد رواج یافت . در همان ابتدا تلفیق مسائل علمی و کاربردی و راه اندازی مرکز آراند دی در کنار کارهای دانشگاهی و کار گروهی بین دانشکده های مختلف هدف بود. در حال حاضر دانشگاه های مختلف در این زمینه فعالیت می کنند اما مرکز تحقیقات پردازش های فوق سریع به شکل آراند دی منحصر به دانشگاه امیرکبیر است . کلاسترها براساس سفارش تولید می شوند و تولید انبوه ندارند. نوع طراحی آنها براساس کاربرد آنهاست. شیوه مورد استفاده در ساخت این ابررایانه از فناوری کلاستر که جدیدترین و رایج ترین شیوه است و در 72 درصد ابررایانه ها بکار می رود استفاده شده است . این شیوه ساختار یافته ای است که هزینه نگهداری مناسبی دارد. همچنین قابلیت توسعه سیستم وجود دارد. بطوری که می توان تعداد پردازنده ها و حافظه را اضافه کرد. علاوه برآن در صورت خرابی امکان بازیابی وجود دارد که در نتیجه احتمال از بین رفتن داده ها از بین می رود. به این ترتیب با نرم افزار مدیریت نظارت و کنترل سیستم ، کاربران و مدیر سیستم می توانند این سیستم ها را که بسیار حساس هستند کنترل کنند. در مورد کاربردهای کلاسترها هم باید گفت کلاسترها در سرویس دهی وب و پایگاه داده ها ، شبیه سازی تصادف به صورت رایانه ای ، پردازش تصاویر ماهواره ای ، فیزیک انرژی بالا ، تحلیل مدلهای مولکولی در صنعت داروسازی و پلیمر ، تحلیل مدلهای اقتصادی در بازارهای بورس ، دینامیک سیالات محاسباتی در طراحی بدنه در صنعت هوافضا ، همچنین در اکتشاف نفت و گاز در صنعت نفت کاربرد دارند.

پیش بینی ها به حقیقت می پیوندند محمدرضا داودی ، مسوول مرکز کامپیوتر مین فریم سازمان هواشناسی کشور می گوید: سازمان هواشناسی به منظور مدرنیزه کردن سازمان و اهمیت پیشگیری در سال 84 با دانشگاه علم و صنعت وارد مذاکره شد. داودی با اظهار این که هواشناسی با اطلاعات سروکار دارد می افزاید: تا پیش از این از کامپیوترهای MAINFRAME برای تحلیل داده های هواشناسی استفاده می شد. به عبارت دیگر پیش بینی و تحلیل داده ها به صورت دستی انجام می شد اما در دنیا از طریق مدلها و طرحهای هواشناسی پیش بینی انجام می شود. در این مدلها به علت حجم بالای اطلاعات و حجم بالای پردازش و ضرورت محاسبات بسیار پیچیده ریاضی از ابررایانه ها در پیش بینی وضع هوا استفاده می شود. داودی شمار ایستگاه های هواشناسی را در کشور 270 ایستگاه اعلام می کند و می افزاید: حجم اطلاعات دریافتی از این مراکز بسیار زیاد است و در حال حاضر در دنیا از نرم افزارهای هواشناسی MM5 و ARPS استفاده می شود که خوشبختانه با همکاری دانشگاه در این سامانه نصب شده اند. به این ترتیب کاری که برای انسان 12 سال طول می کشد با این سامانه اکنون در مدت 3 دقیقه انجام می شود. داودی میزان دقت در پیش بینی اوضاع آب و هوایی را در حال حاضر 92 درصد اعلام می کند که با راه اندازی این ابررایانه دقت آنها افزایش قابل توجهی می یابد.