Pesquisadores da GE utilizarão supercomputador da IBM em projetos para geração de energia limpa

A General Electric (GE) usará o computador mais rápido da IBM e um dos mais poderosos do mundo para executar dois novos projetos de pesquisa que podem impulsionar a produção de energia mais limpa, segundo informações do site ZDNet. O supercomputador Summit, da IBM, será utilizado especificamente em dois projetos de pesquisa, um sobre energia eólica offshore e o outro para aplicação de métodos de machine learning para melhorar o projeto de máquinas de geração de energia.

No mês passado, o Departamento de Energia dos EUA (DoE), que hospeda o Summit no Laboratório Nacional de Oak Ridge, concedeu um total de mais de sete milhões de horas de nó no supercomputador para 20 equipes de pesquisa, duas das quais pertencem à GE Research.

Com uma potência de sistema equivalente a 70 milhões de iPhone 11s, o Summit pode executar grandes cálculos, como simulação do comportamento de sistemas ou solução de problemas físicos complexos. Agora, com o apoio de milhares de horas-nó, duas equipes de cientistas da GE Research poderão avançar em pesquisas de energia renovável.

Jing Li, pesquisador da GE, lidera uma equipe da qual espera ser capaz de executar simulações complexas para estudar novas maneiras de controlar e operar turbinas offshore para otimizar a produção eólica. Sua equipe recebeu 240.000 horas-nó para avançar na pesquisa de campo da energia eólica offshore, na qual analisará, especificamente, um fenômeno eólico conhecido como jatos costeiros de baixo nível, que ocorrem ao longo de muitas linhas costeiras e podem afetar o desempenho e a confiabilidade das turbinas eólicas offshore.

Com o Summit, os pesquisadores poderão simular as interações entre os parques eólicos e os jatos costeiros de baixo nível, para informar projetos futuros mais eficientes para os parques offshore, segundo o ZDNet.

As descobertas também serão usadas para orientar o projeto ExaWind do DoE, que foi projetado para acelerar a implantação de usinas eólicas onshore e offshore nos Estados Unidos. O projeto tem como objetivo gerar simulações preditivas de parques eólicos com dezenas de turbinas eólicas em escala megawatt dispersas em uma área de muitos quilômetros quadrados com terreno complexo – um cálculo que poderia envolver simulações com até 100 bilhões de pontos de grade, diz o site.

Outro projeto de pesquisa que irá avançar com o apoio do supercomputador da IBM é da equipe do pesquisador da GE, Michal Osusky, focado na aplicação de métodos de machine learning para melhorar o projeto de máquinas físicas, como motores a jato ou turbinas de geração de energia.

Osusky e sua equipe receberam outras 256.000 horas de nó na Summit para um projeto de pesquisa que combina machine learning e simulação. Segundo a publicação, a equipe de pesquisadores poderia imitar motores do mundo real rapidamente e executar testes virtuais para verificar projetos mais rapidamente do que com os meios convencionais.

“Essas simulações forneceriam uma visão sem precedentes do que está acontecendo nessas máquinas complexas, muito além do que é possível através dos testes experimentais de hoje”, disse Osusky. “A esperança é que possamos utilizar uma plataforma como esta para acelerar o processo de descoberta e validação de projetos de motores mais limpos e eficientes que promovam ainda mais nossos objetivos de descarbonização”.

Supercomputadores exascale

A GE está de olho na próxima geração de supercomputadores, conhecida como exascale, capazes de realizar cálculos de um quintilhão a cada segundo. Organizações têm avançado no desenvolvimento desses sistemas.

A Oak Ridge National Laboratory está atualmente em processo de lançamento do primeiro sistema exascale dos Estados Unidos, chamado Frontier, previsto para estrear em 2021 e abrir para usuário em 2022. O dispositivo de US$ 600 milhões fornecerá um desempenho de 1,5 exaflops – ou seja, 50 vezes mais rápido do que os supercomputadores de hoje. Oito projetos de pesquisa já foram selecionados para obter acesso antecipado ao sistema, diz a publicação do site ZDNet.

Outro laboratório que espera lançar um supercomputador exascale é o Argonne National Laboratory, que fez parceria com a HPE para fornecer um sistema chamado Polaris.

“As agências governamentais têm colaborado com a indústria e parceiros acadêmicos para impulsionar a força de trabalho e o ecossistema da ciência computacional e da engenharia da gigascale dos anos 90, passando pela terascale, até a petascale atual e a exascale iminente – cada salto em ‘escala’ é 1.000 vezes a capacidade do anterior”, disse Richard Arthur, diretor sênior de Pesquisa de Métodos Computacionais da GE Research.

“A maravilha dos avanços exponenciais sustentados em tecnologias de hardware e software, que perduram por décadas, molda a modelagem computacional em um instrumento fundamental para insights científicos”.

A publicação ressalta, no entanto, que especialistas como Eric Strohmaier, um dos autores da bem estabelecida lista Top500, que lista regularmente os 500 supercomputadores mais poderosos do mundo, anteriormente expressaram dúvidas de que a revolução exascale estivesse próxima. Strohmaier previu recentemente que um supercomputador capaz de atingir um exaflop não deve ser esperado antes da segunda metade da década de 2020 – uma previsão que alguns de seus colegas descrevem como otimista.

Com informações de ZDNet.