科学家用超级计算机处理世界最大望远镜数据

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发布于2023-08-11

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有密集恐惧症的人，看见这个图会不会有些晕，这些不是接收电视看节目的锅。是什么呢？是SKA，SKA望远镜全称为平方公里阵列望远镜，由3000个碟状天线组成，每个天线直径15米，接收器面积合计达1平方公里。这些装置将分布在多个地区，它们的探测结果可以汇总起来获得观测图像。可以说SKA是航天望远镜行业的二十国集团，因为这个项目刚好也是由20个国家合作运行的。SKA是一项大型国际科研合作项目，参与国有澳大利亚、加拿大、意大利、新西兰、荷兰、南非、英国、中国等20个国家。项目预计总投资20亿美元，预计2012年开工，2023年投入运营。

SKA可以说是世界上最大的科研项目，望远镜的低频部分共有25万根天线对准太空，每个SKA望远镜每秒产生的数据足以占据一台笔记本电脑的硬盘容量。

据国外媒体报道，近日，科学家在位于中国的世界第二快的计算机上运行了处理平方公里射电阵（SKA）望远镜观测数据的软件原型。目前正由国际团队开发的整套系统将对遥远恒星及星系的原始观测数据进行处理，转化为全球天文学家都能分析的模式。来自国际射电天文学研究中心（ICRAR）天文数据处理中心的Andreas Wicenec教授表示，这套系统被称为SKA科学数据处理器，也就是望远镜的大脑。

科学数据处理器执行系统框架原型在天河二号超级计算机上的成功运行，是由上海天文台的科学家和西澳大利亚的Wicenec教授所带领的国际研究团队共同完成的。执行系统框架能够监视并控制环境，执行上百万个任务，在几千台电脑上同时处理百万组数据。这是要在6至12小时内处理每条SKA观测到的数据所需要的执行规模。Wicenec教授表示，新型的科学数据处理器执行系统框架是由数据激活的，也就是说每一条被软件接收到的数据会自动运行相应的程序。

无论数据什么时候加载完毕，都能自动激发下一个程序，系统不会一直空转运行。科学家表示，最初软件原型只需要运行超级计算机的500个计算节点，接着扩增到1000个。下一步我们要增加分配的数据量，并增加SKA计算机的计算节点，大约增加到8500个。目前系统能够运行66,000条数据，下一阶段要增加到几千万条，大约在8,500-10,000个计算节点上能处理5000万-6000万条数据。

天河二号超级计算机位于广州国家超级计算机中心，共有16,000个计算机节点，每秒能进行数亿次运算。在2013年6月至2016年6月之间，是世界上最快的超级计算机。天河二号主任设计师表示，最重要的是SKA的数据处理软件配置和天河二号超级计算机是共同设计，共同实现最优化配置，为将来更快的计算机做好准备。SKA可以说是世界上最大的科研项目，望远镜的低频部分共有25万根天线对准太空，每个SKA望远镜每秒产生的数据足以占据一台笔记本电脑的硬盘容量。

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