Корреспондент The New York Times обозревает новые возможности, которые дает научному сообществу использование сверхмощных вычислительных систем.
В Моррисоновском планетарии Калифорнийской академии наук демонстрируется мультимедийная презентация «Жизнь: Космическое путешествие» (Life: A Cosmic Journey). «Ощущение полета уступает место головокружению: камера углубляется в лес, приближается к ветке гигантской секвойи, после чего погружается сначала в отдельный лист, а затем и в клетку», — описывает увиденное журналист Джон Маркофф. В первом фильме из этой серии, который назывался «Хрупкая планета» («Fragile Planet»), зритель «вылетал» через крышу планетария и, облетев здание музея, отправлялся в космос исследовать Солнечную систему.
Чтобы столь впечатляющее представление стало возможным, параллельно работают три отдельных вычислительных системы, обеспечивающие плавное увеличение представляемых объектов «от субатомных величин до крупномасштабной структуры вселенной», — пересказывает газета слова директора планетария Райана Уайетта. Кэти Бёрнер, специалист визуализации научных данных из Университета Индианы, называет эту технологию «макроскопом». Ее «суть состоит в способности различными способами обращаться к гигантским базам данных», что позволяет «выявлять феномены и процессы, которые прежде оказывались «чересчур велики, медленны или сложны, чтобы человеческий глаз мог их заметить и постичь», поясняет The New York Times, используя формулировки Бёрнер.
Макроскоп Моррисоновского планетария «предназначен для обучения, но может использоваться и для исследований». Правда, с приходом высокопроизводительных компьютерных систем возникло новое «бутылочное горлышко», отмечает астрофизик, директор Калифорнийского института телекоммуникаций и информационных технологий (Calit2) Ларри Смарр. Дело в том, что возможности в сфере визуализации данных не поспевают за производительностью компьютеров и вместительностью цифровых хранилищ. В связи с этим специалисты Calit2 и других учреждений начали разработку усовершенствованной системы отображения под названием OptIPortals. Значительные возможности открывает внедрение в научный оборот программного обеспечения с открытым кодом, что видно на примере проекта по расшифровке генома Cytoscape: участники имеют возможность создавать собственные, ориентированные на узкоспециальные нужды плагины и получать централизованный доступ к различным базам данных.
Коллективы ученых вытесняют одиночек. Так, публикации в сфере физики высоких энергий, как правило, имеют сотни, а то и тысячи авторов. В условиях Web 2.0 стало проще обмениваться научными данными, проводить междисциплинарные исследования. Благодаря 10-гигабитному каналу доступа в интернет ученые King Abdullah University of Science and Technology (Тувал, Саудовская Аравия) имеют доступ к системе SAGE, позволяющей выводить на экран изображения с разрешением в 150 раз выше, чем на обычном компьютерном мониторе, а также могут дистанционно взаимодействовать с американскими коллегами из Сан-Диего.
По мере того как ученые переходят от исследования отдельных предметов к «работе с огромными массивами цифровых данных», производительные компьютеры становятся «для исследований инструментом столь же важным, как микроскоп и телескоп для ученых в прошлом». Впрочем, и традиционное оборудование теперь «неотделимо от компьютерных мощностей». Они — уже «не просто подспорье в исследовании, они определяют сущность этого исследования: что можно изучать, какие новые вопросы могут быть поставлены и разрешены», — заключает The New York Times.