Για δεκαετίες, η Διεύθυνση Αεροναυτικής Έρευνας της NASA (ARMD) ήταν υπεύθυνη για την ανάπτυξη των τεχνολογιών που έβαλαν δορυφόρους σε τροχιά, αστροναύτες στη Σελήνη και έστειλαν ρομποτικές αποστολές σε άλλους πλανήτες. Δυστυχώς, μετά από πολλά χρόνια υποστήριξης των αποστολών της NASA, μερικά από τα μηχανήματά τους ξεκινούν χρόνια και χρειάζονται αναβάθμιση.
Σκεφτείτε τον υπερυπολογιστή Pleiades, τη μηχανή κατανεμημένης μνήμης που είναι υπεύθυνη για τη διεξαγωγή μοντελοποίησης και προσομοιώσεων για αποστολές της NASA. Παρά το γεγονός ότι είναι ένας από τους ταχύτερους υπερυπολογιστές στον κόσμο, οι Πλειάδες θα πρέπει να αναβαθμιστούν για να παραμείνουν σε θέση να δουλέψουν τα επόμενα χρόνια. Για το λόγο αυτό, η NASA συνεργάστηκε με το TopCoder (και με την υποστήριξη του HeroX) για να ξεκινήσει το High Performance Fast Computing Challenge (HPFCC).
Με έπαθλο $ 55.000, η NASA και η TopCoder αναζητούν προγραμματιστές και ειδικούς υπολογιστών για να τους βοηθήσουν να αναβαθμίσουν το Pleiades, ώστε να μπορεί να εκτελεί υπολογισμούς πιο γρήγορα. Συγκεκριμένα, θέλουν να βελτιώσουν το λογισμικό FUN3D, έτσι ώστε η ανάλυση ροής που προηγουμένως χρειάστηκε μήνες να μπορεί πλέον να γίνει σε ημέρες ή ώρες. Με λίγα λόγια, θέλουν να επιταχύνουν τους υπερυπολογιστές τους με συντελεστή 10 έως 1000, ενώ βασίζονται στο υπάρχον υλικό του και χωρίς μείωση της ακρίβειας.
Όσοι ελπίζουν να μπουν πρέπει να είναι εξοικειωμένοι με το λογισμικό FUN3D, το οποίο χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό των μη γραμμικών μερικών διαφορικών εξισώσεων (γνωστές και ως εξισώσεις Navier-Stokes) που χρησιμοποιούνται για υπολογισμούς σταθερής και ασταθούς ροής. Σε αυτά περιλαμβάνονται μεγάλες προσομοιώσεις Eddy στη δυναμική υπολογιστικών ρευστών (CFD), οι οποίες έχουν ιδιαίτερη σημασία όσον αφορά τα υπερηχητικά αεροσκάφη, τη διαστημική πτήση και τα οχήματα εκτόξευσης ανάπτυξης και τα πλανητικά συστήματα επανεισόδου.
Η NASA συνεργάστηκε για να ξεκινήσει αυτήν την πρόκληση με την TopCoder, τη μεγαλύτερη διαδικτυακή κοινότητα σχεδιαστών, προγραμματιστών και επιστημόνων δεδομένων στον κόσμο. Από τότε που ιδρύθηκε το 2001, αυτή η εταιρεία έχει φιλοξενήσει αμέτρητους διαδικτυακούς διαγωνισμούς (γνωστοί ως «αγώνες στρογγυλής διαδρομής» ή SRM) που έχουν σχεδιαστεί για την προώθηση καλύτερου προγραμματισμού. Διοργανώνουν επίσης εβδομαδιαίους διαγωνισμούς για την τόνωση των εξελίξεων στη γραφιστική.
Συνολικά, το HPFSCC θα αποτελείται από δύο προκλήσεις - το Ideation Challenge και το Architecture Challenge. Για το Ideation Challenge (που φιλοξενείται από τη NASA), οι ανταγωνιστές πρέπει να προτείνουν ιδέες που μπορούν να βοηθήσουν στη βελτιστοποίηση του πηγαίου κώδικα του Pleiades. Όπως δηλώνουν, μπορεί να περιλαμβάνει (αλλά δεν περιορίζεται σε) «εκμετάλλευση αλγοριθμικών εξελίξεων σε τομείς όπως προσαρμογή δικτύου, μεθόδους υψηλότερης τάξης και αποτελεσματικές τεχνικές λύσεων για υπολογιστικό υλικό υψηλής απόδοσης».
Η Αρχιτεκτονική Πρόκληση (που φιλοξενείται από το TopCoder), εστιάζεται λιγότερο στη στρατηγική και περισσότερο στις μετρήσιμες βελτιώσεις. Ως εκ τούτου, οι συμμετέχοντες θα αναλάβουν να δείξουν πώς να βελτιστοποιήσουν την επεξεργασία προκειμένου να μειώσουν το συνολικό χρόνο και να αυξήσουν την αποδοτικότητα των υπολογιστικών μοντέλων. Στην ιδανική περίπτωση, λέει ο TopCoder, αυτό θα περιλαμβάνει «βελτιστοποίηση αλγορίθμου της υπάρχουσας βάσης κώδικα, βελτιστοποίηση αποστολής μεταξύ κόμβων ή συνδυασμό των δύο».
Η NASA προσφέρει $ 20.000 σε έπαθλα για την πρόκληση Ideation, με 10.000 $ για την πρώτη θέση και δύο επιλαχόντες βραβεία $ 5000 το καθένα. Το TopCoder, εν τω μεταξύ, προσφέρει 35.000 $ για την πρόκληση στην Αρχιτεκτονική - ένα κορυφαίο έπαθλο 15.000 $ για την πρώτη θέση, 10.000 $ για τη δεύτερη θέση, με 10.000 $ να διατίθενται για το Πιστοποιητικό Πιστοποιημένου Βελτιωμένου Βελτιωμένου.
Ο διαγωνισμός θα παραμείνει ανοικτός σε υποβολές έως τις 29 Ιουνίου 2017, οπότε θα ξεκινήσει η κρίση. Αυτό θα ολοκληρωθεί στις 7 Αυγούστου και οι νικητές και των δύο διαγωνισμών θα ανακοινωθούν στις 9 Αυγούστου. Επομένως, εάν είστε κωδικοποιητής, μηχανικός υπολογιστών ή κάποιος εξοικειωμένος με το λογισμικό FUN3D, φροντίστε να κατευθυνθείτε στο HeroX και να αποδεχτείτε την πρόκληση!
Η εξερεύνηση του ανθρώπινου διαστήματος συνεχίζει να προχωρά, με προγραμματισμένες αποστολές για τη Σελήνη, τον Άρη και πέρα από αυτό. Με μια διαρκώς διευρυνόμενη παρουσία στο χώρο και νέες προκλήσεις που μας περιμένουν, είναι απαραίτητο να έχουμε τα κατάλληλα εργαλεία για να τα κάνουμε όλα αυτά. Αξιοποιώντας βελτιώσεις στον προγραμματισμό υπολογιστών, μπορούμε να διασφαλίσουμε ότι μία από τις πιο σημαντικές πτυχές του σχεδιασμού της αποστολής παραμένει έτοιμη!
