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正经求助:学习网友关于地球模拟器的讨论 精选

已有 5920 次阅读 2013-5-12 11:18 |个人分类:生活点滴|系统分类:观点评述| 地球模拟器

在博文 地球模拟器:日本人给我们昂贵的教训 中,博友们提供了很好的评论。有的老邪还没有很好理解,就罗列如下,望继续指教。

 

评论 [4]庄世宇  2013-5-8 19:52

没错,地球模拟器当初是以模拟地球环境为目的立项开发的超级计算机,因此还成立了地球模拟器研究中心(ESC)。多年来,据说有1000多名科学家用它完成了气候变化、台风、地震等相关方面的研究工作。应该还算不错,

 

博主回复(2013-5-8 22:16):这个数字给人的印象并不深刻。最好是讲一些具体例子。比如说日本最近那次海啸。有些什么研究工作可以提的。我并不指望它能预报到海啸引起中国的食盐供销,只要有一点研究工作上的贡献都行。

 

(评论续):我觉得比我们的银河等机器效率高多了。这家伙是个吃电的老虎,能耗太大,所以才贵!

博主回复:吃电的老虎,可以这么讲吧。但所以才贵欠妥。年电费与设备折旧费之比,大概430。对吧?

 
(评论续):我记得也就是老邪说的04年左右,国内也开始酝酿地球模拟,气象局和科学院嚷嚷得最凶。我倒觉得,现在我们不怕耗电,就怕内耗。比较起来,我们基础的软的东西比别人还有差距,硬的再好也就耗掉了。

   

博主回复:同感。但我宁愿具体一些,我觉得最怕的是地学界的新观测难以同化地球模拟器里边去。 

   

评论  [6]杨正瓴  2013-5-8 20:06

NOAA Science On a Sphere (SOS) 视频
美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的Science On a Sphere (SOS);是一个房间大小的全球显式系统。里面有至少 381 个数据集(Datasets)视频可以免费下载。
What is Science On a Sphere?
http://sos.noaa.gov/What_is_SOS/index.html

   

博主回复:hmmm,地学就是SOS,有点意思。

   

评论 [7]王水  2013-5-8 20:07

似乎超级计算机依靠的是大量的CPUGPU等的同步计算,但是如果计算对象各因素之间的作用机理有缺陷也不行;另外也需要大量的、持续工作的编程资源(如果能和CMM5的专业软件公司合作可能比较靠谱)。
另猜测这个问题还和计算的同步推进有关系,因为当模块之间的关系比较复杂的时候,互相之间的影响所耗费的通讯和时间等可能会拖后整体模拟计算的运行,以至于强大的计算能力无法发挥作用。

   

评论  [14]sunes  201 3-5-9 02:30

多年前一位已故的计算机科学家前辈说中国当时最快的计算机在石油系统使用,但是其工作的主要内容是进行简单的求和运算。另一位气象部门的同学也谈到他们使用的高速计算机,也是求解非常简单的数学问题,用于天气预报。实际上很多领域,不在于你的计算速度有多快,而在于你的想法有多好。很有可能一个天才的算法就会达到高速计算机无法达到的目的。现在的计算速度排名,很多情况下仅仅是计算机公司的广告手段。我相信地学界很难凭借超级计算就能达到理论方面的新认识,而通过一些合理的假设,一些细枝末节的东西根本无需高速计算就能到达目的,采用耗时耗力造成资源巨大浪费的设备,很多情况下是哗众取宠而已。

   

博主回复:评论714好像来自IT?尤其评论14,好像缺乏对球的科学的理解:)

   

评论  [15]庄世宇  2013-5-9 02:35

我现在做NWP的事,对更大尺度的东西关注有限。ESC的具体研究进展和计划等您要有兴趣,可以参看他们的网站:www.jamstec.go.jp/esc/index.en.html
在西方国家,设备费是政府一次性投资的,而电费和其他维护费是每年要做预算的,我们单位就经常讨论为超级计算机省电的事。这个问题可能与国情有关。
关于资料同化的事,现在不缺观测,不缺模型,也不缺算法,缺的一是协同(地球系统涉及面太广),二是能否有一些人坐下来踏踏实实做事情。

   

评论  [16]庄世宇  2013-5-9 02:41

更正一下,观测方面,也不能说啥都不缺。有些领域如大气,头疼的是那么多常规、非常规观测如何更有效地同化进模型,而其他圈层的观测可能就没这么丰富。模型发展也相对缓慢一些。

   

博主回复(2013-5-9 09:50):谢谢庄老师。您才是一线的。在ESC的一线工作经验应该是很宝贵的,比那些宣传小册子管用。多给我们科普一下吧。比如您作NWP的,怎么去管EC省电的事?总觉得有点怪怪的。 

   

评论  [17]hillyuan  2013-5-9 09:39

时常用地球模拟器, 还为[]开发过数值计算软件. 现在[]的运营状态还谈不上稳定. 但昨天日本文部省又决定了新超级计算机开发计划, 准备在2020年重返世界第一.
这个有点疯狂! 也许日本这些年国力衰退, 需要疯狂地造出些世界第一来找回点自信吧.

   

评论  [18]soifaint  2013-5-9 10:08

地球模拟器的价值不在地球模拟。超级计算机如果沦落到做环境和气象模拟的程度,也就只能说这帮人真是够能浪费资源的了。毕竟超级计算机出来首先是做核武器,飞行器以及电磁模拟的,就算做天体物理研究都比研究气候靠谱。

   

评论  [19]soifaint  2013-5-9 10:12

to 14楼:石油和金融可能有些浪费计算能力的事情,但这事是因为人家有的是钱。你去强激光,核聚变或者是飞行器设计的口看看,idea? idea 啥都不值,拼的就是编程和计算机性能。而这方面才是超算真正的需求,地学不是说不能用计算机,但是超算这样昂贵的东西浪费在地学界(电离层研究等地球物理的东西除外)不是常态,只是无聊而已。

   

评论  [20]soifaint  2013-5-9 10:17

to 13楼:简单求和计算?直接蒙特卡洛方法是整个超算领域最简单的算法,甚至比简答求和计算还简单,但是你给我找个算法来代替直接蒙特卡洛?我也不欺负你,最简单的工作就是稀薄气体(1Pa以下,流体力学方程不成立),你别说找个算法,你能找个有意义的方程出来至少可以拿国家最高科学技术奖,如果方程有解的话拿诺贝尔比捏死蚂蚁都容易。问题是你做得到么?不用超算,你用啥方法做理论研究?还是你希望根本不用理论,直接去200公里高度测量?

   

博主回复:soifaint老师好像比sunes老师,还看不起球的科学:)

   

评论  [22]sunes  2013-5-9 11:04

TO: soifaint. 这位专家似乎什么都懂,样样在行呀。我只对你说的一两个领域有一丁点了解,自己也从事相关的工作。不过,我觉得你对石油气象缺乏基本的了解,还是不要武断的下结论。这些行业的特点、涉及的内容相当复杂,不是你我一两句话就能说清的,但是他们确实需要这样的设备进行日常数据处理。核武器,电磁场模拟,天体物理未必比他们更需要这些运算能力。说谁谁用这个不靠谱,这种毫无依据的话还是别随便说了,即使你无所不知啊。有些东西听起来很吓人的样子,实际上未必就有多么复杂,应该客观的看待这些问题。你所谓直接蒙特卡洛是个什么东东,我的理解你应该是说grid search一类效率极低的算法,你难道不知道这些年什么模拟退火,基因算法,以及一大类的衍生算法相继开发出来,以前需要大型设备才能解决的问题,现在用laptop就能解决了吗?怎么就不能有替代算法呢?你这不是活活把发明这些算法的人给气死吗?

   

评论  [23]mail2012  2013-5-9 14:09

地球模拟器出产了很多有价值的成果,不知道李老师为什么说它昂贵,其实它很好的体现了它自身的价值。中国的很多计算机虽然价值不菲、计算速度快,但好像效率相差很远。

   

博主回复:我真的不知道日本的地球模拟器出产了哪些有价值的成果。能举几个例子/或统计数据吗?至于说贵,见25楼。

   

评论  [24]soifaint  2013-5-10 11:22

to 22楼:模拟退火,基因算法。。。,得,你找到比DSMC更傻更没效率的做法了,这些东西已经不是浪费的问题了,属于行为艺术。

   

评论  [25] soifaint 2013-5-10 22:44

to 23楼:地球模拟器机时费确实很贵。这是NEC-SX系列最大的问题,也是地球模拟器之后向量机趋于没落的主要原因:连日本人都觉得贵的东西,实在没法用得起。

   

博主回复:能介绍一下日本地球模拟器机时费大致情况吗?这应该是重要指标吧。

   

评论  [26]杨贵军 2013-5-11 11:55

理论上数字地球都是未来大家的一种远景,为国家在国际舞台制定大政方针服务,对科研工作者而言建设大而全的地球模拟器不如建设地球计算器,给不同行业领域科学家公开使用高性能计算资源,现在气象、地震等估计都有,但估计不对外公益服务

   

评论[27]陈铁喜  2013-5-12 09:25

地球模拟器如雷贯耳,而实际上计算能力这块有待整合的太多,现有资源的整合更重要。只是买仪器的钱比较好花一些,没有人头费就只好多套设备费了。
 
实际上计算机并不是核心,而真正重要的是model本身,未来模式发展方向就是地球系统模式,最著名的是美国的CESMJULES的文章也出过一些,但我最看好的除了CESM之外就是ECearth,目前ECearth发展没有CESM快,但我相信过几年肯定要和CESM并驾齐驱的。
 
国内过去有几个不错的模式,后来流产了,因为用国外现成的短平快。IPCC里虽然有中国的模式,但是都不成大器。现在进入地球系统模式的角力阶段,中国现在也开始搞了。
 
老邪应该去关心关心这个,我知道这次有院士在牵头,但是仍然十分的担心。这个不是单个单位能做的,哪怕是大气所。需要多家通力合作,而且支持要由科技部+中科院+教育部+气象局多家牵头搞成大型框架性项目才行,要进行宏观规划,绝对不是一个973能比的。

   

博主回复:能简单科普一下CESMECearthJULES吗?海洋局、地震局也应该参加吗?




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