ExaSolvers - Extreme Scale Solvers for Coupled Systems

Gli attuali supercalcolatori contengono da centinaia a migliaia di processori. Per la fine del decennio ci si aspetta che i computer possano raggiungere capacità di calcolo dell'ordine dell'exaflop (10^18 operazioni floating point per secondo) e avere un numero di processori che va dai cento milioni al miliardo. Per utilizzare in maniera efficiente tali supercalcolatori, devono essere sviluppati nuovi metodi matematici che combinino una complessità ottimale con gli elevati livelli di concorrenza. Un'ulteriore problematica legata al calcolo su exascala è il consumo di energia elettrica, e quindi lo sviluppo di algoritmi efficienti si riflette anche in questi termini. Questo progetto tratta lo sviluppo di nuovi schemi numerici che possano affrontare i problemi descritti e quindi essere pronti per l'era dell'  "exascale computing". I metodi di risoluzione adatti a questo tipo di calcolo uniscono algoritmi allo stato dell'arte che provengono da diversi campi della matematica numerica in modo da creare un framework che possa utilizzare efficientemente le architetture dei prossimi supercalcolatori. L'SNF ha finanziato una parte del progetto. In particolare ha contribuito per lo sviluppo di nuovi metodi che permettono di parallelizzare l'avanzamento in tempo oltre che la parallelizzazione in spazio basata sulla decomposizione del problema su molteplici sottodomini. Il problema di benchmark di questo progetto è la simulazione numerica dei processi di permeazione della pelle umana. Questa applicazione e' di grande interesse per lo sviluppo di nuovi farmaci. Le capacità di calcolo su exascala sono necessarie in modo che le simulazioni numeriche siano in grande di risolvere tutte le scale che caratterizzano questo problema.