Scholar’s Advanced Technological System - MTL - Chapter 432

Bab 432 – Aplikasi Superkomputer

Bab 432: Aplikasi Superkomputer

Baca di meionove.id jangan lupa donasi

Setelah menerima jawaban Lu Zhou, Carlson pada dasarnya tidak memiliki harapan. Upacara Masalah Hadiah Milenium ditunda.

Namun, seseorang mungkin telah membocorkan berita tentang rencana upacara penghargaan asli Clay Institute.

Kemudian desas-desus akhirnya adalah bahwa Lu Zhou telah menolak penghargaan itu.

Sejak persamaan Navier–Stokes dipecahkan, media telah memperhatikan penghargaan Masalah Hadiah Milenium bernilai jutaan dolar. Lagi pula, bagi orang yang tidak belajar matematika, penghargaan jutaan dolar jauh lebih mengejutkan daripada solusi persamaan Navier–Stokes…

Komentar wartawan New York Times.

[… Setelah Perelman, seorang matematikawan Rusia, menolak penghargaan jutaan dolar, matematikawan China Lu Zhou juga menolak penghargaan tersebut. Tampaknya ada kutukan magis yang melekat pada Masalah Hadiah Milenium karena setiap orang yang memecahkan masalah tampaknya kehilangan minat pada uang?]

Hardy menyerahkan artikel surat kabar itu kepada Lu Zhou, dan setelah Lu Zhou selesai membacanya, dia membuangnya ke tempat sampah dan menggelengkan kepalanya.

“Itu benar-benar omong kosong! Kapan saya menolak penghargaan? Saya hanya mengatakan kepada Clay Institute untuk menunggu sebentar karena saya sangat sibuk baru-baru ini. Saya tidak punya waktu untuk terbang ke Paris.”

Hardy: “Profesor, apakah Anda mengabaikan hadiah uang dari Clay Institute karena Anda tidak punya waktu untuk pergi ke sana?”

Lu Zhou mengoreksinya. “Saya menundanya, bukan menolaknya.”

Hardy mengangkat bahu dan berkata, “Oke, ditunda… Profesor, sebenarnya saya punya saran, saya tidak tahu apakah saya harus mengatakannya.”

Lu Zhou memandang Hardy dan bertanya, “Saran apa?”

Hardy menggaruk kepalanya dan tersenyum sambil berkata, “Maksudku, jika kamu tidak punya waktu, aku bisa pergi ke Paris dan menerima hadiah untukmu. Kamu sibuk dengan penelitian, tapi aku tidak keberatan bepergian…”

Lu Zhou: “…”

Bung ini … punya terlalu banyak waktu luang!

…

Desas-desus tentang Lu Zhou hanyalah gangguan kecil.

Lu Zhou sibuk dengan penelitian turbulensi plasma, dan dia tidak punya waktu untuk melakukan konferensi pers dan menyelesaikan masalah yang membosankan ini.

Memecahkan persamaan Navier–Stokes tidak hanya menyebabkan Lu Zhou menerima perhatian media dan upacara penghargaan yang berlebihan, tetapi juga memberinya masalah lain.

Misalnya, sejak dia kembali ke Amerika dengan Fields Medal, emailnya dipenuhi dengan undangan dari berbagai tempat.

Beberapa di antaranya berasal dari lembaga penelitian dalam dan luar negeri, beberapa dari 100 universitas matematika terbaik, dan beberapa bahkan tidak dari bidang akademik; ada undangan untuk acara TV dan acara bincang-bincang…

Begitu Lu Zhou meninggalkan Xiao Ai untuk memilah-milah email ini, dia merasa jauh lebih santai.

Selain menolak orang dan berurusan dengan spam, Xiao Ai pada dasarnya adalah asisten pribadinya. Seperti yang ditunjukkan, Xiao Ai menjadi semakin cerdas.

Setelah menyelesaikan masalah sepele ini, Lu Zhou kembali ke penelitiannya tentang masalah turbulensi plasma.

Perlu disebutkan bahwa kesulitan masalah turbulensi dibagi menjadi dua bagian.

Bagian pertama terutama berasal dari kompleksitas sistem itu sendiri dan lingkungan sekitar sistem serta kesulitan yang muncul dari keragaman sistem gerak turbulen secara keseluruhan.

Ambil pesawat ruang angkasa sebagai contoh. Ketika ketinggian, kecepatan, atau bahkan lokasi dan suhu permukaan material berubah, gas dan lingkungan makromekanis di sekitar pesawat ruang angkasa juga terus berubah.

Bagian kedua datang dari metodologi fisika klasik.

Reduksionisme tradisional dimulai dari komponen paling dasar dari dinamika material dan menetapkan persamaan gerak dari hukum interaksi dasar. Ini terdengar sederhana. Lagi pula, sebagian besar rumus fisika klasik bahkan tidak memerlukan fisika tingkat lanjut.

Namun, di dunia fisika, “lebih kompleks”.

Ambil sebuah pesawat sebagai contoh, medan aliran di sekitar pesawat mengandung 10^15~10^24 mikrofluida, dan setiap mikrofluida harus dianalisis secara mekanis secara individual. Kekuatan interaksi antara mikrofluida juga harus dipertimbangkan, dan masalah ini tidak dapat diselesaikan bahkan dengan sumber daya komputasi seluruh dunia.

Karena kerumitannya, sebagian besar model yang dibuat oleh para peneliti dinamika fluida komputasi didasarkan pada fenomena. Oleh karena itu, ahli yang berbeda menggunakan metode pemodelan dinamika fluida komputasi yang sama bisa mendapatkan hasil yang berbeda.

Karena itu, pemodelan dinamika fluida komputasi turbulensi berdasarkan model tertutup sering dianggap sebagai seni daripada ilmu keras.

Alasan mengapa orang begitu terobsesi dengan solusi mulus untuk persamaan Navier-Stokes bukan hanya karena mereka ingin mengetahui apakah solusi seperti itu ada, tetapi mereka juga ingin tahu apa yang akan ditemukan oleh matematikawan saat meneliti masalah ini.

Matematikawan mungkin menemukan kuantitas struktural antara zona subsonik dan zona sonik, atau bentuk lemah perkiraan dalam rentang terbatas. Atau dalam kasus Manifold L, metode geometri diferensial Manifold L yang dapat digunakan pada persamaan diferensial parsial.

Untuk plasma di dalam stellarator, bagian kompleksitas pertama relatif mudah ditangani. Meskipun plasma tidak stabil di bawah suhu dan tekanan tinggi, setidaknya sirkulasi makro-plasma relatif seragam.

Jenis masalah kompleksitas kedua jauh lebih rumit.

Namun, ini hanya sulit bagi orang normal.

Setelah Lu Zhou menerapkan Manifold L ke dalam persamaan Navier–Stokes dan membangun model matematika berdasarkan data eksperimen geometri diferensial, dia menemukan bahwa meskipun prosesnya sulit, hasil akhirnya tidak serumit yang dia bayangkan.

Waktu dengan cepat berlalu.

Awal September.

Lu Zhou duduk di kantornya di Princeton Institute for Advanced Study sambil menatap layar komputernya. Dari waktu ke waktu, dia akan menulis di kertas draft dengan pena di tangannya.

Setelah dia memasuki garis akhir perhitungan di komputer, dia akhirnya menghela nafas lega dan meletakkan bolpoinnya.

“Selesai!”

Ketika Hardy mendengar suara profesornya, dia mendongak dengan ekspresi bingung. Dia melakukan kontak mata dengan Qin Yue sebelum dia melihat ke bawah lagi.

Jerick dan Vera juga memandang Lu Zhou dengan pemujaan. Terutama Vera, matanya hampir berbinar dengan bintang.

Meskipun dia tidak tahu apa yang dilakukan profesornya, dia merasa profesornya melakukan sesuatu yang luar biasa.

Adapun Wei Wen, dia sedang menulis tesis masternya sambil sepenuhnya mengabaikan keributan di sekitarnya. Dia ingin menyelesaikan masternya tahun ini dan memulai PhD-nya tahun depan, jadi dia tidak peduli dengan pekerjaan Lu Zhou.

Yang dia tahu hanyalah bahwa profesornya sedang meneliti sesuatu yang gila lagi …

Lu Zhou tidak memperhatikan reaksi murid-muridnya; dia dengan cepat memeriksa ulang model matematikanya dan kemudian menyalin data ke USB. Dia mengambil USB dan dengan cepat meninggalkan kantor.

Derivasi persamaan dapat dilakukan oleh otak manusia, tetapi setiap kali solusi numerik yang bersangkutan, perhitungan berada di luar kemampuan manusia.

Untuk memverifikasi model matematikanya dan mengumpulkan beberapa data simulasi langsung, Lu Zhou membutuhkan superkomputer.

Semakin cepat komputer, semakin baik!

…

Sebagai salah satu universitas terkaya di Amerika Utara, kekayaan Princeton tidak hanya tercermin dalam kesediaannya untuk memburu orang-orang berbakat, tetapi juga fasilitas perangkat keras kampusnya.

Meskipun Princeton adalah kota kecil, ada segalanya mulai dari laboratorium plasma hingga pusat superkomputer.

Hal ini menunjukkan betapa pentingnya memiliki ikatan alumni yang kuat secara finansial bagi sebuah universitas.

Superkomputer Princeton berada di John von Neumann Center; itu terutama digunakan untuk simulasi dalam fisika benda terkondensasi, fisika plasma, dan mekanika kosmik.

Lu Zhou berkenalan dengan nama besar di bidang komputasi paralel—David Shaw.

Namun, kekuatan superkomputer Anton hanya unggul di bidang kimia komputasi; itu tidak ideal untuk komputasi umum.

Belum lagi, David Shaw mungkin tidak tertarik dengan fisika plasma atau simulasi dinamika fluida. Karena itu, Lu Zhou tidak ingin mengganggunya.

Lu Zhou tidak perlu menunggu lama setelah dia mengisi formulir aplikasi di Nassau Hall. Dia dengan cepat menerima persetujuan dari sekolah.

Setiap proyek penelitian yang terkait dengan PPPL memiliki prioritas tertinggi.

Belum lagi, peneliti adalah pemenang Fields Medal.

Lu Zhou membawa dokumen yang relevan ke John von Neumann Center dan direktur pusat tersebut, Amer Green. Dia memberi tahu Amer Green tentang niatnya.

Setelah mendengar permintaan Lu Zhou, Green sangat terkejut.

“Luar biasa… Apakah kamu yakin kamu tidak bercanda? Anda berhasil membangun model matematika untuk turbulensi plasma di stellarator?”

Meskipun Green bukan seorang fisikawan, dia masih tahu betapa menakjubkan pencapaian ini.

Lu Zhou menghela nafas dan melambaikan dokumen persetujuan aplikasi di tangannya saat dia berkata, “Masih enam bulan sampai April Mop, aku tidak bercanda.”

Profesor Green tidak membuang waktu. Dia menyalakan komputer kerjanya dan berkata, “Apakah Anda membawa modelnya?”

Lu Zhou meletakkan USB di atas meja dan berkata, “Tentu saja.”

Green menyambungkan USB ke komputer dan membuka file di dalamnya. Dia melihat data dan gambar di layar komputer dan menggosok janggutnya. Dia berpikir sebentar sebelum berkata, “Terus terang, ini sulit. Saya tidak yakin John Neumann memiliki kemampuan untuk menahan komputasi sebesar ini. Anda mungkin memerlukan sesuatu seperti superkomputer Summit di Laboratorium Nasional Oak Ridge… Apakah Anda yakin tidak dapat menyederhanakan modelnya?”

Lu Zhou menggelengkan kepalanya dan berkata, “Itulah yang paling bisa saya sederhanakan.”

“Baiklah kalau begitu, Anda telah memberi kami masalah yang sulit atas nama PPPL.” Profesor Green memutar pena di tangannya dan berkata, “Saya dapat menyelesaikan bagian algoritme, tetapi jangan mengharapkan hasil dalam waktu dekat.”

Lu Zhou mengangguk dan berkata, “Aku tahu, aku juga akan membantu kalian.”

Profesor Green tersenyum dan berkata, “Tentu saja! Bagaimanapun, kami melakukan komputasi paralel secara besar-besaran; kami bukan fisikawan plasma.”