{"id":142224,"date":"2021-02-28T07:00:38","date_gmt":"2021-02-28T10:00:38","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=142224"},"modified":"2021-02-27T12:48:49","modified_gmt":"2021-02-27T15:48:49","slug":"gemeo-digital-da-terra-exigira-avancos-em-software-e-hardware","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/gemeo-digital-da-terra-exigira-avancos-em-software-e-hardware\/","title":{"rendered":"G\u00eameo digital da Terra exigir\u00e1 avan\u00e7os em software e hardware"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>H\u00e1 mais de uma d\u00e9cada, cientistas falam em criar um\u00a0simulador da Terra inteira<\/a>, para tentar ampliar o entendimento sobre o que acontece no planeta, incluindo as for\u00e7as ambientais e as a\u00e7\u00f5es humanas.<\/p>\n

A ideia agora foi reativada conforme a Uni\u00e3o Europeia estabeleceu dois programas para tentar tornar o continente neutro em carbono por volta de 2050.<\/p>\n

Os defensores do simulador da Terra est\u00e3o tentando incluir o que eles agora chamam de “Destino Terra” dentro do programa “Estrat\u00e9gia Digital” – o outro programa chama-se “Grande Objetivo”.<\/p>\n

A proposta \u00e9 criar uma primeira vers\u00e3o de um\u00a0g\u00eameo digital<\/a>\u00a0da Terra em 10 anos, com capacidade para mapear o clima e eventos extremos com a maior precis\u00e3o poss\u00edvel no espa\u00e7o (resolu\u00e7\u00e3o de um quil\u00f4metro) e no tempo (resolu\u00e7\u00e3o de um dia) – um g\u00eameo digital \u00e9 uma r\u00e9plica digital de uma entidade f\u00edsica viva ou n\u00e3o viva.<\/p>\n

Os dados observacionais ser\u00e3o continuamente incorporados ao simulador digital, a fim de tornar o modelo da Terra mais preciso para monitorar a evolu\u00e7\u00e3o e prever poss\u00edveis trajet\u00f3rias futuras. Mas, al\u00e9m dos dados de observa\u00e7\u00e3o convencionalmente usados para simula\u00e7\u00f5es de tempo e clima, os pesquisadores querem integrar novos dados sobre atividades humanas relevantes no modelo.<\/p>\n

A ideia \u00e9 que o novo modelo do sistema terrestre represente virtualmente todos os processos na superf\u00edcie terrestre da forma mais realista poss\u00edvel, incluindo a influ\u00eancia dos humanos na gest\u00e3o da \u00e1gua, alimentos e energia, e os processos no sistema f\u00edsico terrestre, antev\u00ea o professor Peter Bauer, defensor do projeto.<\/p>\n

\"G\u00eameo<\/p>\n
A super-simula\u00e7\u00e3o exigir\u00e1 progressos cient\u00edficos e tecnol\u00f3gicos, sobretudo na \u00e1rea de programa\u00e7\u00e3o e na arquitetura dos\u00a0supercomputadores<\/a>.
\n[Imagem:\u00a0Peter Bauer et al. – 10.1038\/s43588-021-00023-0]<\/span><\/div>\n<\/div>\n

Desafios de software e de hardware<\/strong><\/p>\n

Para que seja poss\u00edvel criar uma simula\u00e7\u00e3o da Terra inteira, no entanto, os especialistas reconhecem que ser\u00e1 necess\u00e1rio empreender uma verdadeira revolu\u00e7\u00e3o no desenvolvimento dos\u00a0softwares de simula\u00e7\u00e3o<\/a>\u00a0e seu casamento com hardwares especializados.<\/p>\n

Com os computadores e algoritmos dispon\u00edveis hoje, simula\u00e7\u00f5es altamente complexas dificilmente podem ser realizadas com resolu\u00e7\u00e3o planejada de um quil\u00f4metro porque, por d\u00e9cadas, o desenvolvimento de c\u00f3digo estagnou do ponto de vista da ci\u00eancia da computa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

A pesquisa clim\u00e1tica tem avan\u00e7ado porque se beneficiou do maior desempenho de novas gera\u00e7\u00f5es de processadores e supercomputadores, sem ter que mudar fundamentalmente seus programas. Ocorre que o ganho de desempenho com cada nova gera\u00e7\u00e3o de processador parou h\u00e1 cerca de 10 anos. Como resultado, os programas de hoje geralmente podem utilizar apenas 5% do desempenho de pico dos processadores convencionais (CPU).<\/p>\n

Entre as arquiteturas de computador dispon\u00edveis hoje e as esperadas no futuro pr\u00f3ximo, os supercomputadores baseados em GPUs (unidades de processamento gr\u00e1fico) parecem ser a op\u00e7\u00e3o mais promissora. Os pesquisadores estimam que operar um g\u00eameo digital da Terra em escala real exigiria um sistema com cerca de 20.000 GPUs, consumindo cerca de 20 MW de energia.<\/p>\n

Por raz\u00f5es econ\u00f4micas e ecol\u00f3gicas, esse computador ainda hipot\u00e9tico dever\u00e1 ser operado em um local onde a eletricidade gerada com CO2 neutro esteja dispon\u00edvel em quantidades suficientes.<\/p>\n

Bibliografia:<\/b><\/p>\n

Artigo:\u00a0The digital revolution of Earth-system science<\/i>
\nAutores: Peter Bauer, Peter D. Dueben, Torsten Hoefler, Tiago Quintino, Thomas C. Schulthess, Nils P. Wedi
\nRevista: Nature Computational Science
\nVol.: 1, pages 104-113
\nDOI: 10.1038\/s43588-021-00023-0<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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