I årtier har NASA's Directorate for Aeronautics Research Mission (ARMD) været ansvarlig for at udvikle de teknologier, der sætter satellitter i kredsløb, astronauter på Månen og sendte robotopgaver til andre planeter. Desværre, efter mange års støtte til NASA-missioner, tændes nogle af deres maskiner om år og har brug for en opgradering.
Overvej Pleiades-supercomputeren, den distribuerede hukommelsesmaskine, der er ansvarlig for at udføre modellering og simuleringer til NASA-missioner. På trods af at være en af de hurtigste supercomputere i verden, skal Pleiades opgraderes for at holde op med opgaven i de kommende år. Derfor har NASA været sammen med TopCoder (og med støtte fra HeroX) for at starte High Performance Fast Computing Challenge (HPFCC).
Med en præmiepung på $ 55.000 søger NASA og TopCoder programmerere og computerspecialister for at hjælpe dem med at opgradere Pleiades, så det kan udføre beregninger hurtigere. Specifikt ønsker de at forbedre dens FUN3D-software, så flowanalyse, der tidligere tog måneder, nu kan udføres i dage eller timer. Kort sagt, de ønsker at fremskynde deres supercomputere med en faktor fra 10 til 1000, mens de er afhængige af dens eksisterende hardware og uden nogen formindskelse af nøjagtighed.
De, der håber på at komme ind, skal være fortrolige med FUN3D-software, der bruges til at beregne de ikke-lineære partielle differentialligninger (alias Navier-Stokes-ligninger), der bruges til konstant og ustabil flowberegning. Disse inkluderer store hvirvelsimuleringer i computational fluid dynamics (CFD), som er af særlig betydning, når det kommer til supersoniske luftfartøjer, rumflugt og udviklingskøretøjer og planetariske reentry-systemer.
NASA har samarbejdet med at lancere denne udfordring med TopCoder, verdens største online community af designere, udviklere og dataforskere. Siden det blev grundlagt i 2001 har dette firma været vært for utallige onlinekonkurrencer (kendt som ”single round matches” eller SRM'er) designet til at fremme bedre programmering. De er også vært for ugentlige konkurrencer for at stimulere udviklingen inden for grafisk design.
Generelt vil HPFSCC bestå af to udfordringer - Ideation Challenge og Architecture Challenge. Til Ideation Challenge (hostet af NASA) skal konkurrenter foreslå ideer, der kan hjælpe med at optimere Pleiades-kildekoden. Som det fremgår, kan det omfatte (men er ikke begrænset til) "at udnytte algoritmiske udviklinger inden for områder som nettilpasning, højere ordensmetoder og effektive løsningsteknikker til højtydende computerhardware."
Architecture Challenge (hostet af TopCoder) er mindre fokuseret på strategi og mere på målelige forbedringer. Som sådan vil deltagerne få til opgave at vise, hvordan man optimerer behandlingen for at reducere den samlede tid og øge effektiviteten af computermodeller. Ideelt set, siger TopCoder, ville dette omfatte "algoritmeoptimering af den eksisterende kodebase, inter-node afsendelsesoptimering eller en kombination af de to."
NASA giver $ 20.000 i præmier for Ideation-udfordringen, med $ 10.000 tildelt for første plads og to løber-up priser på $ 5000 hver. TopCoder tilbyder i mellemtiden $ 35.000 til arkitekturudfordringen - en toppræmie på $ 15.000 til førstepladsen, $ 10.000 til andenpladsen, med $ 10.000 afsat til den kvalificerede forbedrings kandidatpræmiepulje.
Konkurrencen forbliver åben for indsendelser indtil 29. juni 2017, hvorefter dommerne begynder. Dette slutter den 7. august, og vinderne af begge konkurrencer bliver annonceret den 9. august. Så hvis du er en koder, computeringeniør eller nogen, der er bekendt med FUN3D-software, skal du huske at gå videre til HeroX og acceptere udfordringen!
Menneskerets udforskning fortsætter med at gå videre, med missioner planlagt til Månen, Mars og videre. Med en stadigt voksende tilstedeværelse i rummet og nye udfordringer, der venter os, er det nødvendigt, at vi har de rigtige værktøjer til at få det hele til at ske. Ved at udnytte forbedringer i computerprogrammering kan vi sikre, at et af de vigtigste aspekter af mission planlægning forbliver op til opgaven!
