荔园在线

荔园之美,在春之萌芽,在夏之绽放,在秋之收获,在冬之沉淀

[回到开始] [上一篇][下一篇]


发信人: Lg (创造人生的传奇), 信区: Linux
标  题: Parallel Computing Reveals Cosmic Riddles
发信站: BBS 荔园晨风站 (Mon Dec  6 09:55:54 1999), 站内信件



                 On Pablo Dmitruk's computer in UD's Sharp Laboratory, bright
white and
                 green circles converge and dance across the screen, then turn
yellow and
                 disappear.

                 "This shows what happens to gas in the solar atmosphere, or
corona, where it
                 heats up," explained Dmitruk, a research scientist with the
Bartol Research
                 Institute at UD. "Magnetic fields contribute to intense
turbulence, which
                 enhances energy dissipation, making the sun's corona much
hotter than its
                 surface."

                 To learn how coronal heating ultimately affects satellites in
space and life on
                 Earth, Bartol faculty member Bill Matthaeus said, computer
simulations are
                 essential. Studying activity on the sun's surface and in the
corona also provides
                 insights into the fundamental nature of space physics, plasma
and the universe,
                 according to Dmitruk.

                 "The sun is like a big laboratory for understanding plasma
properties, which
                 influence so many other events in space," Dmitruk added.

                 Unfortunately, questions about coronal heating and other
complex cosmic
                 problems can be tough or impossible to tackle with
single-processor
                 computers.

                 On Oct. 1, the National Science Foundation (NSF) awarded $500,
000 to
                 support a new parallel computing facility for Bartol. The
"major research
                 infrastructure" (MRI) grant will support a parallel system
based on 100 linked
                 processors, each of which will run at speeds up to 600
megahertz, connected
                 by fast Ethernet hardware, reported Matthaeus, who will serve
as principal
                 investigator for the project.

                 New equipment will support simulations in the fields of
astrophysics, space
                 sciences, condensed matter physics, turbulence theory, solar
physics and
                 more, Matthaeus said. With NSF funding available through Sept.
30, 2002,
                 Bartol/UD researchers are investigating a system similar to the
                 Avalon-Beowulf Cluster, developed by the Los Alamos Center for
Nonlinear
                 Studies and Goddard Space Flight Center. (See
                 http://cnls.lanl.gov/Internal/Computing/Avalon/.)

                 Bartol's latest award follows two other NSF grants in 1996 and
1997, which
                 paid for a complete modernization and expansion of the
institute's computing
                 facilities. The new NSF award "will give us a truly
world-class, parallel
                 computing facility," Matthaeus said. "It should be a
significant drawing card for
                 students and faculty."

                 To run parallel computing jobs, researchers from many campus
                 units--including Bartol, physics and astronomy, electrical and
computer
                 engineering (ECE), computer and information sciences (CIS) and
mechanical
                 engineering (ME)--must first develop suitable "code" or
instructions for the
                 machines, Matthaeus said. As part of his doctoral thesis work
in Argentina,
                 Dmitruk already has developed parallel code for the coronal
heating
                 simulation.

                 Simulations allow researchers to visualize and understand
events they
                 otherwise couldn't see because X-ray and white-light images
"tell us only part
                 of the story," Matthaeus said. "For example, there are no
diagnostics available
                 for detecting the small-scale, intense electric currents that
may be responsible
                 for heating the plasma to one- or two million degrees in the
lower corona."

                 And, coronal heating doesn't follow conventional rules: While
heat normally
                 dissipates as it moves outward, the sun's lower atmosphere is
much hotter
                 than its visible surface, the photosphere.

                 On the sun, Dmitruk explained, magnetic fields confine and
direct motions of
                 plasma, which consists of protons, electrons and ionized
particles.
                 Disturbances in the corona involve interactions of the plasma
and the magnetic
                 field. These motions can't always be observed, but they can be
accurately
                 calculated using computer models.

                 By comparing his computer simulation of those
disturbances--using a model
                 called reduced magnetohydrodynamic (RMHD)--with data from
observations
                 and mathematical calculations, Dmitruk can better assess
heating and energy
                 loss within different parts of the corona.

                 The bottomline, Dmitruk said, is that "all the mixing, or
disturbance in the sun's
                 surface and corona, triggers a very rapid energy loss." This
loss is
                 characterized by a cascade of energy at smaller and smaller
scales, where it is
                 efficiently dissipated, resulting in a turbulent state. "Now,"
he said, "we must
                 determine how that activity accelerates and controls the solar
wind, which
                 affects the protective bubble or magnetosphere around the
Earth."

                 The NSF grant will promote new knowledge of a host of cosmic
questions.
                 Those slated to use the parallel system include Gary Zank,
David Seckel, Stan
                 Owocki and Dermott Mullan of Bartol; Krzysztof Szalewicz,
physics and
                 astronomy; and Lori Pollock,CIS. Shiyi Chen, a former Bartol
student now
                 with Johns Hopkins University; and Sean Oughton, another
Bartol graduate
                 with University College, London, also will collaborate with
the UD/Bartol
                 team.

                 Additional UD collaborators include Guang Gao, ECE; Gagan
Agrawal and
                 David Saunders both of CIS; and Lian-Ping Wang, ME.

                 ###

                 To view the coronal heating simulation, see
                 http://www.udel.edu/PR/NewsReleases/corona.html.

--
☆ 来源:.BBS 荔园晨风站 bbs.szu.edu.cn.[FROM: bbs@202.104.99.66]


[回到开始] [上一篇][下一篇]

荔园在线首页 友情链接:深圳大学 深大招生 荔园晨风BBS S-Term软件 网络书店