Qu’ont en commun la gorge humaine, une cheminée industrielle et l’océan Pacifique?
C’est une question très sérieuse. La gorge, les cheminées industrielles et le Pacifique soulèvent tous trois d’épineuses questions qui ont rapport à la dynamique des fluides. Et tous trois livrent leurs secrets grâce à la puissance de calcul du High Performance Computing Virtual Laboratory (HPCVL) de l’Ontario. Installé à la Queen’s University, à Kingston, ce laboratoire informatique de haute performance met sa capacité de calcul au service des chercheurs de l’Ontario et d’ailleurs au Canada.
Le professeur Andrew Pollard, de la Queen’s, utilise depuis cinq ans les ressources du HPCVL afin d’étudier le comportement des courants aériens très rapides. Ses travaux pourront avoir des retombées dans des domaines aussi variés que les cheminées d’usines et les inhalateurs pour asthmatiques — et M. Pollard a travaillé dans les deux domaines. Les facteurs influant sur l’écoulement de l’air sont complexes. « Les études empiriques en laboratoire ne suffisent pas », explique M. Pollard. « Il faut absolument recourir à des modèles mathématiques pour rendre adéquatement compte de toutes les variables, mais cela suppose une puissance phénoménale de calcul. »
Une puissance que le HPCVL peut fournir. Constituée de 11 ordinateurs Sun, la grappe centrale du HPCVL conjugue la puissance de 408 processeurs et de 1,2 téraoctet de mémoire. D’ici 2008, le nombre de processeurs sera porté à 2 200, ce qui permettra au laboratoire d’effectuer un ahurissant 18 billions de calculs à la seconde.
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| À problèmes de taille, grappe ultraperformante À la Queen's University, un laboratoire informatique doté d'une puissance supérieure de calcul permet de résoudre des problèmes hors de la portée des laboratoires traditionnels. |
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« (…) nous sommes restés à la table. » Un partenariat durable avec Sun Microsystems « Comment créer un produit durable plutôt qu’une grosse boîte bonne à jeter au rebut après quatre ans? » Voilà la question que s’est posée Doug Girvin de Stantive Solutions au moment d’élaborer une soumission pour les postes de travail du HPCVL. Stantive assure la distribution des produits Sun dans le sud‑est de l’Ontario. Sa réponse : proposer un partenariat qui ne se limiterait pas au matériel mais inclurait les services continus d’un ingénieur spécialisé, des bourses généreuses pour les chercheurs ainsi que de la formation, pour garantir que les scientifiques puissent tirer le maximum des installations. « La transaction conclue, nous sommes restés à la table », explique Girvin. Grâce à l’engagement continu de Sun, le taux d’utilisation du HPCVL est deux fois supérieur à la moyenne d’installations similaires. Le partenariat bénéficie également à Sun, qui peut voir comment son matériel fonctionne dans un cadre de recherche, où les capacités des systèmes sont poussées à la limite. Girvin conclut : « Le laboratoire met le matériel à rude épreuve, on ne peut donc trouver mieux pour les essais alpha et bêta! ». |
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Le Fonds ontarien pour l'innovation a investi plus de 5 millions de dollars dans les installations — un investissement qui a repoussé les horizons de la recherche fondamentale en Ontario et mène à des résultats concrets. Par exemple, grâce au HPCVL, M. Pollard a pu modéliser l’écoulement d’air dans la gorge, ce qui aidera à la conception d’inhalateurs plus efficaces.
  Les capteurs d’ARGO - plus de 2 000 dans le monde - passent la majeure partie de leur temps immergés à une profondeur pouvant atteindre 2 000 mètres mais font périodiquement surface pour transmettre leurs données par satellite. Dans le cadre du programme international ARGO, le Canada déploie des capteurs dans le golf de l’Alaska.À quelques kilomètres du laboratoire de M. Pollard, au Collège militaire royal du Canada, Michael Stacey travaille à un autre projet lié à la dynamique des fluides — celui‑là à une échelle beaucoup plus vaste. M. Stacey utilise les données des capteurs flottants d’ARGO (Réseau pour l'océanographie géostrophique en temps réel), couvrant toute la planète, afin de construire des modèles météorologiques pour le nord‑est du Pacifique. L’analyse des données des capteurs exige une grande puissance de calcul. « Sans le HPCVL, rien de tout cela ne serait possible », affirme M. Stacey. Les modèles qu’il travaille à construire permettront peut‑être un jour de prédire précisément les conditions maritimes, ce qui rendra la navigation plus sûre et réduira les déversements. La puissance du HPCVL ne bénéficie pas qu’au génie et aux sciences naturelles. Le Dr Douglas Mewhord, psychologue de la Queen’s University, a utilisé quant à lui les ordinateurs du laboratoire pour modéliser le stockage d’information et de souvenirs dans le cerveau. Âgé de 61 ans, le Dr Mewhord apprécie pour des motifs très personnels les capacités du HPCVL : « Le laboratoire m’a permis de réaliser au cours de ma carrière des analyses que je n’imaginais pas être possibles avant une autre vingtaine d’années ».
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