Впервые в мире фотография с черной дырой стала эпическим достижением хранения данных

ад-Мидбар
ад-Мидбар
ад-Мидбар
ад-Мидбар

Впервые в мире фотография с черной дырой стала эпическим достижением хранения данных

OВ среду астрономы объявили, что они захватили первое в мире изображение черной дыры - и Интернет не смог с этим справиться. Нет, мы не говорим о черная дыра шрек мемы или ворчливые мнения о том, как это изображение объекта 55 за миллион световых лет было «настолько размытым». Мы говорим о том, как интернет буквально не смог обработать количество данных, собранных восемью телескопами на пяти континентах, которые составляют эксперимент телескопа Горизонт событий, который захватил это изображение черной дыры в центре галактики Мессье 87.

Вместо этого огромное количество данных, собранных радиоантеннами, должно было передаваться на самолетах в центральные центры обработки данных, где их можно было очистить и проанализировать. Таким образом, изображение черной дыры M87 было не только огромным достижением человеческой изобретательности и понимания, которое подтвердило несколько теорий о черных дырах, но и геркулесовым подвигом хранения и управления данными.

В течение семи дней в апреле 2017 эксперимент EHT повернул все восемь телескопов к M87. Синхронизированные с помощью изготовленных на заказ атомных часов, они все начали собирать входящие радиосигналы из далекой черной дыры и регистрировать данные на сверхбыстрых регистраторах данных, которые были созданы для этой самой задачи.

Нет интернета, который мог бы конкурировать с петабайтами данных 5 в самолете ».

«У нас были записаны петабайты данных 5» Дэн Маррон, доктор философии, доцент астрономии в Университете Аризоны, который специализировался на хранении данных для эксперимента EHT, сообщил журналистам в среду.

«Это более полтонны жестких дисков. Пять петабайт много данных: это эквивалентно годам 5,000 файлов MP3 ».

Вот почему и как эта картина требовала данных, эквивалентных миллиардам копий 1.39 «Old Town Road» Лил Нас X.

Обсерватория ALMA в Чили была одним из восьми телескопов, которые представляли черную дыру M87.
Обсерватория ALMA в Чили была одним из восьми телескопов, которые представляли черную дыру M87.

Восемь синхронизированных телескопов

В эксперименте EHT использовалась методика, называемая очень длинной базовой интерферометрией, в которой использовались восемь одновременно записывающих телескопов, чтобы по существу превратить Землю в одну вращающуюся тарелку телескопа. Каждый из этих телескопов записывал необработанные входящие радиосигналы как тонны данных.

Другими словами, это похоже на то, как если бы восемь человек сняли видео одного и того же феномена с разных сторон, а затем собрали все свои видео вместе, чтобы сделать одно действительно четкое видео. В этом сценарии, однако, объект был действительно далеко, а телескопы были действительно далеко друг от друга.

Преимущество этой длинной базовой линии между телескопами состоит в том, что вращение Земли давало ученым выстрелы черной дыры с восьми одновременных углов.

Очистка данных

Как только все фунты 1,000 жестких дисков были заполнены этими петабайтами исходных данных 5, они были загружены в самолеты и доставлены в два централизованных «коррелятора», расположенных в Массачусетсе и Германии.

«Самый быстрый способ сделать это - не через Интернет, а на самом деле посадить их в самолет», - говорит Марроне. «Нет интернета, который мог бы конкурировать с петабайтами данных 5 в самолете».

Помимо этого, ученым пришлось подождать до лета, чтобы отправить жесткие диски с телескопа Южного полюса, так как изображения были получены во время зимы в Антарктиде.

Затем корреляторы начали синхронизировать все данные телескопов друг с другом. Это означает, что суперкомпьютеры взяли все необработанные данные наблюдений, собранные телескопами, и использовали информацию об атомных часах, чтобы выровнять их друг с другом, создавая непрерывную запись волнового фронта света от черной дыры, когда он достиг Земли.

Обмен инструментов с Силиконовой долиной

Чи-Кван Чан, доктор философии, вычислительный астрофизик из Университета Аризоны, который занимался вычислениями для проекта визуализации M87, рассказывает обратный что после того, как корреляторы очистили данные, задача стала намного более детальной.

«После этого шага люди обычно просто пользуются рабочей станцией и выполняют на них вычисления», - говорит он. «Но я внес свой вклад в то, что я привнес технологию облачных вычислений в сотрудничество, чтобы мы могли запустить много мощных виртуальных машин в облаке для анализа данных и их ускорения».

Чен и его команда разработали это программное обеспечение, которое помогло команде EHT еще больше очистить данные для создания окончательного составного изображения, которое составляет всего несколько сотен килобайт. Он надеется, что в будущем техническая индустрия сможет использовать это программное обеспечение для сетевой архитектуры.

«В этом смысле мы также возвращаемся обществу», - говорит он.

Примечательно, что компьютеры Университета Аризоны, которые Чен и его команда использовали для моделирования чёрных дыр, основаны на графических процессорах, которые являются очень мощными в вычислительном отношении. Это те же видеокарты, которые пользуются чрезвычайно высоким спросом, поскольку они стали популярными среди майнеров криптовалют. Таким образом, так же, как проект «Черная дыра» создал программное обеспечение, которое будет использоваться другими пользователями, он также получил отклик от совершенно другой области компьютерных наук, и все это во имя открытия.

По иронии судьбы, команда Чена использовала эти мощные графические процессоры для имитации большого количества черных дыр до наблюдения M87, они уже знали, чего ожидать от настоящей черной дыры.

«Мы создали огромную библиотеку изображений черных дыр», - говорит он. «Поскольку мы видели так много из них и видели так много возможностей, мы не были удивлены, увидев настоящую».



Источник

Объявление дно
Объявление дно
Объявление дно
Объявление дно

БЕЗ КОММЕНТАРИЕВ