Вт. Авг 20th, 2019

De la lune à mars: comment les Ordinateurs aideront l’humanité à faire le prochain grand saut.

De la lune à mars: comment les Ordinateurs aideront l’humanité à faire le prochain grand saut.

 

Sans aucun doute, l’atterrissage sur la lune, dont le 50e anniversaire est célébré cette année, est l’une des plus grandes réalisations techniques de l’humanité. Cependant, du point de vue des technologies de l’information, le programme «Apollo» est simplement perdu dans le contexte du téléphone moderne. Alors, quelles innovations il y a un demi-siècle nous ont permis d’atterrir sur la lune, et quelles innovations nous aideront à marcher sur mars à l’avenir? L’ordinateur qui a amené l’homme à la lune et qui n’a pas dépassé le portefeuille était vraiment unique — c’était la première machine informatique à usage général dans la performance portable. C’est la miniaturisation des composants informatiques grâce aux circuits intégrés inventés par l’ingénieur électricien Jack Kilby de Texas Instruments qui a permis de placer des Ordinateurs à bord d’un vaisseau spatial et d’un atterrisseur. Au cours de la mission Apolon-11, le logiciel a fonctionné pour la première fois sur la lune, on peut donc dire que la NASA et le mit ont directement contribué à l’avènement de l’ère numérique. Préparation de la prochaine phase d’exploration spatiale En 2017, L’expérience spaceborne Computer a été lancée, au cours de laquelle deux serveurs Hewlett Packard Enterprise (HPE) classiques ont été livrés à la station spatiale Internationale (ISS) et ont lancé un supercalculateur téraflop à partir de deux serveurs Hewlett Packard Enterprise (HPE) dans un cerclage spécial. (Coïncidence ou non, mais ce sont les serveurs de la gamme Apollo.) En plus du matériel absolument standard et des applications les plus courantes sur ces serveurs, le système d’exploitation Open source standard est installé — Red Hat Enterprise Linux. En règle générale, les Ordinateurs spatiaux sont créés à partir de zéro et sont des systèmes hautement spécialisés, conçus pour fonctionner dans des conditions de rayons x et de rayons gamma, ainsi que d’autres facteurs environnementaux défavorables. Cependant, depuis le vol de Gagarine, les vues sur la protection des Ordinateurs ont commencé à être atténuées en ce sens que si les gens peuvent travailler longtemps en orbite, alors la «glande» informatique habituelle est également en vigueur. À l’origine, L’expérience spaceborne Computer devait durer un an (environ autant de vols vers mars), au cours de laquelle HPE et la NASA conduiraient sur ces machines des charges de calcul lourdes et des tâches de traitement intensif des données, vérifiant les serveurs dans des conditions de changement brusque du climat radiatif à bord de l’ISS et évaluant l’impact du rayonnement solaire sur leur fiabilité. Cependant, l’expérience s’est prolongée, et finalement ces Ordinateurs ont passé à bord de l’ISS pendant 615 jours, volant plus de 350 mille km et ne retournant sur Terre que le 4 juin 2019 à bord Du vaisseau spatial SpaceX Dragon 9. Dans le cadre de la prochaine phase d’exploration spatiale, à savoir la colonisation de mars, les résultats de ce projet aideront les scientifiques à trouver de nouvelles façons d’utiliser du matériel informatique standard dans l’espace sans utiliser de moyens de blindage physique coûteux et encombrants. L’expérience a également confirmé que lors du vol vers mars, les serveurs les plus courants avec le système d’exploitation et le logiciel le plus conventionnel peuvent être utilisés comme Ordinateurs de bord. Ces Ordinateurs peuvent ensuite être descendus à la surface de la planète et en faire le centre de données de la base martienne. Plus d’ouverture et de coopération Pendant ce temps, sur Terre, des centres scientifiques et des institutions de différents pays du monde mènent beaucoup de toutes sortes d’études liées à l’espace. Et la grande majorité des systèmes de calcul haute performance HPC utilisés dans ces études utilisent des logiciels Open source. De plus, le classement mondial actuel des supercalculateurs TOP-500 est composé à 100% de systèmes fonctionnant sous une variété Linux, et les deux premières lignes sont les systèmes Summit et Sierra fonctionnant sous Red Hat Enterprise Linux. Par conséquent, il est tout à fait réaliste de construire un écosystème de la recherche spatiale sur les principes du partage de l’information et de la libre reconstitution d’une source commune de connaissances, c’est-à-dire, par analogie avec l’écosystème des logiciels Open source. La clé du succès d’un tel écosystème est la suivante: utilisation de technologies ouvertes pour encourager la coopération entre les pays; recherche scientifique impliquant activement l’intelligence artificielle (IA); une large participation de sociétés commerciales telles que SpaceX pour intensifier les efforts nationaux et attirer des fonds supplémentaires pour la recherche scientifique. Ces objectifs peuvent prendre des années, mais il y a déjà des progrès aujourd’hui: le LOGICIEL ouvert fonctionne déjà dans l’espace, l’IA et l’apprentissage automatique sont déjà utilisés pour la communication et la navigation des engins spatiaux, et de plus en plus de sociétés commerciales s’intéressent à l’économie spatiale. On peut supposer que dans son développement, le «fer » suivra le même chemin que le logiciel, ce qui entraînera la création de cerveaux de processeurs pour les engins spatiaux et les modules d’atterrissage par des efforts collectifs sur les principes de l’Open source, comme dans le projet RISC-V. La réduction de la barrière d’entrée dans la conception de composants électroniques est l’un des principaux objectifs de l’initiative DARPA, dans le cadre de laquelle l’agence a invité les fabricants de microélectronique à formuler conjointement, y compris financièrement, un programme de recherche sur le développement de microsystèmes pour une nouvelle ère d’innovation. Donc, dans une certaine mesure, DARPA va aussi au matériel de la catégorie Open Source. L’initiative DARPA pourrait faire baisser le coût de la r & d dans le développement de processeurs et de puces ASIC, passant de milliards de dollars à des dizaines de milliers, et les délais de conception et de débogage pour remplacer une pièce de silicium par une autre-de 2 à 3 ans à quelques semaines. Adaptation aux nouveaux besoins informatiques Se souvenant de la façon dont la commercialisation et la normalisation ont transformé les supercalculateurs de systèmes purement propriétaires en choses beaucoup plus ouvertes, on peut dire que si nous voulons vraiment atterrir sur mars et poursuivre l’exploration spatiale habitée, il est nécessaire de changer radicalement l’approche de l’infrastructure informatique. L’âge des systèmes informatiques à bord de l’ISS est de 25-30 ans. Ils n’ont pas changé depuis le lancement de la station en orbite et sont plus faibles que les Ordinateurs modernes dans des centaines, voire des milliers de fois. Par conséquent, l’idée d’infrastructures informatiques composites plutôt que monolithiques est d’un intérêt considérable, en particulier à la lumière des missions comiques à long terme. Dans le cadre de cette infrastructure, les cœurs de processeur, le stockage et les périphériques réseau sont regroupés dans des pools dont les ressources sont allouées dynamiquement aux charges de travail pour maintenir des performances optimales. C’est comme un nuage public où les ressources sont demandées et fournies à partir d’une réserve de capacité totale, mais seule l’infrastructure composite est implémentée non par un Fournisseur externe, mais par un centre de données d’entreprise, ou dans notre cas à bord d’un vaisseau spatial. Et au fur et à mesure que le vaisseau part de la Terre en orbite, puis se dirige vers une autre planète, les tâches informatiques et les exigences du système informatique changent progressivement. Selon les plans de colonisation de mars, tels que le programme mars One, le module de lancement restera à jamais à la surface de la planète rouge. Par conséquent, les systèmes informatiques doivent assumer le rôle d’un nuage portable avec des éléments de conscience de soi. En d’autres termes, ils devraient être capables de se reconfigurer et de se reconfigurer, sachant combien de cœurs de processeur, de mémoire, de capacités de stockage et de ressources réseau ils ont besoin. En outre, ils doivent utiliser non pas des systèmes d’exploitation hautement spécialisés, mais des systèmes d’exploitation universels et des moyens d’orchestration. Capital humain La monnaie la plus chère est le temps humain, c’est — à-dire l’horloge humaine. Les technologies de l’apprentissage automatique, de l’automatisation et de l’intelligence artificielle aident à dépenser cette monnaie précieuse pour résoudre uniquement des tâches vraiment complexes et importantes dans une grande variété d’activités humaines. Mais la véritable étendue de la transformation de ces technologies ouvre dans l’espace, où ils peuvent prendre en charge la collecte et l’analyse des données au cours du vol, suivi d’une réponse sans impliquer l’homme. Envoyer une personne dans l’espace est très cher: en juin 2019, la NASA a promis d’ouvrir l’ISS aux particuliers et aux entreprises commerciales au prix de 35 mille dollars. par personne et par jour. Si l’infrastructure informatique composite et l’intelligence artificielle remplacent dans une certaine mesure l’ingénieur de bord ou même le pilote, cela simplifiera la formation des astronautes, qui doivent déjà maîtriser plusieurs spécialités complexes à la fois. En outre, cela aidera à inclure dans l’expédition plus de spécialistes hautement qualifiés et hautement qualifiés, si nécessaire pour le développement de mars. Le rejet des traditions et l’appel à l’innovation — c’est ainsi que l’humanité a pu mettre le pied sur la lune. Pour arriver à mars et aller plus loin, nous devons revoir radicalement les méthodes de déploiement modulaires basées sur des composants informatiques prêts à l’emploi, des infrastructures informatiques avec des fonctions d’auto-apprentissage et des techniques de conception du «fer » lui-même. En outre, un écosystème intégré d’entreprises participantes désireuses de repousser les limites d’un éventuel effort commun serait nécessaire. Après tout, c’est cet esprit, cette volonté de repousser les limites a assuré le succès du programme «Apollo». Aujourd’hui encore, nous avons besoin de ce même esprit et il n’y a pas de meilleur endroit pour trouver de l’innovation et de la collaboration que les communautés de développement Open source, car il n’y a rien de plus important que l’ouverture et la transparence lorsque nous élargissons nos frontières. Et c’est pourquoi la NASA résout déjà certains de ses plus grands problèmes avec le logiciel Open source et le crowdsourcing.

comment les Ordinateurs aideront l'humanité à faire le prochain grand saut
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