25 mei 2018

De krachtigste supercomputer van Nederland staat in Drenthe

Westerbork Synthese Radio Telescoop met ARTS – © Elodie Burrillon — hucopix.com

Elke dag gaan er duizenden enorme explosies af aan de hemel, zogenoemde snelle radioflitsen. Om deze gigantische flitsen beter te begrijpen heeft ASTRON, het Nederlands instituut voor radioastronomie, een instituut van NWO, onlangs nieuwe hogesnelheidscamera’s geïnstalleerd op de radiotelescopen in Westerbork. Deze camera’s krijgen nu nieuwe ‘hersenen’: de krachtigste supercomputer van Nederland.

Snelle radioflitsen zijn extreem heldere flitsen van radiolicht die miljarden lichtjaren reizen om de aarde te bereiken. Ze werden een decennium geleden ontdekt, maar wat ze veroorzaakt of waar ze vandaan komen, is nog grotendeels onbekend. Omdat de flitsen maar een fractie van een seconde duren, is het heel lastig om ze waar te nemen. Tot nu toe zijn er daarom nog maar 25 snelle radioflitsen gezien.

De richting aan de hemel van de eerste waarneming van ARTS (naar Andromeda)- © Elodie Burrillon — hucopix.com

Hersenen voor de telescoop
Daar gaat nu verandering in komen met Apertif, de nieuwe set camera’s die in de schotels van ASTRON’s radiotelescoop in Westerbork zijn geïnstalleerd. De Westerbork-array krijgt met Apertif van alle gevoelige telescopen in de wereld het grootste blikveld. In één opname kan een groot deel van de hemel heel snel worden doorzocht. Om snelle radioflitsen en pulsars te vinden moet de telescoop 20.000 plaatjes van het heelal per seconde verwerken. Daarvoor heeft de telescoop wel nieuwe ‘hersens’ nodig. “We hebben daarom een van de snelste supercomputers ter wereld ontworpen en gebouwd,” zegt Joeri van Leeuwen van ASTRON en de Universiteit van Amsterdam.

Laatste checks – © Elodie Burrillon — hucopix.com

Techniek dankzij gamers
Het bijzondere aan de nieuwe supercomputer is dat hij helemaal wordt aangedreven door beeldverwerkingschips uit de gaming-industrie. “Gamers gebruiken computers met heel krachtige processors voor videotaken: de GPU’s,”legt Van Leeuwen uit. “Wij gebruiken deze chips nu voor het eerst om de plaatjes van onze telescoop te verwerken.” In de supercomputer zitten tweehonderd van deze GPU’s, die vier terabit per seconde aan data verwerken: meer data dan het hele internet van Nederland. Met een rekencapaciteit van 2 petaflops is het de krachtigste GPU-supercomputer van Nederland.

Zelflerend vermogen
De supercomputer zal zichzelf aanleren om ruimteflitsen te ontdekken in de duizenden plaatjes van de telescoop. “We deden dat eerst zelf, handmatig”, zegt Van Leeuwen. “Maar dat is enorm veel werk, en ook foutgevoelig. De computer zal naarmate hij meer flitsen ontdekt, de flitsen steeds beter leren onderscheiden. We hopen dan één snelle radioflits per week te ontdekken, waarvan we precies de locatie kunnen bepalen.”

Kijken naar de eerste data – © Elodie Burrillon — hucopix.com

Mysterie ontrafelen
Met de supercomputer hoopt Van Leeuwen het mysterie rondom de snelle ruimteflitsen te ontrafelen. “We weten dat ze uit andere sterrenstelsels komen, maar niet precies waarvandaan. Ook is het nog onbekend of het exploderende sterren zijn, flitsende zwarte gaten of felle stralen van neutronensterren.” Ook sterrenkundige Samayra Straal van de Universiteit van Amsterdam kijkt uit naar de komst van de nieuwe technologie. “Sommige flitsen blijken te herhalen. Met de nieuwe technologie kunnen we, als we een flits ontdekken, direct het besluit nemen om te wachten op meer flitsen. Met meer flitsen van dezelfde bron kunnen we hopelijk ontdekken wat ze veroorzaakt.”

EenVandaag maakte bovenstaande mooie item over de krachtigste supercomputer van Nederland!

Bron: ASTRON.

Reacties

  1. Voordeel van zo´n supersnelle computer is dat je veel tijd uitspaart die je dan weer kan gebruiken om bitcoins te verwerven 🙂 ofwel hou die slimme studenten daar in de gaten….
    Ik begrijp dat je nu 20 – 50 sampels krijgt om te middelen voor een eenmalige flits op 1 golflengte, of worden die sampels verdeeld over meerdere kanalen om ook de dispersie op te pikken? Ik zie niets op de site staan hierover.
    https://www.astron.nl/radio-observatory/public/public-0

  2. Ill Matilled zegt:

    Het kunststukje ligt hier niet persé in de setup van de cluster voor de berekeningen maar dat ASTRON de enorme datastroom uit de telescoop ineens kan laten pauzeren om op een event/flits te kunnen focussen, eventueel met de behulp van andere gealarmeerde instrumenten. Stel je een olympisch zwembad voor dat onnatuurlijk snel volloopt met water en dat je zodra je de kraan dicht draait al het water ineens weg is en je het verloren badmutsje zo van de bodem kan rapen.

    De detectie van de event(s) gebeurt door de constante training van de AI die dan steeds beter in wordt om de signaal/ruis verhouding te optimaliseren. Optimaal in dit geval staat voorlopig voor één (1) flits per week tegenover 25 events in 10 jaar en dat is een flinke toename in detectie dichtheid wat je (statistisch) nodig hebt om een theorie te kunnen vormen.

    Dat gezegd, ik heb wel admiratie voor iemand die aan de afdeling financieën (lees: wetenschappelijke hoofdsponsor) het plan kan verkopen om één (1) flits/week die maar een fractie van een seconde duurt te willen bestuderen voor een paar ton omwille de vooruitgang door fundamenteel onderzoek. Niet slecht.

    En ik vraag me af of de flitsen die al lang onderweg zijn misschien het cumulatieve effect zouden kunnen zijn van lensing doordat het signaal meerdere keren gravitationeel zware structuren/objecten heeft gepasseerd en dat daardoor refractie met amplificatie (i.e. modulatie) heeft doorstaan. Wat interessant is de herhaling van een specifiek detectieobject omdat dan triangulatie en patroon vorming mogelijk worden.

Laat wat van je horen

*