I årtionden har NASA: s Directorate Aeronautics Research Mission (ARMD) varit ansvarig för att utveckla teknologier som satte satelliter i omloppsbana, astronauter på månen och skickade robotuppdrag till andra planeter. Tyvärr, efter många år med stöd för NASA-uppdrag, pågår vissa av deras maskiner på flera år och behöver en uppgradering.
Tänk på Pleiades-superdatorn, den distribuerade minnesmaskinen som ansvarar för att utföra modellering och simuleringar för NASA-uppdrag. Trots att de är en av de snabbaste superdatorerna i världen kommer Pleiades att behöva uppgraderas för att hålla sig uppdaterade under de kommande åren. Därför varför NASA har träffat TopCoder (och med stöd av HeroX) för att lansera High Performance Fast Computing Challenge (HPFCC).
Med en prissumma på 55 000 dollar söker NASA och TopCoder programmerare och datorspecialister för att hjälpa dem att uppgradera Pleiades så att de kan utföra beräkningar snabbare. De vill specifikt förbättra sin FUN3D-programvara så att flödesanalys som tidigare tog månader nu kan göras på dagar eller timmar. Kort sagt, de vill påskynda sina superdatorer med en faktor från 10 till 1000 medan de litar på sin befintliga hårdvara och utan någon minskning i noggrannhet.
De som hoppas komma in måste vara bekanta med FUN3D-programvaran, som används för att beräkna de olinjära partiella differentiella ekvationerna (alias Navier-Stokes-ekvationer) som används för stadiga och ostadiga flödesberäkningar. Dessa inkluderar stora virvelsimuleringar i beräkningsvätskedynamik (CFD), som är särskilt viktiga när det gäller supersoniska flygplan, rymdflygning, och utvecklingslanseringsfordon och planetariska reentry-system.
NASA har samarbetat för att lansera denna utmaning med TopCoder, världens största online-community av designers, utvecklare och datavetare. Sedan det grundades 2001 har detta företag varit värd för otaliga onlinetävlingar (så kallade ”single round matches”, eller SRM) för att främja bättre programmering. De är också värd för veckotävlingar för att stimulera utvecklingen inom grafisk design.
Sammantaget kommer HPFSCC att bestå av två utmaningar - Ideation Challenge och Architecture Challenge. För Ideation Challenge (värd av NASA) måste konkurrenterna föreslå idéer som kan hjälpa till att optimera Pleiades källkod. Som de säger kan det inkludera (men är inte begränsat till) "utnyttja algoritmisk utveckling inom områden som nätanpassning, högre ordning och effektiva lösningstekniker för högpresterande datormaskinvara."
Architecture Challenge (värd av TopCoder) fokuserar mindre på strategi och mer på mätbara förbättringar. Som sådan kommer deltagarna att få i uppdrag att visa hur de kan optimera behandlingen för att minska den totala tiden och öka effektiviteten i datormodeller. Idealt, säger TopCoder, skulle detta innehålla "algoritmoptimering av den befintliga kodbasen, skickningsoptimering mellan noder eller en kombination av de två."
NASA tillhandahåller $ 20 000 i priser för Ideation-utmaningen, med $ 10.000 tilldelad för första plats och två runner-up priser på $ 5000 vardera. TopCoder erbjuder emellertid $ 35 000 för Architecture-utmaningen - ett topppris på $ 15 000 för första plats, $ 10 000 för andra plats, med $ 10 000 avsatt för den kvalificerade förbättrings kandidatprispuljen.
Tävlingen kommer att förbli öppen för inlagor fram till 29 juni 2017, då domen kommer att inledas. Detta kommer att avslutas den 7 augusti och vinnarna i båda tävlingarna kommer att tillkännages den 9 augusti. Så om du är en kodare, datoringenjör eller någon som är bekant med FUN3D-programvaran, var noga med att gå vidare till HeroX och acceptera utmaningen!
Utforskningen av mänskliga rymden fortsätter att gå framåt, med uppdrag planerade för månen, Mars och därefter. Med en ständigt växande närvaro i rymden och nya utmaningar som väntar oss, är det nödvändigt att vi har rätt verktyg för att allt ska hända. Genom att utnyttja förbättringar i datorprogrammering kan vi se till att en av de viktigaste aspekterna av uppdragsplanering förblir upp till uppgiften!
