Bonyolult fizikai jelenséges szuperszámítógépes szimulációja nélkül a tudomány lényegesen kevesebb eredményt produkálna. Úgy tűnik, csúcsgépek mellett hamarosan mezei okostelefonokon is lefuttathatunk hasonló szimulációkat. Legalábbis néhány MIT kutató szerint.

A felsőoktatási intézmény Gépészmérnöki Karán mobilos szimulációkat kivitelező (itt letölthető) szoftvert fejlesztettek. A jelenlegi változatot ugyan csak bemutató jelleggel használják, de a fejlesztések eredményeként a számítások laboratórium mellett/helyett helyszínen is kivitelezhetők lesznek, sőt, a rendszereket távolról, esetleg robotokkal is irányíthatjuk.

A szoftver elvileg és eredetileg akkor működik, amikor ismerjük a probléma általános jellegét, a részleteket viszont nem. Például, ha egy csőben valami megakadályozza a folyadék áramlását, lehet, hogy csak egyetlen paraméter (az akadály átmérője) jelent gondot. A paraméter megadott értéke mellett, 500 feldolgozó egységgel rendelkező szuperszámítógépen egy óráig eltart a folyadék áramlásának kiszámítása. Az eredménnyel szinte teljesen egyező becslés másodpercek alatt elvégezhető olyan mobiltelefonon, amelyen az új szoftver fut. Gyakori eset: előre tudjuk, hogy a probléma paraméterekben megadható, viszont nem tudjuk, melyek a relevánsak.

A szoftverrel megoldandó feladatokhoz, elengedhetetlen, hogy az adott problémának legyen matematikai modellje. Szerencsére a modellekhez nem kell sok memóriahely, így egy okostelefon akár többezret is képes kezelni. A letölthető változat jelenleg kilenc problémához szolgáltat modelleket, de mihelyst a kutatók újabbakat dolgoznak ki, azok azonnal hozzáférhetők egy szerveren.

Viszont hiába „kicsik” a modellek, létrehozásuk bonyolult folyamat, kell hozzá (az egyébként is nélkülözhetetlen) szuperszámítógép – nem azok teljes helyettesítése, hanem a hatékony együttműködés, egyre több esetben mobiltelefonnal való kiváltásuk a cél.
A probléma és paramétereinek azonosítását követően gondosan kiválasztott, 10 és 50 közötti értéksorral dolgoznak, így próbálnak eljutni a lehetséges megoldásokhoz. Az okostelefonra letöltött modell a szuperszámítógépen előre kiszámított megoldásokkal összhangban lévő új paraméterekre hoz ki megközelítő pontosságú eredményt. Mivel becslésről van szó, nagyon fontos a hibaszint számosítása, amiről az alkalmazás minden esetben tájékoztatja a felhasználót. Jó hír, hogy a szint még a leggyorsabb számításoknál is 1 százalék alá vihető.

A szoftver nemcsak azért hasznos, mert a rendszer viselkedését kikalkulálja a paraméterek alapján, hanem mert immár fordított esetben („inverz problémáknál”) is eredményes: a rendszer viselkedéséből számolja ki paramétereit – például egyrészt az akadály méretéből a folyadék áramlására, másrészt a folyadék áramlásából az akadály méretére következtet. Ha szuperszámítógépet használunk, 30 opció kivitelezése 30 óráig, mobiltelefonon viszont csak 30 másodpercig tart…

Az irányítórendszerekhez kapcsolódó szenzorok mérése ugyanúgy meghatározza a berendezések (fékek, autonóm robotok stb.) működését, mint ahogy egy fizikai rendszer szimulációja a paraméterek alapján leírja a rendszer működését. Ahhoz, hogy az előbbiek jól funkcionáljanak valós időben, fejlesztőiknek rengeteg pontos becslést kell végezniük. Ha az új szoftvert használnák, a becslések pontosabbak, a számítások könnyebben kivitelezhetők lennének. Előbb-utóbb meg fog történni, hiszen az MIT kutatói sem csak folyadékok áramlásában, kristályokban, hanem konkrétabb alkalmazásokban is gondolkoznak.