IBM помогает исследовать космическую погоду

Корпорация IBM, Уппсальский университет и Шведский институт космической физики (Swedish Institute of Space Physics) объявили о реализации нового масштабного проекта по использованию технологий потоковых вычислений для анализа в реальном времени огромных объемов информации с целью более глубокого понимания<космической погоды>. Программное обеспечение IBM InfoSphere Streams позволяет фиксировать и анализировать<на лету>бесконечное количество поступающих с датчиков данных. Как ожидается, в течение ближайших лет этот проект позволит анализировать данные со скоростью как минимум 6 гигабайт в секунду, или 21600 гигабайт (что эквивалентно объему всех страниц в Интернете) в час.

Ученые исследуют высокочастотные радиоволны из космоса, чтобы изучать и прогнозировать<космическую погоду>или последствия выбросов солнечной плазмы, которые достигают Земли и оказывают негативное влияние на передачу электроэнергии по энергосетям, радио- и телесигналы, воздушные и космические полеты и спутники. Однако использование новых сенсорных технологий и антенных решеток привело к тому, что объемы собираемой учеными информации превысили их аналитические возможности. Новое программное обеспечение IBM InfoSphere Streams, разработанное в рамках проекта System S подразделения IBM Research, позволяет в реальном времени анализировать значительные объемы данных, предоставляя значительно более совершенные возможности для анализа.

.

Активность солнечных пятен, электромагнитные бури и другие виды солнечной активности могут оказывать негативное влияние на сигналы в системах коммуникаций. Такие важнейшие инфраструктуры, как электрические и телекоммуникационные сети, становятся все более цифровыми, интеллектуальными и взаимосвязанными, и чрезвычайно важно понимать, какое влияние может оказывать на них электромагнитная интерференция или другие изменения в атмосфере.

Исследователи из Уппсальского университета и Шведского института космической физики сотрудничали с центром LOIS Space Center в Швеции, чтобы разработать новую трехосную антенну, которая формирует поток трехмерных радиоданных из космоса, позволяя извлекать значительно больше физической информации, чем любая из использовавшихся прежде антенных решеток. Ученым требуется измерять сигналы из космоса в течение длительных периодов времени, поэтому объемы исходных данных, генерируемых даже одной антенной, быстро становятся слишком большими для обработки или хранения.

<Мы начали применять совершенно новый метод изучения радиосигналов с использованием цифровых датчиков, предоставляющих гигантские объемы данных, — сказал Бо Тиде. — С помощью таких исследований можно анализировать<на лету>столько данных, сколько необходимо. Не стоит даже задумываться о том, чтобы обеспечить их хранение. Программное обеспечение InfoSphere Streams играет главную роль в этом проекте. Без него мы не смогли бы получать такие объемы сигналов и обрабатывать их так быстро, поскольку прежде у нас не было структурированного, надежного способа их анализа>.

Технологии позволяют справиться с этой проблемой путем анализа и фильтрации данных в момент их поступления, помогая исследователям выявлять важнейшую, значимую информацию, а остальные данные отфильтровывать как шумы. Используя программный пакет для виртуализации, ученые могут выполнять запросы к поточным данным, чтобы внимательно изучать интересные события, что обеспечивает не только прогнозирование, но и изучение текущих событий с прогнозом на период до нескольких часов. Это позволит предсказывать, например, достигнет ли Земли магнитная буря на Солнце в течение 18-24 часов.

Конечной целью проекта Уппсальского университета является моделирование и прогнозирование поведения термосферы Земли, а также ее реакции на события в окружающем пространстве и на Солнце. Эта работа может оказать влияние на научные эксперименты в космосе и на Земле в долгосрочной перспективе. Уникальная возможность предсказывать, каким образом плазменные облака будут перемещаться в космосе, позволит предпринимать действия для сведения к минимуму сбоев, вызванных энергетическими выбросами, или вносить изменения в чувствительные к таким воздействиям спутники, электросети и коммуникационные системы.