Nowości

Technologia NVIDIA Maximus i firma Liquid Robotics współpracują, aby zrewolucjonizować badania oceaniczne

Firma Liquid Robotics, twórca pionierskiego robota oceanicznego Wave Glider™ pracuje nad naprawdę przełomową konstrukcją, która zmienia obraz oceanicznych badań. Niemniej przełomowa technologia firmy NVIDIA zmienia obraz tego w jaki sposób Liquid Robotics jest w stanie pracować i rozwijać swoje innowacje. Nowa technologia NVIDIA® Maximus™, łączy wiodące na rynku możliwości profesjonalnych jednostek GPU NVIDIA Quadro® w zakresie profesjonalnej grafiki 3D oraz moc towarzyszącego procesora NVIDIA Tesla™ C2075 w dziedzinie obliczeń równoległych, aby umożliwić równoczesną pracę nad projektami 3D, przeprowadzanie symulacji i wizualizację bezpośrednio na pulpicie komputera.

Liquid Robotics
Robot oceaniczny Wave Glider firmy Liquid Robotics (zdjęcie zamieszczone za zgodą firmy Liquid Robotics)

„Prawdziwą przewagą technologii Maximus jest jej elastyczność i zwiększona wydajność pracy,” stwierdził Tim Ong wiceprezes ds. inżynierii mechanicznej w firmie Liquid Robotics. „To potężne narzędzie pozwalające moim inżynierom pracować w sposób elastyczny, wykorzystując wielozadaniowość i osiągając większą wydajność, ponieważ nie czekają oni aż moc obliczeniowa będzie dostępna."

WYZWANIE

Firma Liquid Robotics rewolucjonizuje metody eksploracji i obserwacji oceanów świata dzięki swoim innowacyjnym robotom oceanicznym Wave Glider – jednak sam tok pracy nad tymi projektami również wymagał rewolucji.

Czy wiedzieliście, że oceany pokrywają 72% naszej planety? Zaskakującym jest więc fakt, że więcej badań dokonano na powierzchni planety niż w obrębie oceanów. Ze względu na istnienie rozległych zastosowań komercyjnych i rządowych zależnych od danych oceanicznych, wiedza na temat naszych oceanów jest decydująca. Przykłady takie jak: zbieranie i śledzenie danych na temat klimatu czy populacji ryb, monitorowanie trzęsień ziemi, ostrzeganie przed tsunami, monitorowanie jakości wody w przypadku wycieku ropy lub w przypadku katastrofy naturalnej, prognozowanie pogody oraz szacowanie rozmieszczenia elektrowni wodnych lub wietrznych, to tylko kilka z ważniejszych zastosowań.

Zwykle prowadzenie obserwacji oceanicznych wymagało użycia statków, satelitów i boji, co wiązało się z wysokim kosztem, trudną obsługą, dużą zawodnością i utrudnieniami z zasilaniem tego sprzętu na powierzchni morza. Zautomatyzowany robot oceaniczny Wave Glider firmy Liquid Robotics, o rozmiarach deski surfingowej, zasilany energią słoneczną i falami wody, udostępnia znacznie bardziej ekonomiczną metodę gromadzenia danych oceanicznych. Tworząc robota Wave Glider, firma Liquid Robotics zdjęła ogromny ciężar projektowy z organizacji, dla których dane odczytywane z oceanów są niezbędne. Ciężar ten spoczywa teraz na firmie Liquid Robotics, wymagając od niej zarówno integracji specyficznych dla klienta zespołów czujników, jak i kontynuacji procesu zwiększania wydajności i rozwijania możliwości robota Wave Glider.

Liquid Robotics
Robot oceaniczny Wave Glider firmy Liquid Robotics (zdjęcie zamieszczone za zgodą firmy Liquid Robotics)

„Kluczem jest to, że robot Wave Glider jest trwały, co oznacza, że może pracować nieprzerwanie bez żadnych interwencji całymi miesiącami, a nawet latami,” powiedział Tim Ong wiceprezes ds. inżynierii mechanicznej w firmie Liquid Robotics. „Możemy zainstalować naukowe, rządowe lub komercyjne czujniki w platformie robota Wave Glider i umieścić go na powierzchni oceanu, by spełniał rolę wirtualnej boji lub pojazdu - gromadził i transmitował zmierzone dane."

Inżynierowie Liquid Robotics wykorzystują szereg aplikacji włączając w to Dassault Systèmes SolidWorks, ANSYS, MathWorks MATLAB i wiele własnych programów, do projektowania, testowania, przeprowadzania symulacji oraz renderowania złożonych konstrukcji mechanicznych, jak na przykład wiązania strukturalne i dynamika płynów. W przeszłości wykonanie symulacji lub renderowania wymagało całej mocy obliczeniowej systemów firmy.

„Nie miałeś szczęścia jeśli musiałeś zrobić cokolwiek innego w czasie przeprowadzania symulacji lub modelowania," powiedział Ong. „Mogłeś albo pójść na filiżankę kawy, albo zająć się czymś w warsztacie, ponieważ cała moc obliczeniowa komputera wykorzystywana była do obsługi jednego z tych programów."

Często inżynierowie czekali do końca dnia, by uruchomić modele symulacyjne. „Mogliśmy je włączyć, opuścić biuro i zebrać wyniki następnego dnia lub zlecić ich uruchomienie zewnętrznej firmie,” stwierdził Ong. „Często wracaliśmy rankiem by stwierdzić, że symulacja się nie powiodła. Musieliśmy więc zresetować ją i spróbować ponownie kolejnego wieczora. Można bardzo szybko stracić dni i tygodnie, jeśli pracuje się nad złożonym modelowaniem nie mając możliwości uruchomienia symulacji i kontrolowania jej wykonania.

ROZWIĄZANIE

Technologia NVIDIA Maximus odmieniła proces pracy nad projektami mechanicznymi w firmie Liquid Robotics. Ta wyjątkowa technologia napędza nową klasę stacji roboczych łącząc jednostki GPU Quadro i Tesla i umożliwiając jednoczesne wykonywanie projektów 3D, symulacji oraz wizualizacji.

Dla inżynierów Liquid Robotics, technologia NVIDIA Maximus oznacza koniec ciągłego oczekiwania na wyniki symulacji.

„Jesteśmy również bardzo podekscytowani przyszłymi symulacjami, przeprowadzonymi z nowszym oprogramowaniem, które wykorzysta moc obliczeniową technologii Maximus,” stwierdził Ong. „Naszą filozofią projektową od zawsze był cykl polegający na zamodelowaniu, zbudowaniu prototypu, przeprowadzeniu testów, iteracji i powtarzaniu całego procesu w kółko, aż wydajność i niezawodność pojazdu Wave Glider osiągną zadowalający nas poziom. Technologia NVIDIA Maximus udostępni nam ogromny przyrost mocy obliczeniowej w procesie modelowania, co w przyszłości zwiększy szybkość i wydajność naszych działań.”

W przypadku poprzedniego systemu, każdy inżynier był w stanie pracować jedynie z jedna aplikacją na jednym komputerze naraz, dlatego w toku pracy inżynierowie zmuszeni byli przekazywać sobie wyniki z poszczególnych etapów projektu. Obecnie każdy inżynier Liquid Robotics może pracować z wieloma aplikacjami jednocześnie, wykorzystując pojedynczą stację roboczą z technologią NVIDIA Maximus.

Przykładowo w ich 12-rdzeniowych stacjach roboczych, 6 rdzeni jednostki CPU i towarzyszący procesor NVIDIA Tesla są w stanie obsługiwać oprogramowanie ANSYS, podczas gdy pozostałe 6 rdzeni jednostki CPU razem z układem GPU Quadro jest wykorzystywane do pracy z programem SolidWorks i innymi aplikacjami projektowymi.

„Dysponujemy ograniczoną liczbą inżynierów, dlatego umożliwienie im wykonywania wielu czynności naraz prawdziwie transformuje nasz tok pracy,” powiedział Ong. „Obecnie jeden inżynier może projektować pewne mechaniczne komponenty w aplikacji SolidWorks i jednocześnie wykorzystywać pakiet ANSYS do przeprowadzania symulacji. Nigdy wcześniej nie pomyślelibyśmy, że jest to możliwe.”

EFEKT

Dzięki wykorzystaniu technologii NVIDIA Maximus, firma Liquid Robotics spędza mniej czasu na integracji specyficznych dla klienta zbiorów czujników i zwiększaniu możliwości platformy robota Wave Glider bez względu na to czy wymagana jest większa moc, jego szybsze działanie, czy rozwinięcie możliwości komunikacyjnych.

Liquid Robotics
Robot oceaniczny Wave Glider firmy Liquid Robotics (zdjęcie zamieszczone za zgodą firmy Liquid Robotics)

„Wykorzystaliśmy wiele milionów dolarów i wiele lat badań, aby uzyskać obecną formę robota oceanicznego Wave Glider,” powiedział Ong. „Teraz w ciągu zaledwie kilku tygodni jesteśmy w stanie wprowadzić zmiany w projekcie i przyrostowo zwiększyć jego możliwości. Gdy czas potrzebny na opracowanie projektu ulega skróceniu, wiesz że koszty również będą mniejsze.”

Technologia NVIDIA Maximus integruje dwa układy GPU w jednej, niedrogiej stacji roboczej, dzięki czemu firma Liquid Robotics może uruchamiać swoje wymagające aplikacje do projektowania w 3D i jednocześnie przeprowadzać symulacje bez konieczności zakupu niewspółmiernie kosztownych systemów komputerowych i bez konieczności dzielenia tych procesów na dwa oddzielne kroki w toku pracy, co wymagałoby wielu komputerów.

„Dzięki technologii Maximus, nie muszę już dłużej przydzielać osobnych zadań każdemu inżynierowi,” powiedział Ong. „Sami decydują o kolejności przeprowadzanych czynności, by jak najlepiej wykonywać powierzone im zadania. System NVIDIA pozwala im pracować tak jak chcą. Nie ma znaczenia co wykonają w pierwszej kolejności ani kiedy, ponieważ system Maximus zajmie się wszystkim w tym samym czasie. Ta elastyczność i brak konieczności czekania na wyniki z poszczególnych etapów, pozwala naszemu zespołowi znacznie zwiększyć swoją produktywność.”

Liquid Robotics

Liquid Robotics

Liquid Robotics