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美國航空管理的未來

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發表於 2012-5-21 21:50:18 |顯示全部樓層
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如果不是 NVIDIA 的介紹,實在很難想像位在一棟像是民宅內的這家 Optimal Synthesis Inc. ,它們所研究的系統是可以影響美國未來航空的重大技術。從幾年前開始,美國美國聯邦航空總署 FAA 意識到,北美的空中交通,將可能比起當時的運輸量成長一倍,於是就委由 NASA 針對航空管理進行一項計畫,實際執行的單位,就是這家 Optimal Synthesis Inc. 。
負責接待我們的,是 Optimal Synthesis Inc. 的董事長 P.K. Menon 博士,從他親自為我們解釋他們的研究項目,才知道在平行運算的加持下,會如何改變美國航空交通的未來。

Optimal Synthesis Inc. 主要研究項目有四個領域,分為全美的航班路線規劃、降落的輔助、側風降落的穩定輔助以及機場航班起降的管理。

北美一天約莫有 5,000 班的航班從境外以及國內飛行,該如何錯開這些飛機的起落狀況,就成為一門大課題。因為航班一多,航線的規劃就顯得相當重要,該如何減少飛行航班的壅塞情形,降低飛機在空中盤旋等降落的時間,就可以減少飛行燃料的耗損。

另外,降落路線的輔助駕駛,也是相當重要的,尤其有時視線不佳,航班很可能會因此降落到錯誤的跑道引起災難,利用模擬輔助,提供機師準確的路線規劃,就能降低錯誤降落的可能。

除了降落輔助以外,側風一直是引起降落事故的可怕兇手,而過去在產生側風的情形降落,就要仰賴駕駛的經驗,但是 Optimal Synthesis Inc. 利用超級電腦運算下,能夠提供精確的側風降落模擬,給予駕駛降落的操控建議,確保在側風下能夠安然的降落。

另外,機場的航班起降管理,也是一門學問,機場的跑道(圖片中紫色路線)有限,停機空間(黃色的道路)也有限,並且飛機從跑道到停機位置的路線錯綜複雜,有時為了停機還需要穿越跑道。但是為了從停機空間到跑道,或是從跑道降落後要到停機空間,必須等待清空跑道,飛機就需要耗費相當多的油;透過這套航班管理系統,可以減少飛機等待的時間,省下大量的航空油耗。

過去在做這些飛行起落模擬,需要動用到超級電腦, Optimal Synthesis Inc. 在導入 CUDA 平行運算技術前,也使用過 Cray 的超級電腦,不過相較於現在使用伺服器搭配兩張 Tesla 卡, Cray 超級電腦體積龐大,且需要使用液態氮降溫,還需要使用 4,000 W 的電源供應器。

那 Tesla 與平行運算帶來哪些改變?只要照片中這樣一台伺服器,搭配兩張 Tesla 卡,在 Optimal Synthesis Inc. 的研究項目中的運算能力,就可以超越過去龐大的 Cray 超級電腦,以航班管理為例,過去 Cray 超級電腦運算一整天五千台航班的路線規劃約莫耗時 10 分鐘,但是在搭配 Tesla 卡後,只要 2 秒鐘,就可以計算完結果。
而且這樣一台小型的超級電腦除了不佔空間,僅需要使用 400W 的電源供應器,且僅要風冷就可達到散熱,光在電費就能省下相當多,加上 CUDA 平行運算技術經過多年發展,現在要進行軟體開發已經很容易了。不過平行運算的超級電腦有沒有缺點呢? Menon 博士笑著說,因為過去 Cray 使用液態氮降溫,但因為平行運算電腦發熱低,使用風冷的噪音稍稍大了一些。
這套系統雖然已經可以導入使用,不過目前還處於計畫階段,畢竟對於航空交通而言,這樣的一套全新系統雖然能帶來相當多的便利並提昇航空管理效率,但也需要重新適應系統,不可能系統一完成就馬上推出。 Tesla 技術的平行運算技術就像 Optimal Synthesis Inc. 辦公室的外觀一樣,從外面很難看出看出它們的研究居然將改變整個航空運輸管理, 平行運算也正逐漸改變超級電腦產業。

http://nccc.cool3c.com/article/58805


P.S.: 美國的 ATC 們要失業了?

點評

PPL-26  不可能哦,危險風險起源於【物的不安全隱患】和【人的不安全因素】,機器還是要人來操作人管的!就像電影T3,想偷懶卻失控就GG了..XD  發表於 2013-5-6 11:23

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發表於 2012-5-22 02:04:45 |顯示全部樓層
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這最多只能提供ATC建議
電腦算不出人為的因素,飛行員操控的習慣,飛機的故障,乘客的問題
天氣造成的偏航等等

這些電腦,太小看"人"造成的問題了
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