الصين تبتكر أول نظام محاكاة محلي لتحديث المواد المرتبطة بالبحث والتطوير العلمي الجديدة

أطلقت الصين أول منصة متكاملة من الأجهزة والبرمجيات للنمذجة الحاسوبية في تطوير المواد المرتبطة بالبحث والتطوير العلمي الجديدة، في خطوة وصفتها الأوساط الصناعية بأنها بمثابة "آلة حاسبة خارقة" و"مجهر افتراضي دقيق".

ووفقاً لما نقلته صحيفة Science and Technology Daily، الشريك الإعلامي لشبكة TV BRICS، نجحت هذه التقنية في خفض تكلفة النمذجة واسعة النطاق بأكثر من 90% بفضل ابتكار خوارزميات جديدة، ما يمثل نقطة تحول نحو توفير أدوات حوسبة محلية أكثر اقتصادية لتطوير المواد المرتبطة بالبحث والتطوير العلمي الجديدة.

وكان تطوير المواد المرتبطة بالبحث والتطوير العلمي الجديدة يواجه تحديات تتمثل في دورات التجربة والخطأ الطويلة، وانخفاض كفاءة المحاكاة، وارتفاع تكاليف القوة الحسابية؛ إذ كان يتطلب محاكاة أنظمة تضم مئات الملايين من الذرات الاعتماد على مراكز الحوسبة العملاقة الوطنية، مما يضع قيوداً صارمة على الباحثين.

وقد أدت الخوارزمية الجديدة إلى خفض تعقيد الحسابات للمسائل متعددة الأجسام بشكل ملحوظمحولةً إياها من التابع التربيعي إلى الخطي، مما كسر القيود المفروضة على الموارد الحسابية التقليدية. وأظهرت الاختبارات قدرة هذا المحاكي الجديد على التعامل بفعالية مع أنظمة تحتوي على أكثر من 100 مليون ذرة، مع قابلية للتوسع تقترب من 100%، وزيادة سرعة التحليل الحسابي بمعدل يتراوح بين عشرات ومئات المرات.

كما يتيح "المجهر الافتراضي الدقيق" فحص مكونات المواد وتحسينها في بيئة افتراضية، مما يقلل تكاليف التطوير بنسبة تتراوح بين 30% و50%، ويسهم في تقليص دورة البحث والتطوير بشكل كبير. وتضع هذه المنصة الحسابية الجديدة حجر الأساس للاستقلال التكنولوجي وأمن سلاسل التوريد في صناعة المواد المتقدمة.

يُذكر أن المنصة تُستخدم بالفعل في مجال المواد البوليمرية، ومن المتوقع التوسع في استخدامها لتشمل قطاعات صناعية متعددة بحلول نهاية العام الجاري.