Cumhuriyet bilim Teknoloji ekinde yayımlanan makalede Prof. Dr. Levent Ersöz Bilişimsel
Elektromanyetik Araştırma Merkezi'ni (BİLCEM) tanıtıyor ve elektromanyetik denklemler alanında kırdığı sayısız rekordan bahsediyor.
Gerçek yaşamda önem taşıyan problemler, hem karmaşık, hem de büyük problemlerdir. Bu çeşit problemlerde yüksek doğrulukla çözüp bilime ve insanlığa yararlı sonuçlar elde edebilmek için çok büyük matris denklemlerinin çözümünün başarılması gerekir. 2006 yılından başlayarak, bilişimsel elektromanyetikte dünyanın en büyük matris denklemleri BiLCEM'de çözülüyor. BiLCEM’in 2006’dan günümüze kadar arka arkaya kırılmış olan pek çok dünya rekoru var.
Örneğin, Eylül 2008’de çözülmüş olan dünyanın en büyük elektromanyetik problemi 205 milyon bilinmeyen içermektedir. İki bilinmeyenli iki denklem, üç bilinmeyenli üç denklem çözmeye benzer bir şekilde, 205 milyon bilinmeyen içeren 205 milyon adet denklemin çözümü gerçekleştirildi. Bir başka deyişle, dünya rekorunu kırabilmek için 205,000,000x205,000,000 boyutlarında dev bir matris denkleminin çözülmesi gerekmiştir. Böyle bir matrisin her elemanını 1 cm² içine sığdırabilseydik, (2050 km)x(2050 km) boyutlarındaki matrisin alanı Türkiye yüzölçümünün beş katından fazla olurdu.
BiLCEM’in rekorları neden önemli?
Bilişimsel elektromanyetik alanında dünyanın en büyük problemlerini çözebilmek, BiLCEM’e bazı uygulama alanlarındaki zor problemleri ilk defa çözebilme kabiliyetini kazandırdı. Dünyadaki diğer araştırma gruplarının çözemediği problemleri çözebilmek, bazı teknolojilerde geliştirme yapabilmek anlamına gelir. Örneğin, dünyanın en yüksek frekanslı radar simülasyonları en hassas olarak BiLCEM’de yapılabilmekte. Bir başka örnek olarak, dünyanın en karmaşık ve en büyük metamalzeme yapıları BiLCEM’de modellenebiliyor.
Rekorlar nasıl tescil ediliyor? BİLCEM araştırmacılarının hazırladıkları bilimsel makaleler Electronics Letters ve IEEE Transactions on Antennas and Propagation gibi prestijli dergilerde yayımlandı. Ek olarak, kırılan rekorların bilimsel yönlerini öne çıkaran konferans bildirileri 2006 yılından beri önemli uluslararası sempozyumlarda sunulmakta. Bu sayede, BiLCEM araştırmacıları dünyadaki diğer rakiplerinin gözlerinin içine bakarak “sizin çözemediğiniz problemleri biz Bilkent Üniversitesi’nde çözdük!” deme fırsatını buluyor.
Uygulama alanları neler?
Büyük ve BiLCEM’de savunma, uzay, tıp, elektronik, iletişim, radarlar, antenler, elektromanyetik uyumluluk, optik, görüntüleme, uzaktan algılama ve nanoteknoloji gibi pek çok alandaki problemlerin elektromanyetik çözümleri gerçekleştirilmekte.
BiLCEM’in bilgisayar olanakları
Büyük ve karmaşık problemlerin çözümlerinin gerçekleştirilebilmesi için en yeni bilişim olanakları, en gelişmiş çok-çekirdekli işlemciler kullanılarak paralel bilgisayar sistemleri kuruluyor. Değişik niteliklerdeki ihtiyaçları karşılayabilmek için BiLCEM’de halen irili ufaklı pek çok paralel bilgisayar sistemi var. Bunların arasında en önemlileri 64 çekirdekli ve 128 çekirdekli iki süper bilgisayar sistemidir. www.top500.org sitesinden de teyit edilebileceği gibi, bu bilgisayarlar dünyanın en güçlü 500 bilgisayarı arasındadır. BiLCEM’de dünyanın en güçlü bilgisayarları kullanılmadan dünyanın en büyük problemlerinin çözülebiliyor olması başarısının ardında, BiLCEM’de geliştirilen matematiksel fiziğe dayalı çözüm yöntemleri, hızlı algoritmalar ve paralel programlar yatıyor.
Ufukta neler var?
Halen dünyanın en büyük bilişimsel elektromanyetik problemlerini çözebilen BiLCEM araştırmacılarının bundan sonraki çalışmaları için iki ana hedefleri var. Birincisi, daha büyük ve daha çeşitli elektromanyetik problemlerinin yüksek doğrulukla çözülebilmesi için eldeki yeteneklerin geliştirilmesinin sürdürülmesi. İkinci hedef, halen dünyanın en güçlüsü olmasına rağmen geliştirilmeye devam edilen bu elektromanyetik çözüm motorunun gerçek yaşamda önem taşıyan, evrensel bilim birikimine katkıda bulunacak ve ülkemiz ekonomisine yararlı olacak uygulama konuları ve problemleri üstünde kullanılması.
