A NVIDIA colaborou com a equipe de pesquisa de simulação climática da Universidade da Califórnia para prevenir desastres de inundação no futuro.

O comunicado à imprensa da NVIDIA revela que as mais recentes investigações académicas mostram que a probabilidade de aumento do nível do mar devido às alterações climáticas está a aumentar gradualmente. Nos próximos 30 anos, a probabilidade de inundações nas áreas costeiras dos Estados Unidos já atinge 26%. Diante do risco cada vez mais severo de desastres naturais extremos, a equipa de pesquisa do Professor Michael Beck da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, está a utilizar a NVIDIA para desenvolver ferramentas de simulação mais avançadas, a fim de prever e mitigar o impacto das inundações nas comunidades costeiras. O Professor Beck e a sua equipa produziram imagens detalhadas de visualização de inundações costeiras, ajudando as instituições governamentais, organizações não governamentais e instituições financeiras a compreender melhor os riscos associados às inundações, enquanto apresentaram soluções para mitigar os danos na costa.

Operação de simulação de inundação acelerada por CUDA-X

Este novo estudo é liderado pelo professor Michael Beck, diretor do “Centro de Resiliência Climática Costeira” da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, e foca na simulação dos benefícios de recursos naturais, como recifes de corais e manguezais, na prevenção de inundações. Através do uso de software CUDA-X e aceleradores RTX GPU, a equipe acelerou a obtenção dos relatórios de simulação de inundações, utilizando a NVIDIA RTX 6000 Ada para melhorar a eficiência e a precisão dos cálculos do modelo. Para acelerar a simulação, o centro utiliza o software NVIDIA CUDA-X, incluindo a biblioteca cuPyNumeric e o compilador nvfortran.

Filmes impulsionados por dados que mostram a verdadeira situação em condições climáticas extremas

Beck afirmou que irá investigar a visualização de relatórios como uma forma crucial de informar o público sobre a crise das inundações. Muitas soluções têm custos elevados, e apenas permitindo que o público veja de forma intuitiva os impactos e benefícios das inundações, é que se poderá promover ações concretas. Na prática, a equipe de pesquisa utilizou a ferramenta de simulação SPhinx e o motor de renderização Unreal Engine 5 para criar animações realistas baseadas em dados, apresentando cenários como “tempestades de uma em cem anos atingindo Santa Cruz, Califórnia”. Esses cenários simulados não apenas servem de referência para o governo e ONG, mas também fornecem uma base de decisão para a indústria de seguros e instituições de investimento. O modelador sênior David Gutiérrez afirmou que o poder computacional de GPU de alto desempenho permite que a equipe execute vários modelos de simulação simultaneamente, realizando análises de sensibilidade mais detalhadas, reduzindo erros nas suposições do modelo e nas definições de parâmetros, com um aumento na velocidade de cálculo da carga de trabalho de 3 a 4 vezes, e alguns ainda mais rápidos.

Assegurar os recifes de coral, tratando a natureza como um ativo a ser protegido

A equipe de pesquisa também está promovendo um conceito inovador, considerando os recifes de coral como “infraestrutura baseada na natureza”, protegendo-os por meio de mecanismos de seguro. Este novo plano de seguro já foi implementado no sul de Cancún, no México, onde o governo local e instituições como o Banco Mundial acionam compensações em casos de ventos de furacão que ultrapassam 100 nós, para restaurar os recifes de coral danificados, assegurando que as comunidades costeiras se recuperem rapidamente após desastres. Este novo tipo de seguro não é apenas uma ferramenta de transferência de risco, mas também um investimento na recuperação e reconstrução pós-desastre. Após inundações, é necessário replantar os corais danificados, limpar os lixos e resíduos das praias, e esses trabalhos requerem apoio financeiro.

CoSMoS projeto: criar uma ferramenta de decisão para toda a região costeira dos EUA

CoSMoS pesquisa em colaboração com o Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS) para fortalecer o sistema de simulação de tempestades costeiras CoSMoS. Este sistema não apenas prevê riscos, mas também avalia a eficácia de várias estratégias de redução de desastres, incluindo construção de dunas, infraestruturas de diques e soluções naturais. A simulação e avaliação da eficácia das soluções de redução de desastres requerem recursos computacionais robustos, sendo a GPU uma chave indispensável.

Atualmente, a equipe está ampliando a aplicação desta tecnologia, criando mapas de risco de inundação em alta resolução para países em desenvolvimento de pequenas ilhas globais (SIDS), incluindo Tonga, Trinidad e Tobago, que serão apresentados na conferência climática COP30 em novembro deste ano. Beck afirmou que a equipe não quer apenas apresentar problemas climáticos, mas sim simular a viabilidade e a eficácia das soluções.

Introdução ao NVIDIA CUDA-X:

Desenvolvedores, pesquisadores e inventores de todos os setores utilizam a programação GPU para acelerar aplicativos, e o desenvolvimento desses aplicativos requer um ambiente de programação robusto, que inclui microserviços e bibliotecas altamente otimizados e específicos de domínio. NVIDIA CUDA-X é construído sobre CUDA®, integrando microserviços, bibliotecas, ferramentas e tecnologias para a criação de aplicativos, processamento de dados, IA e computação de alto desempenho (HPC).

Este artigo sobre a NVIDIA e a equipe de pesquisa em simulação climática da Universidade da Califórnia, que visa prevenir futuras catástrofes de inundações, apareceu pela primeira vez na Chain News ABMedia.