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NVIDIA Maximus e Liquid Robotics collaborano per rivoluzionare la ricerca oceanografica
Liquid Robotics
Liquid Robotics Wave Glider (immagine cortesemente offerta da Liquid Robotics)

Liquid Robotics, l'azienda che ha realizzato il pionieristico robot oceanico Wave Glider™, è davvero all'avanguardia nella progettazione mirata a trasformare le ricerche oceanografiche. Ora, la tecnologia di progettazione all'avanguardia NVIDIA Maximus sta trasformando le capacità operative di Liquid Robotics e aumenta nettamente la sua capacità di innovazione. La nuova tecnologia NVIDIA® Maximus™ riunisce le capacità di grafica 3D professionale leader del settore dell'unità di elaborazione grafica (GPU) professionali NVIDIA Quadro con la potenza di elaborazione in parallelo del nuovo co-processore NVIDIA Tesla™ C2075 per consentire la progettazione 3D, la simulazione e la visualizzazione contemporanea sul desktop.

“Il reale vantaggio della tecnologia Maximus è costituito dalla sua flessibilità e dall'incremento della produttività”, ha dichiarato Tim Ong, VP al Mechanical Engineering di Liquid Robotics. “È uno strumento straordinario che offre una straordinaria flessibilità e una eccellente capacità di multitasking ai miei progettisti, oltre ad aumentarne la produttività. Ora, finalmente, non sono più costretti ad attendere la disponibilità della capacità di calcolo.”

SFIDA

Liquid Robotics sta rivoluzionando l'esplorazione e l'osservazione degli oceani del mondo con i suoi innovativi robot Wave Glider. Ma anche il workflow di progettazione dell'azienda doveva essere rivoluzionato.

Sapevate che gli oceani coprono il 72% della superficie terrestre? Può quindi destare stupore che siano stati destinati più sforzi e risorse all'esplorazione dello spazio esterno che agli oceani. È cruciale scoprire altre informazioni sui nostri oceani, dato che il numero di applicazioni commerciali e di interesse pubblico che dipendono da questi dati è davvero sconfinato. Ecco alcune delle principali applicazioni: raccolta e tracciamento dei dati sul clima o sulle popolazioni ittiche, monitoraggio sismico, sistemi di allarme tsunami, monitoraggio della qualità dell'acqua in seguito a uno sversamento di petrolio o a un disastro naturale, previsione atmosferica e valutazione della posizione dei progetti a energia eolica e mareomotrice.

Tradizionalmente, l'osservazione oceanica ha sempre richiesto una qualche combinazione di imbarcazioni, satelliti e boe. Questo ha sempre reso le attività costose, difficili da gestire, inaffidabili o difficili da rifornire/alimentare in mare. Il modulo Wave Glider di Liquid Robotics è un robot oceanico e autonomo delle dimensioni di una tavola da surf. Il robot è alimentato da energia solare o mareomotrice e offre un mezzo molto più efficace per raccogliere dati oceanografici. Con la realizzazione di Wave Glider, Liquid Robotics ha davvero facilitato il compito delle organizzazioni che si occupano della raccolta di dati oceanografici. A questo punto, però, il compito di Liquid Robotics si è fatto difficile sia sul versante dell'integrazione di carichi di sensori specifici dei clienti sia su quello del miglioramento costante di prestazioni e capacità del Wave Glider.

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Liquid Robotics Wave Glider (immagine cortesemente offerta da Liquid Robotics)

“La chiave è la persistenza di Wave Glider. Questo significa che può funzionare continuamente, senza intervento umano, per mesi o addirittura per un anno intero”, ha dichiarato Tim Ong, VP al Mechanical Engineering di Liquid Robotics. “Possiamo integrare sensori scientifici, di enti pubblici o commerciali sulla piattaforma Wave Glider e immergerla in mare per farla agire come una sonda virtuale o come un veicolo. Il robot ci consente di elaborare e trasmettere le informazioni raccolte dai sensori.”

I progettisti di Liquid Robotics si avvalgono di un numero di programmi software – fra cui Dassault Systèmes SolidWorks, ANSYS, MathWorks MATLAB e varie applicazioni proprietarie – per progettare, testare, simulare e renderizzare complessi progetti meccanici quali un gruppo strutturale o la fluidodinamica computazionale. In passato, l'esecuzione di simulazioni o rendering richiedeva l'intera potenza di calcolo dei loro sistemi.

“Fare qualsiasi altra cosa durante una simulazione o una modellazione era del tutto impossibile”, ha dichiarato Ong. “Al massimo si poteva bere una tazza di caffè o lavorare su qualcosa in officina... l'esecuzione di uno di questi programmi assorbiva tutta la potenza di elaborazione del computer.”

Spesso, i progettisti erano costretti ad attendere la fine della giornata per far partire i modelli di simulazione. “Li si preparava, poi li si avviava e si lasciava l'ufficio per controllarne i risultati il giorno seguente, oppure li si inviava a una terza parte per l'esecuzione”, continua Ong. “Spesso, il mattino seguente, si aveva la brutta sorpresa di scoprire che la simulazione si era bloccata, il che significava essere costretti a riprovare la simulazione la sera successiva. Questo voleva dire perdere giorni o settimane, soprattutto durante la realizzazione di modelli complessi, senza avere alcuna possibilità di monitorare l'esecuzione delle analisi.”

SOLUZIONE

La tecnologia NVIDIA Maximus ha trasformato il processo di progettazione meccanica di Liquid Robotics. Questa tecnologia unica consente di realizzare e utilizzare una nuova classe di workstation fondendo assieme le GPU Quadro e Tesla, per consentire l'esecuzione simultanea di progettazione 3D, simulazione e visualizzazione.

Per i progettisti di Liquid Robotics, la tecnologia NVIDIA Maximus significa non dover più attendere la fine delle simulazioni in corso.

“Ora siamo davvero fiduciosi nel futuro delle simulazioni, ed è tutto merito dei software innovativi che sfruttano la potenza di calcolo della tecnologia Maximus”, ha dichiarato Ong. “La nostra filosofia di progettazione ha sempre previsto la realizzazione, la prototipazione, il testing, l'iterazione e la ripetizione per più e più volte sino a che le prestazioni e l'affidabilità del veicolo Wave Glider raggiungevano le nostre aspettative. La tecnologia NVIDIA Maximus permette un enorme incremento della nostra capacità di modellazione computazionale, che a sua volta accelera ulteriormente la nostra velocità ed efficienza.”

Con il sistema precedente, ciascun progettista era in grado di lavorare su un solo software e su un solo computer per volta, quindi i workflow prevedevano il passaggio di incarichi tra un progettista e l'altro. Ora, ogni progettista Liquid Robotics può lavorare su più programmi su una singola workstation basata su NVIDIA Maximus.

Per esempio, la loro workstation a 12 core può eseguire ANSYS con 6 core di CPU più un co-processore NVIDIA Tesla, lasciando alla workstation gli altri 6 core di CPU, assieme alla sua GPU Quadro, per eseguire SolidWorks e altri programmi di progettazione.

“Il numero di tecnici a nostra disposizione è limitato, quindi permettere a ciascuno di loro di eseguire più operazioni simultaneamente è una possibilità davvero rivoluzionaria per il nostro workflow”, ha dichiarato Ong. “Ora, un progettista può disegnare diversi componenti meccanici in SolidWorks, mentre usa il pacchetto di strutture di ANSYS per eseguire la simulazione. Prima non avremmo neppure pensato di poterlo fare.”

IMPATTO

Grazie all'uso della tecnologia NVIDIA Maximus, Liquid Robotics può trascorrere meno tempo nell'integrazione di sensori specifici dei vari clienti o nell'ottimizzazione delle prestazioni della piattaforma Wave Glider, senza preoccuparsi minimamente dei requisiti di maggiore potenza, di velocità superiori o di capacità di comunicazione ottimizzate di queste attività.

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Liquid Robotics Wave Glider (immagine cortesemente offerta da Liquid Robotics)

“Abbiamo investito molti milioni di dollari e anni di ricerca nella versione attuale di Wave Glider”, ha dichiarato Ong. “Ora, in poche settimane, siamo in grado di modificare il progetto per aumentarne le prestazioni. La riduzione del tempo necessario per eseguire le operazioni di progettazione consente di ridurre anche i costi.”

La tecnologia NVIDIA Maximus integra due GPU in una sola workstation a basso costo, quindi Liquid Robotics può eseguire le proprie applicazioni di progettazione 3D visivamente impegnative eseguendo simultaneamente le simulazioni senza dover acquistare un sistema informatico dal costo proibitivo, o dividere queste due fasi in due parti diverse del workflow, soluzione che richiedere la presenza di più computer.

“Grazie alla tecnologia Maximus, non sono più costretto a creare un workflow per ciascuno dei miei tecnici”, ha dichiarato Ong. “Ora sono loro a definire il proprio workflow adattandolo ai propri obiettivi di progettazione. Il sistema NVIDIA permette loro di procedere proprio come preferiscono. Le priorità e le tempistiche del loro lavoro non sono più importanti, perché il sistema Maximus può gestire tutto quanto simultaneamente. Questa flessibilità e la possibilità di non dover più attendere che certe operazioni vengano portate a termine, permette al nostro team di aumentare nettamente la sua produttività.”

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