أعلنت «أرامكو السعودية» تنفيذ تجربة رائدة في الحوسبة الكمية بالتعاون مع شركة «إنفيديا»، عبر استخدام حاسوبها العملاق «الدمام 7»، أحد أقوى أنظمة الحوسبة في المنطقة، لتطوير خوارزميات كمية متقدمة لدعم عمليات التنقيب والإنتاج.
وشرع قطاع التنقيب والإنتاج بـ«أرامكو» في رحلة تحوّل رقمي تهدف إلى تعزيز الإنجازات التقنية في البحث عن الطاقة. ومستوحاة من قصة «بئر الدمام 7»، وهي أول بئر نفط تجارية في المملكة، والحاسوب العملاق «الدمام 7» الذي يحمل الاسم نفسه، وهو أقوى حاسوب عملاق لدى «أرامكو السعودية»، حيث يدشن «المركز الرقمي للتنقيب والإنتاج»، وهو الذراع الرقمية للتنقيب والإنتاج في الشركة، عصراً جديداً من إمكانات الحوسبة الكمية، وفق «أرامكو».
وقد أجرت الشركة تجربة لواحد من أكبر أنظمة المحاكاة الحاسوبية الكمية في المنطقة، وهو «نظام المحاكاة الكمي الدمام 7» (DMM7Q)، في إطار مشروع تعاوني مع شركة «إنفيديا»، وباستخدام حاسوب «الدمام 7» العملاق، المُسرَّع بوحدات معالجة الرسوميات الخاصة بـشركة «إنفيديا».
تهيئة بيئة الحوسبة
تنطوي الحوسبة الكمية على إمكانات لإحداث نقلة نوعية في استخدام الحوسبة المتقدمة، لمعالجة أصعب المشكلات التي تواجه كثيراً من الصناعات، بما في ذلك صناعة الطاقة.
فأنشطة البحث عن الاحتياطيات الجديدة تتطلب أساليب حسابية متطورة، تفرض على علماء الأرض الاعتماد على الإمكانات والقدرات الحاسوبية المتنامية لمعالجة بيانات مسح زلزالي يُقاس حجمها بالبيتابايت (مليون مليار بايت) لإنتاج صور دقيقة لباطن الأرض.
وتعليقاً على ذلك؛ قال نائب الرئيس لـ«المركز الرقمي للتنقيب والإنتاج»، أشرف الطحيني: «انطلاقاً من التحوّل الرقمي في قطاع التنقيب، يسعى المركز إلى الابتكار في مجال الحوسبة الكمية، من خلال تعاوننا مع شركة (إنفيديا)، وتقديم ابتكارات لتسخير قوة أجهزة الكمبيوتر العملاقة الهجينة المستقبلية».
وفي إطار هذا المشروع التعاوني الذي نُفِّذ مع شركة «إنفيديا»، مؤخراً، عملت «أرامكو السعودية» على تسخير خوارزمية تسمى «خوارزمية هادامارد الكمية للتعرف على الحواف»، وهي خوارزمية مصممة خصيصاً للاستفادة من وحدات المعالجة الكمية المستقبلية، لتوضيح التفاصيل بشكل أكبر في الصور الخاصة بباطن الأرض.
تسريع تطوير التطبيقات
يتسم مستقبل الحوسبة الفائقة بتعدد الأوجه والمسارات، حيث تعمل وحدات معالجة الحوسبة بأشكالها المتعددة لتعزيز الخوارزميات وتوسيع نطاق التطبيقات التي يمكن معالجتها باستخدام إمكانات الحوسبة المتقدمة وقدراتها.
وفي هذا السياق، قال المدير العام للحوسبة الكمية في شركة «إنفيديا»، تيم كوستا: «تنطوي الخوارزميات الكمية على إمكانات واعدة جداً، لكن تطويرها واستخدامها يتطلبان تنسيق أحدث التقنيات في مجال الحوسبة الفائقة بنوعيها الكمي والتقليدي».
ولتسريع استخدام الحوسبة الكمية، يستعين المبتكرون في «أرامكو السعودية» بمنصة «إنفيديا كودا - كيو» العائدة لشركة «إنفيديا» لمحاكاة الحواسيب الكمية المستقبلية، حيث تتيح هذه المنصة إجراء عمليات حوسبية مُسرَّعة بوحدات معالجة الرسوميات، مما يسمح لهؤلاء المبتكرين بتطوير وتقييم خوارزميات كمية يمكن استخدامها في أغراض علوم الأرض.
وعلاوة على ذلك، أتاحت منصة «إنفيديا كودا - كيو» لـ«أرامكو السعودية»، التعرف على الطريقة التي سيتم بها تشغيل الخوارزميات الكمية الحقيقية على الأنظمة الحاسوبية الهجينة التي تستعمل كلاً من المعالجات التقليدية؛ مثل وحدات المعالجة المركزية ووحدات معالجة الرسوميات، والحواسيب الكمية، وذلك من خلال تبسيط توزيع المهام الحاسوبية بين وحدات المعالجة المختلفة هذه.
إنجازات جديدة
وقد تمكنت «أرامكو السعودية»، باستخدام هذه المنصة، من محاكاة ما يصل إلى 30 كيلوبت لكل وحدة معالجة رسومية، مع إمكانية التوسع إلى المزيد باستخدام وحدات معالجة رسومية متعددة في حاسوب «الدمام 7» العملاق، لاكتشاف الصدوع السيزمية ثلاثية الأبعاد في مجموعة بيانات سيزمية كاملة ثلاثية الأبعاد، ليؤدي هذا النجاح الكبير إلى إنتاج إحدى أوائل الخوارزميات الكمية في الصناعة، وهو ما يُعدُّ إنجازاً جديداً في الحوسبة بقطاع التنقيب والإنتاج، بحسب «أرامكو».
وأضاف تيم كوستا: «يتضح من العمل الذي نقوم به مع (أرامكو السعودية) أن توفير المنصة المناسبة التي تتيح للباحثين في المجال الكمي استخدام الحوسبة المُسرَّعة، يمكنهم من اكتشاف تطبيقات تحدث تحولات شاملة».
ويمثل هذا العمل مبادرة تعاون بين «أرامكو السعودية» و«إنفيديا» للتعرف على الحواسيب المستقبلية العملاقة الهجينة التي تجمع بين وحدات المعالجة الكمية والتقليدية.
