UPSC MainsGeneral Studies Paper IScience and Technologyअभ्यास प्रश्न

सुपरकंप्यूटर और उसके प्रमुख अनुप्रयोग

सुपर कम्प्यूटर क्या है ? इनके प्रमुख अनुप्रयोगों की व्याख्या करो ?

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उत्तर कैसे लिखें

उत्तर की शुरुआत सुपरकंप्यूटर की परिभाषा और उसकी कार्यप्रणाली (समानांतर प्रसंस्करण एवं FLOPS) से करें। मुख्य भाग में मौसम पूर्वानुमान, स्वास्थ्य, रक्षा एवं एआई जैसे क्षेत्रों में इसके प्रमुख अनुप्रयोगों को उदाहरणों सहित रेखांकित करें। अंत में राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन और तकनीकी आत्मनिर्भरता के संदर्भ में निष्कर्ष लिखें।

आदर्श उत्तर

324 शब्द

भूमिका

सुपरकंप्यूटर अत्यंत उच्च स्तर की प्रसंस्करण क्षमता वाले उन्नत कंप्यूटिंग सिस्टम हैं, जो समानांतर प्रसंस्करण (Parallel Processing) का उपयोग करके अत्यधिक जटिल गणनाओं को बहुत तीव्र गति से हल करते हैं। सामान्य कंप्यूटरों के विपरीत, इनकी गणना गति को MIPS की बजाय FLOPS (Floating-Point Operations Per Second—जैसे PetaFLOPS या ExaFLOPS) में मापा जाता है।

सुपरकंप्यूटर के प्रमुख अनुप्रयोग

  • मौसम व जलवायु पूर्वानुमान: मानसून की सटीक भविष्यवाणी, चक्रवात ट्रैकिंग तथा आपदा चेतावनी प्रणालियों में इनका व्यापक उपयोग होता है। उदाहरण के लिए, IITM पुणे का 'प्रत्युष' (Pratyush) और NCMRWF का 'मिहिर' (Mihir)।
  • स्वास्थ्य, जीनोमिक्स व जैव-प्रौद्योगिकी: तीव्र गति से जीनोम सीक्वेंसिंग, वैक्सीन निर्माण तथा नई दवाओं की मॉलिक्यूलर स्क्रीनिंग में यह अत्यंत प्रभावी हैं (जैसे कोविड-19 के दौरान दवाओं का तीव्र विश्लेषण)।
  • रक्षा, सामरिक एवं अंतरिक्ष क्षेत्र: मिसाइल प्रक्षेपवक्र का सिमुलेशन, परमाणु हथियारों की मॉडलिंग, उपग्रह डेटा का प्रसंस्करण तथा ISRO के जटिल अंतरिक्ष मिशनों के एयरोडायनामिक विश्लेषण में उपयोग।
  • कृत्रिम बुद्धिमत्ता (AI) व मशीन लर्निंग: लार्ज लैंग्वेज मॉडल्स (LLMs) के प्रशिक्षण, बिग डेटा एनालिटिक्स और डीप लर्निंग एल्गोरिदम के त्वरित क्रियान्वयन के लिए आवश्यक उच्च कंप्यूटेशनल अवसंरचना प्रदान करना।

भारतीय एवं वैश्विक परिदृश्य

भारत में उच्च क्षमता कंप्यूटिंग अवसंरचना के विकास के लिए वर्ष 2015 में राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन (NSM) C-DAC और IISc के समन्वय से प्रारंभ किया गया था।

  • भारतीय सुपरकंप्यूटर्स: NSM के तहत देश में 38 से अधिक स्वदेशी सुपरकंप्यूटर स्थापित किए जा चुके हैं (जैसे PARAM Rudra, PARAM Pravega)। इसके अतिरिक्त, AI-आधारित क्लाउड कंप्यूटिंग प्लेटफॉर्म AIRAWAT वैश्विक टॉप 500 सूची में शीर्ष 100 में शामिल रहा है, साथ ही PARAM Siddhi-AI भी प्रमुख है।
  • वैश्विक परिदृश्य: वैश्विक स्तर पर Frontier (USA) और Aurora (USA) जैसे एक्सास्केल (Exascale) सुपरकंप्यूटर वर्तमान में अग्रणी स्थान पर हैं।

निष्कर्ष

राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन (NSM) और 'परम' श्रृंखला के स्वदेशी विकास के माध्यम से भारत न केवल अपनी वैज्ञानिक, मौसमी और सामरिक आवश्यकताओं को सुदृढ़ कर रहा है, बल्कि कंप्यूटिंग के क्षेत्र में 'तकनीकी संप्रभुता' और आत्मनिर्भरता की दिशा में भी वैश्विक पटल पर तेजी से अग्रसर है।

याद रखने योग्य तथ्य

definition
FLOPS (Floating-Point Operations Per Second)

सुपरकंप्यूटर की कंप्यूटेशनल गति और प्रदर्शन को मापने की मानक इकाई, जो प्रति सेकंड निष्पादित फ्लोटिंग-पॉइंट गणनाओं की संख्या दर्शाती है।

scheme
राष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग मिशन (NSM), 2015

C-DAC और IISc द्वारा संयुक्त रूप से संचालित यह मिशन देश के शैक्षणिक व अनुसंधान संस्थानों को हाई-परफॉर्मेंस कंप्यूटिंग (HPC) ग्रिड से जोड़ने और स्वदेशी सुपरकंप्यूटिंग क्षमता विकसित करने के लिए शुरू किया गया।

example
AIRAWAT और PARAM श्रृंखला

भारत का AI सुपरकंप्यूटर 'ऐरावत' (AIRAWAT) वैश्विक टॉप 500 सुपरकंप्यूटिंग सूची में 75वें स्थान पर रहा है, जो भारत की स्वदेशी एआई कंप्यूटिंग क्षमता का उत्कृष्ट उदाहरण है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

सुपरकंप्यूटर सामान्य कंप्यूटर से किस प्रकार भिन्न हैं?

सामान्य कंप्यूटर सीरियल प्रोसेसिंग पर कार्य करते हैं और उनकी गति MIPS में मापी जाती है, जबकि सुपरकंप्यूटर समानांतर प्रसंस्करण (Parallel Processing) का उपयोग कर जटिल वैज्ञानिक गणनाएं अत्यंत तीव्र गति (FLOPS) से निष्पादित करते हैं।