“คอมพิวเตอร์กริด” ทลายพรมแดนโลก ของแถมจาก “เซิร์น” ระหว่างทางสู่บิกแบง

เอลเอชซีคอมพิวติงกริด แนวคอมพิวเตอร์ขนาดยักษ์ในเซิร์น แต่นี่ก็ไม่เพียงพอที่จะเก็บข้อมูลจากเครื่องเร่งอนุภาค (ภาพจากเซิร์น)

แม้ว่าคำตอบของคำถามที่นักฟิสิกส์อนุภาคต้องการ ยังไม่ปรากฎ (และไม่แน่ใจว่าจะปรากฎหรือไม่) ระหว่างการทดลองครั้งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์โลกที่ แต่ข้อมูลมหาศาลราว 15 ล้านกิกะไบต์ ที่จะหลั่งไหลออกมาจากการชนกันอนุภาคประมาณ 600 ล้านครั้งต่อวินาทีนั้น ต้องอาศัยเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่เข้าช่วย จนนำไปสู่การพัฒนา “กริดเทคโนโลยี” นับเป็นอีกผลงานของ “เซิร์น”

แม้ว่า ฟาร์มคอมพิวเตอร์ขนาดยักษ์ของ “เซิร์น” (CERN) หรือ องค์กรความร่วมมือระหว่างประเทศในทวีปยุโรปเพื่อวิจัยและพัฒนาทางด้านนิวเคลียร์ (European Center for Nuclear Research) จะทรงประสิทธิภาพไม่น้อย ในฐานะองค์กรผู้สร้าง “เวิรล์ดไวด์เว็บ” (www) ให้โลกรู้จัก แต่การทดลองยิงลำแสงแรก เพื่อค้นหาหลักฐานที่บ่งบอกถึงการมีอยู่ของ “หลุมดำ” และ อนุภาคพิเศษที่เรียกว่า “ฮิกส์ โบซอน” ที่ห้องทดลองขนาดยักษ์ ใต้พรมแดนฝรั่งเศสและสวิตเซอร์แลนด์นั้น ก็จะทำให้เกิดข้อมูลมหาศาล เกินกว่าคอมพิวเตอร์ทั้งหลายในเซิร์นจะรับไหว

ดังนั้น เพื่อเตรียมความพร้อมรับข้อมูลอันล้นหลาม ที่จะเกิดขึ้นระหว่างการทดลองในวันที่ 10 ก.ย.51 ที่จะถึงนี้ เซิร์นจึงได้สร้างเครือข่ายเส้นทางคอมพิวเตอร์ เพื่อแชร์ทรัพยากร หรือ “คอมพิวเตอร์กริด” (Computer Grid) เชื่อมกับศูนย์คอมพิวเตอร์ชั้นนำทั่วโลก โดยโยงกันกว่า 60,000 เครื่อง เพื่อช่วยในการประมวลผลที่จะได้จากการทดลอง

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ดังกล่าว หรือ “แอลเอชซีกริด” (LHC Grid) ตั้งชื่อตาม การเชื่อมโยงข้อมูลจากเครื่องเร่งอนุภาคแอลเอชซี (Large Hadron Collider) จะวิเคราะห์ข้อมูลว่าเกิดอะไรขึ้น เมื่อโปรตอนพุ่งชนกัน ผ่านภาพถ่ายความละเอียดสูง ที่บันทึกไว้ ณ เวลานั้น

“นี่เป็นอีกก้าว หลังจากเกิดเว็บ” เดวิด โคลลิง (David Colling) นักวิทยาศาสตร์จากอิมพีเรียล คอลเลจ (Imperial College) แห่งสหราชอาณาจักรกล่าว ซึ่งเขามีส่วนร่วมในกริดนี้ และชี้ว่าเป็นอีกหนึ่งความก้าวหน้าทางวิทยาการคอมพิวเตอร์ ที่เซิร์นพัฒนาขึ้น เพราะจะสามารถแบ่งปันทรัพยากรกันในกริด ไม่ใช่เพียงแค่การแชร์แฟ้มข้อมูล

พลังงานที่ต้องใช้กับคอมพิวเตอร์ เพื่อประมวลผลข้อมูลจากโครงการ หลังจากเครื่องตรวจจับอนุภาคขนาดยักษ์ทั้ง 4 เริ่มทำงาน ซึ่งแม่นยำกว่าอุปกรณ์ก่อนๆ ถึง 10 เท่า อีกทั้งยังวัดได้ละเอียดถึงระดับที่เล็กกว่าอะตอม

“ลองจินตนาการดูถึงแต่ละการทดลอง ที่มีกล้องดิจิทัลขนาดยักษ์ บันทึกภาพความละเอียด 150 ล้านพิเซลให้ได้ถึง 600 ล้านครั้งภายใน 1 วินาที” เอียน เบิร์ด (Ian Bird) ผู้นำโครงการกริดของเซิร์นอธิบายผ่านสำนักข่าวเอพี

หลังจากเดินเครื่องเร่งอนุภาคแล้ว คาดการณ์ว่า จะได้รับข้อมูลถึงปีละ 15 เพตาไบต์ (ประมาณ 15 ล้านกิกะไบต์) หรือเก็บใส่แผ่นดีวีดีได้ 2 ล้านแผ่น

ข้อมูลจากเครื่องตรวจจับอนุภาค จะส่งผ่านสายไฮสปีดสู่สถาบันวิจัยชั้นนำ 11 แห่ง ทั้งในยุโรป, อเมริกาเหนือ และเอเชีย จากนั้น ทั้ง 11 แห่งจะส่งต่อไปตามหน่วยวิจัยต่างๆ อีก 150 แห่งทั่วโลก พร้อมความร่วมมือจากนักวิจัยหลายพันที่หน้าจอคอมพิวเตอร์

โครงการกริดเกิดขึ้น เพราะการสร้างศูนย์คอมพิวเตอร์เพื่อรองรับข้อมูลจากการทดลองครั้งนี้ ต้องใช้งบประมาณอีกมากโข แต่ถ้าสามารถเชื่อมโยงเครือข่ายไปตามศูนย์วิจัยของประเทศต่างๆ แล้ว ก็สร้างความมั่นใจได้ว่า นักวิจัยทุกคนสามารถเข้าถึงข้อมูล และมีโอกาสค้นพบอนุภาคแห่งพระเจ้า หรืออื่นๆ ได้มากพอกัน

อีกทั้ง เทคโนโลยีกริดคอมพิวติง จะใช้กันอย่างแพร่หลายในอนาคต โดยเฉพาะอย่างยิ่งการวิจัยเพื่อค้นหายาชนิดใหม่ กระทั่งสร้างพลังงานนิวเคลียร์ที่ทรงประสิทธิภาพ แม้กระทั่งผู้บริโภคเอง ก็สามารถใช้เทคโนโลยีกริดเพื่อชีวิตประจำวัน ทั้งเส้นทางการจราจร การพยากรณ์อากาศ หรือแม้แต่ผลักดันสภาพเศรษฐกิจ

อย่างไรก็ดี แม้ว่าท้ายที่สุดแล้วการทดลองแอลเอชซี จะไม่สามารถค้นหาคำตอบแห่งจักรวาล ในทางฟิสิกส์ แต่ในทางเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ ถือว่านับเป็นก้าวสำคัญในการพัฒนาเครือข่าย ซึ่งนี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่เซิร์นฝากผลงานความก้าวหน้าด้านคอมพิวเตอร์ให้แก่โลก อย่าลืมว่าเมื่อ 18 ปีก่อน “เวริล์ด ไวด์ เว็บ” ก็ได้ก่อกำเนิดขึ้น ณ ที่แห่งนี้.
ศูนย์ข้อมูลในสถาบันเวลล์คัมทรัสต์แซงเงอร์ ในอังกฤษ ขณะกำลังพัฒนาขึ้น เพื่อกลายเป็นกริดเชื่อมต่อกับเซิร์น