नासा का केमिकल इक्विलिब्रियम विद एप्लीकेशन्स (CEA) कोड - वह कम्प्यूटेशनल वर्कहॉर्स जो अपने अधिकांश वर्तमान उपयोगकर्ताओं के जन्म से पहले से रॉकेट प्रदर्शन, शॉक वेव्स और विस्फोटों की गणना कर रहा है - को आखिरकार लंबे समय से लंबित आधुनिकीकरण मिल गया है। एजेंसी के इंजीनियरिंग एंड सेफ्टी सेंटर (NESC) ने विरासत CEA2 Fortran कोड को CEA v3 में बदल दिया है, जो एक Fortran 2008, ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड सॉफ्टवेयर पैकेज है जो अब धाराप्रवाह Python, C, MATLAB और यहां तक कि Excel बोलता है, क्योंकि स्प्रेडशीट इंटरफेस से बढ़कर 'रॉकेट साइंस' और क्या हो सकता है।
CEA2, जो 2002 में जारी किया गया था, प्रणोदन और थर्मोकैमिस्ट्री विश्लेषण के लिए पसंदीदा उपकरण रहा है, लेकिन इसका मूल प्रोसीजरल Fortran कार्यान्वयन, जैसा कि लगता है, 20 साल पुराने कोडबेस को बिना सबरूटीन इंटरफेस के बनाए रखना उतना ही मजेदार था। उचित इंटरफेस की कमी ने इसे आधुनिक इंजीनियरिंग वर्कफ्लो में विस्तारित और एकीकृत करना कठिन बना दिया, जो अब स्वचालित पैरामीट्रिक स्वीप, अन्य मॉडलिंग टूल्स के साथ एकीकरण, और हरित प्रणोदक और सतत विमानन ईंधन जैसे उभरते प्रणोदकों के लिए समर्थन की मांग करते हैं। इसलिए नासा ने इसे आधुनिक युग में खींचने का फैसला किया, जबकि इसकी सत्यापित तकनीकी नींव को संरक्षित किया।
CEA v3 ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड डेटा संरचनाओं, सख्त टाइपिंग और थ्रेड-सेफ इक्विलिब्रियम सॉल्वर आर्किटेक्चर पर बनाया गया है। यह Fortran, C, Python, MATLAB और Excel इंटरफेस का समर्थन करता है, जिससे उपकरण को सीधे स्वचालित विश्लेषण पाइपलाइनों, बहु-विषयक डिजाइन फ्रेमवर्क और उच्च-मात्रा डिजाइन-ऑफ-एक्सपेरिमेंट्स अध्ययनों में प्लग किया जा सकता है। और पुरानी यादों के लिए, विरासत कमांड-लाइन इंटरफेस के माध्यम से पिछड़ी संगतता बनाए रखी गई है, ताकि मौजूदा इनपुट फाइलें और वर्कफ्लो न्यूनतम व्यवधान के साथ आगे बढ़ सकें - क्योंकि पुरानी कमांड लाइन को रखने से बढ़कर 'प्रगति' और क्या हो सकती है।
थर्मोडायनामिक डेटाबेस का विस्तार भी किया गया है, जिसमें वर्तमान NASA अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक अतिरिक्त प्रणोदक और ईंधन शामिल हैं, जिनमें ADN, HAN और LMP-103S जैसे हरित प्रणोदक घटक, साथ ही n-Butanol जैसे सतत विमानन ईंधन उम्मीदवार शामिल हैं। इसका मतलब है कि CEA v3 अब आपको यह पता लगाने में मदद कर सकता है कि ग्रह के लिए बेहतर, या कम से कम कम भयानक, चीजों को कैसे जलाया जाए।
अब, बारीक प्रिंट के लिए: CEA v3 में व्यक्तिगत इक्विलिब्रियम गणनाएं CEA2 की तुलना में मध्यम रूप से धीमी हैं, क्योंकि आधुनिक आर्किटेक्चर और अतिरिक्त मजबूती कुछ कम्प्यूटेशनल ओवरहेड के साथ आती है। प्रतिनिधि परीक्षण में, एक एकल गणना लगभग 40 प्रतिशत धीमी थी, लेकिन पूर्ण अंतर केवल लगभग 0.004 सेकंड प्रति मामला था - इसलिए जब तक आप स्टॉपवॉच और द्वेष के साथ समय नहीं दे रहे हैं, आप शायद ध्यान नहीं देंगे।
लेकिन यहां आधुनिकीकरण वास्तव में भुगतान करता है: बहु-मामले वर्कफ्लो के लिए, जो डिजाइन-ऑफ-एक्सपेरिमेंट्स अध्ययन, पैरामीट्रिक स्वीप, अनुकूलन और अनिश्चितता विश्लेषण में आम हैं, CEA v3 एक गेम-चेंजर है। एक बेंचमार्क में, 108,500 मामलों का एक स्वीप CEA v3 के साथ लगभग 1.11 सेकंड में पूरा हुआ, जबकि CEA2 का उपयोग करके लगभग 15 मिनट लगे। यह उस वर्कफ्लो के लिए लगभग 800 गुना कम रनटाइम है। हाँ, आपने सही पढ़ा: 800 गुना तेज। बड़े पैमाने पर प्रणोदन व्यापार अध्ययन और स्वचालित डिजाइन-स्पेस अन्वेषण अब बहुत अधिक व्यावहारिक हो गए हैं, और आपके कंप्यूटर का पंखा आपको धन्यवाद देगा।
NASA इंजीनियरिंग उपयोगकर्ताओं को निम्नलिखित मार्गदर्शन पर विचार करना चाहिए: भविष्य को गले लगाओ, लेकिन अपनी विरासत इनपुट फाइलों को पास रखो। और यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो ग्लेन रिसर्च सेंटर में मार्क के. लीडर से संपर्क करें, mark.leader@nasa.gov, क्योंकि उसके पास स्पष्ट रूप से आपके 20 साल पुराने कोड के नए पायथन बाइंडिंग के बारे में आपके ईमेल का जवाब देने के अलावा कोई बेहतर काम नहीं है।