Aquí está el modelo de dibujos animados. Está casi completamente equivocado, pero es útil.
Digamos que quieres simular el clima. Tienes una abstracción que etiquetaremos tierra , algunas ecuaciones que describen la entrada y dispersión de calor, y una fuente de calor que etiquetaremos sol . Introduce las entradas en las ecuaciones y listo, ¿verdad?
Si bien esta respuesta es correcta (dentro de cierta tolerancia) no le dirá cómo será el clima en Los Ángeles mañana.
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Para hacer eso, vamos a necesitar dividir la tierra en muchos trozos más pequeños. Cada porción recibirá una cantidad ligeramente diferente de calor y esa cantidad cambiará en el transcurso de un día. Más importante aún, la temperatura de un trozo determinado dependerá de las características geográficas subyacentes , así como de los trozos que lo rodean .
Por lo tanto, ahora podemos comenzar con el trozo etiquetado como Los Ángeles en alguna condición inicial para calcular cuál será el clima dentro de cuatro horas. Sin embargo, para pasar a las próximas cuatro horas, necesitamos calcular qué tiempo hace en todos los fragmentos circundantes. Y para obtener una predicción con varios días de anticipación, necesitamos calcular el clima para (más o menos) toda la población de trozos.
Y ese es el algoritmo estándar de dibujos animados: calcule las condiciones locales para el siguiente paso de tiempo para cada fragmento (4 horas, 4 picosegundos, lo que sea), intercambie los resultados con fragmentos vecinos, repita. Si sus barras de error son demasiado anchas, reduzca el tamaño de su paso de tiempo, su tamaño de fragmento o ambos.
Nada de eso necesita una supercomputadora (aunque tiende a necesitar mucho almacenamiento). Un único procesador puede (eventualmente) hacer esto. Sin embargo, dado que los cálculos de los fragmentos son independientes, las cosas se moverán mucho más rápidamente si tiene un procesador por fragmento. Y dado que el cálculo por paso de tiempo puede ser bastante pequeño, desea una forma realmente rápida de intercambiar resultados (generalmente infiniband o algo más exótico; ethernet es demasiado lento).
