Il Centro di Eccellenza dealii-X2 si propone di affermare la libreria agli elementi finiti deal.II come Lighthouse Code di livello produttivo, capace di operare su architetture exascale, per flussi di simulazione avanzati governati da equazioni alle derivate parziali. Facendo leva sui risultati conseguiti dal progetto dealii-X in corso, dealii-X2 compie il passaggio dalle dimostrazioni applicative in ambito exascale verso un’infrastruttura software riutilizzabile e incentrata sui solutori, in grado di supportare flussi di lavoro multi-query, guidati dall’ottimizzazione e consapevoli dell’incertezza, sui sistemi EuroHPC attuali e futuri.
Numerosi casi d’uso emergenti in ambito scientifico e ingegneristico — tra cui i gemelli digitali basati sulla fisica, i problemi inversi e la modellazione a ordine ridotto — sono caratterizzati dalla risoluzione ripetuta di modelli PDE parametrizzati e di grande scala. In tali contesti, il costo computazionale non è dominato da una singola simulazione, bensì da un’intera gamma di esperimenti numerici. Le soluzioni attualmente disponibili affrontano spesso queste esigenze in modo specifico per ciascuna applicazione, limitando il riuso e la sostenibilità a lungo termine.
Per colmare questa lacuna, dealii-X2 adotta una strategia metodologica articolata su due direttrici. La prima è orientata allo sviluppo di tecnologie di solutori e algebra lineare a diretto contatto con l’hardware, con particolare attenzione alle prestazioni, alla scalabilità e alla robustezza sulle emergenti architetture exascale. La seconda direttrice mira allo sviluppo di astrazioni stabili a livello di engine, che espongano operatori, parametri e quantità di interesse come oggetti computazionali di primo livello per flussi di lavoro su larga scala e multi-query.
Le due direttrici sono integrate attraverso un ciclo continuo di consolidamento e validazione, basato su applicazioni rappresentative, test dei flussi di lavoro, integrazione continua e monitoraggio delle regressioni prestazionali, garantendo così capacità di livello produttivo e una sostenibilità nel lungo periodo.
Grazie a questo approccio integrato, dealii-X2 consolida le capacità numeriche in un ecosistema software coerente e posiziona deal.II come infrastruttura di ricerca europea di riferimento per solutori PDE exascale, consentendo uno sfruttamento duraturo dei sistemi EuroHPC in un ampio spettro di domini scientifici.