編輯手札：此為五篇介紹 NVIDIA 2015 全球影響力大獎得主專文的第四篇。NVIDIA 全球影響力大獎提供15萬美元的獎金，給在運用 NVIDIA 技術解決社會、人道及環境問題方面，出現突破性進展的研究人員。其它文章請見這裡。
地震帶來的破壞
這個月是東日本九級地震發生屆滿四週年的日子。這場地震加上接踵而至的海嘯一共奪走了 16,000 人的性命，財物損失達 $2350 億美元。海地、智利及印尼在過去五年間也曾發生過具毀滅性的地震。
加州人知道隨時可能再發生另一場重大的地震天災，但是這一場的規模會有多大?又會造成多嚴重的損害
地殼模型 10-Hz 破裂擴展與表面波場的圖片。
使用 NCSA Blue Waters 及 ORNL Titan 進行模擬作業。
高效能運算技術協助人們模擬危險區發生地震的情況，讓我們更能掌握發生地震的條件，以及發生地震時地球會有什麼變化。
來自加州大學聖地亞哥分校聖地牙哥超級電腦中心及其它研究機構的研究人員，共同建立這些模擬內容。中心的計算機科學家崔一峰教授及其團隊開發 GPU 加上程式碼，以建立極為精密的高頻地震波在地殼上擴展的模擬內容。
這項成就使得崔一峰教授及其團隊成為 NVIDIA 2015 全球影響力大獎的五名得主之一。NVIDIA 每年提供15萬美元的獎金，給在運用 NVIDIA 技術解決社會、人道及環境問題方面，出現突破性進展的研究人員。
崔一峰教授表示：「我們急迫需要大量更快速度、更省能源的地震模擬程式碼，以增進地震災害的分析結果。」
南加州地震中心（SCEC）使用這套名為 AWP-ODC 的程式碼來模擬地震讓地殼移動的情況。對影響小型住宅和結構物的高頻地殼運動方面，這項預測是一項突破性的成果。摩天大樓和高速公路的高架橋等大型結構物則會受到長期地震搖動的影響。
在 SCEC 統籌的大型合作案裡電腦運算作業是其中一個項目。眾多民眾搬到位於地震活躍區的城市裡，具毀滅性的地震會造成龐大的經濟損失，而且這個金額還會逐漸攀高。
中心使用 AWP-ODC 來模擬洛杉磯盆地發生 7.8 級地震時的多種晃動情況，那就像是一大碗果凍在搖動的畫面。
模擬西北太平洋地區發生9級的「逆衝區地震」，使得西雅圖出現像是雲霄飛車般的波動搖晃情況。
SCEC 所長 Thomas Jordan 表示：「地震波擴展的 3D 畫面讓我們能大幅提高地震損害分析模型的精準程度，尤其是加速技術特別有用。」
SCEC 採用搭配 GPU 加速技術的 AWP-ODC 程式碼來建立 CyberShake 地震災害模型，透過 3D 模擬內容和斷層斷裂描述內容來運算加州的地震災害。這些運算作業要求採用大量平行運算演算法和高產出的工作流程。
在 NCSA Blue Waters 上計算洛杉磯地區的兩個Two CyberShake
災害模型。左側模型假設簡化後的地球結構，而右側的模型則逼真重現地殼樣貌。
崔
一峰教授及其團隊去年運用位於橡樹嶺國家實驗室領導計算設施，內有 NVIDIA Tesla GPU 加速器的 Titan 超級電腦，打破科學和科技方面的限制。
科學家們首度能以物理上接近真實的情況，模擬高頻 10-Hz 大型斷層斷裂地層運動的情況。
AWP-ODC 程式碼使用 NVIDIA GPU 在複雜的聖安德烈亞斯斷層上進行運算，速度較傳統架構快上五倍。
以更快的處理速度和更低的電費來模擬地震損害情況，能計算出 CyberShake 地圖上南加州280多座城市會遇到的風險。
使用 3D 波型模型來建立整個州的地震損害地圖，讓結構工程師能設計出更安全的結構、保險公司能規劃保障項目，而服務機構能分配各項緊急回應資源。