ЦКП ССКЦ ИВМиМГ СО РАН
П.А. Титов (ИВМиМГ СО РАН)
Аннотация
В работе рассматривается параллельный алгоритм моделирования 3D упругих волн для случая, когда свободная поверхность области моделирования имеет значительную кривизну. В алгоритме используется построение криволинейной сетки, хорошо согласованной с формой свободной поверхности. Проведены расчеты на кластере НКС-30Т, представлены результаты тестов на ускорение и масштабируемость. Также, в работе сделан краткий обзор DVM-системы (www.dvm-system.org). Она представляет собой расширения языков C и Fortran спецификациями параллелизма, оформленных в виде директив к компилятору. Система позволяет создавать эффективные параллельные программы (DVMH-программы) как для классических многоядерных, так и для гетерогенных архитектур. В нее также включены средства функциональной отладки и отладки эффективности DVMH-программ. На примере алгоритма автора были проведены сравнительные тесты для программы, распараллеленной вручную, а также при помощи DVM-системы.
к.ф.-м.н. В.В. Лисица (ИНГГ СО РАН)
Аннотация
В работе рассматривается проблема численного моделирования волновых сейсмических процессов в средах с локальными осложняющими факторами: скопления мелкомасштабных неоднородностей, анизотропные и вязкоупругие включения, наличие резкоконтрастных границ со сложной геометрией. Предлагаемые в работе подходы основаны на комплексировании разных численных методов, так что ресурсоемкие и вычислительно сложные методы используются локально. В частности, для учета мелкомасштабной структуры пластов используется локальное пространственно-временное измельчение сеток. Расчет решения моделях со сложной топографией свободной поверхности проводится на основе комбинирования разрывного метода Галеркина, который используется в верхней части модели, и метода конечных разностей.
менеджер по работе с региональными заказчиками Е. Камардин (Шнейдер Электрик)
High Performance Computing on Power Systems, небольшой обзорный доклад
зам. директора Г.С. Жиловский (ООО НПК "КОНТАКТ")
Технология IBM MicroLatency и архитектура IBM Flash System
ведущий инженер отдела инфраструктурных решений С.А. Захаров (ООО НПК "КОНТАКТ")
к.ф.-м.н. М.А. Марченко (ИВМиМГ СО РАН)
Аннотация
В докладе будут обсуждаться научные результаты диссертации, основные из них следующие:
  • разработана методика распределённого численного статистического моделирования для высокопроизводительных многопроцессорных вычислительных систем; предложены и исследованы длиннопериодные параллельные генераторы базовых псевдослучайных чисел; с применением имитационного моделирования получены оценки масштабируемости программ численного статистического моделирования; на основе разработанных методов созданы универсальные библиотеки MONC, PARMONC и PARMONC-PC, а также программа AMIKS для численного анализа стохастических осцилляторов;
  • разработаны и исследованы эффективные алгоритмы численного статистического моделирования и созданы параллельные вычислительные программы для прецизионной оценки функционалов, определяемых маловероятными событиями, на траекториях диффузионных процессов, а именно, вероятности недостижения границы области траекториями и полной концентрации траекторий в точке;
  • созданы и исследованы вероятностная модель пространственно неоднородной коагуляции и реализующие её экономичный параллельный алгоритм метода прямого статистического моделирования и соответствующая параллельная вычислительная программа;
  • предложены вероятностная модель процесса развития электронных лавин в газе и реализующий её экономичный алгоритм численного статистического моделирования и соответствующая параллельная вычислительная программа; разработана эффективная модификация алгоритма и программы для вычислительных систем с гибридной архитектурой.
к.ф.-м.н. И.М. Куликов (ИВМиМГ СО РАН)
Аннотация
В докладе будет представлен новый подход к моделированию гидродинамических процессов с учетом самосогласованного гравитационного поля. Будет рассмотрена модель упруго-пластических деформаций с учетом фазовых переходов (твердое тело/жидкость/газ) и ее применение к задачам "о сварке взрывом" и моделированию столкновения метеоритов с поверхностью планет на ранней стадии. Для моделирования астрофизических процессов на больших масштабах была предложена новая гидродинамическая численная модель, основанная на совместном решении уравнений (магнитной) газовой динамики и уравнений для первых моментов бесстолкновительного уравнения Больцмана. Использование такой модели позволило сформулировать единый численный метод, который был эффективно реализован на различных архитектурах суперЭВМ. В рамках доклада будет продемонстрировано применение гидродинамической модели для моделирования крупномасштабных космологических структур, взаимодействия и эволюции галактик, эволюции межзвездной среды и протопланетных дисков.
к.т.н., н.с. С.А. Калинин (ООО «НовосибирскНИПИнефть»)
Аннотация
Одной из основных прикладных задач при разработке месторождения является оценка устойчивости стволов разбуриваемых скважин. Под устойчивостью понимается способность ствола скважины сохранять целостность в процессе бурения при одновременном действии нагрузок со стороны бурового раствора на стенки ствола, сил, вызванных весом пород, слагающих месторождение, а также поровым/пластовым давлением. Технологическими проблемами такого моделирования является необходимость рассмотрения большого количества стволов скважин одновременно, на основе единой 3D модели механических и фильтрационно-емкостных свойств. В большинстве случаев, построения единой 3D модели позволяет снизить количество противоречий. При отсутствии единой 3D геомеханической модели остается существенная неопределенность в оценке НДС прискважинной зоны: направление главных напряжений в каждой точке, взятой вдоль траектории скважины. Единая 3D модель предполагает использование мощных вычислительных ресурсов. Например, в масштабе всего месторождения возникает проблема выбора шага расчетной сетки. В случае решения связанной пороупругой задачи требования к размеру сетки для решения гидродинамической части задачи могут быть существенно выше, чем к шагу сетки для решения упругой части задачи и наоборот. Заранее определить оптимальный шаг сетки крайне сложно и нужно ясно понимать преследуемые цели моделирования. В частности, аккуратное решение связанной задачи должно приводить к снижению количества противоречий, иначе такое решение может не иметь смысла.
к.ф.-м.н. А.В. Снытников (ИВМиМГ СО РАН)
Аннотация
Предложен новый эффективный вариант декомпозиции расчетной области - эйлерово-лагранжева декомпозиция, которая одновременно обеспечивает минимизацию фрагмента вычислительного алгоритма и также соответствует условию линейности алгоритма, необходимому для достижения высокой масштабируемости. Рассмотрена реализация метода частиц в ячейках на графических ускорителях, получено ускорение в 40 раз для ускорителя Nvidia Kepler по сравнению с 4-мя ядрами процессора Intel Xeon. Впервые предложена методика переноса разработанного кода на ускорители вычислений другого типа, в качестве примера рассмотрены ускорители Intel Xeon Phi. Применение разработанной суперкомпьютерной технологии показано на примере решения конкретных физических задач: моделирование релаксации мощного электронного пучка в плазме, моделирование тлеющего ВЧ-разряда в силан-водородной плазме, моделирование двухфазного гравитирующего диска.
к.ф.-м.н. Р.И. Мулляджанов (ИТ СО РАН, НГУ)
Аннотация
В работе рассматриваются турбулентные струйные течения несжимаемой жидкости при помощи прямого численного моделирования уравнений Навье-Стокса и моделирования методом крупных вихрей. В задаче о канонической затопленной круглой струе при помощи метода условного осреднения показано, что типичными энергонесущими вихревыми структурами в ближней и дальней области струи являются спиральные вихри, которые вращаются вокруг цилиндрической оси симметрии. Для случая закрученной струи в терминах когерентных структур удалось объяснить наблюдаемое ранее явление противовращающегося ядра, когда в нескольких калибрах от сопла появляется область, где скорость вращения потока направлена противоположно заданной на выходе из завихрителя. Последней рассматриваемой в докладе проблемой являются гистерезисные явления, наблюдаемые закрученных струйных течениях при изменении контрольного параметра – величины закрутки.
д.ф.-м.н. В.В. Замащиков (ИХКГ СО РАН)
Аннотация
В работе численно моделируется горение предварительно- перемешанной газовой смеси. Рассмотрено горение между двумя дисками в расходящемся газовом потоке. Расстояние между дисками незначительно больше гасящего. Практическая важность задачи обусловлена потребностью общества в миниатюрных источниках питания и химических реакторах. Решается система реакционно-диффузионных уравнений в частных производных для трёхмерной геометрии полуспектральным методом. Полученные результаты достаточно хорошо согласуются с экспериментальными. В частности, получено наблюдаемое в эксперименте спиновое горение.
к.х.н. А.А. Брылякова (ИК СО РАН)
Аннотация
Теория функционала плотности (DFT) является одним из наиболее широко используемых методов для расчёта электронной и геометрической структуры атомов, молекул, кристаллов, поверхностей и их взаимодействий. Квантово-химические вычисления, основанные на теории функционала плотности, позволяют детально изучать механизм каталитических реакций на поверхности и, в перспективе, проектировать новые высокоэффективные катализаторы. В докладе будут представлены результаты изучения механизма реакции NO + H2 на грани Pd(110), рассмотрены некоторые аспекты адсорбции и диффузии атомов кислорода на грани Pd(110) и наночастицах Pd. Далее, в рамках разработки метода спектроскопии сопряженных электронных переходов, будет приведена интерпретация тонкой структуры спектров РФЭС графита и фторированного графита С2F. Расчёты были проведены с помощью программных пакетов Quantum Espresso и Gaussian 09
д.ф.-м.н., в.н.с. Г.А. Платов (ИВМиМГ СО РАН)
Аннотация
Исследование климатической системы Арктики и Северной Атлантики находится в центре внимания в связи с климатическими изменениями, наблюдаемыми в последние десятилетия. Арктика является важным звеном глобального климата, где в результате взаимодействия атмосферы, океана и льда происходит охлаждение поступающих сюда вод Атлантического океана и происходит формирование холодных глубинных вод Мирового океана. Модель ИВМиМГ включает в себя три модуля, численно описывающих соответственно океанические и атмосферные процессы и динамику ледового поля. Взаимодействие этих модулей осуществляется с помощью четвертого вспомогательного модуля, ответственного за вычисление потоков тепла, влаги, компонент импульса, радиации между моделируемыми средами. Весь комплекс модулей реализован в виде параллельно работающих процессов с использованием MPI. Каждый модуль также предполагает параллельное исполнение, для чего используется метод декомпозиции области решения. Обработка результатов моделирования осуществляется с использованием графической среды SeaScape, разработанной совместно с Университетом Нового Южного Уэлса для среды Matlab.
Старый сайт