ЦКП ССКЦ ИВМиМГ СО РАН
Суперкомпьютерные технологии. Обзор SC19
к.ф.-м.н. Черных Игорь Геннадьевич (ИВМиМГ СО РАН)
Аннотация
В докладе будет представлен обзор современных тенденций в суперкомпьютерных технологиях. Особое внимание будет уделено новинкам оборудования для высокопроизводительных вычислений, представленных на важнейшей выставке-конференции SC19: The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis. Будут представлены последние достижения в программном обеспечении для работы с параллельными вычислительными комплексами.
Загорулько Галина Борисовна (ИСИ СО РАН)
Аннотация
В докладе представляется модель комплексной поддержки разработки интеллектуальных СППР в слабоформализованных областях, включающая концепцию комплексной поддержки, модель и методику построения расширяемого распределенного репозитория методов поддержки принятия решений (ППР), архитектуру и методику построения типовой интеллектуальной СППР. Подробно рассматриваются средства комплексной поддержки: онтология ППР, информационно-аналитический ресурс по ППР, репозитарий методов ППР. Приводятся примеры использования предлагаемых средств для разработки двух СППР – из области энергетики и области диагностики заболеваний.
д.х.н. Потапов Андрей Сергеевич (ИНХ СО РАН)
Аннотация
В докладе будут рассмотрены результаты использования квантово-химических методов для установления строения азотсодержащих гетероциклических соединений, для которых одних только экспериментальных спектральных данных (в частности, спектроскопии ЯМР) было недостаточно. Построение корреляционных зависимостей экспериментальных и расчетных химических сдвигов ядер 1H и 13C для возможных изомеров соединений позволяет надежно сделать вывод о строении исследуемого соединения. Во второй части доклада будут рассмотрены результаты моделирования спектров поглощения и испускания высокофлуоресцентных производных 2,1,3-бензоксадиазола с гетероциклическими заместителями, которое позволяет объяснить влияние природы гетероциклического заместителя на интенсивность флуоресценции.
Цифровые двойники баженовской свиты: от структурной модели и модели DFN (Discrete Fracture Network) целевого пласта к численному моделированию полных волновых полей и изображениям в рассеянных волнах
д.ф.-м.н. Чеверда В.А. с авторским коллективом (ИНГГ СО РАН, ИВМиМГ СО РАН, НТЦ ПАО Газпромнефть)
Аннотация
Объектом исследования является трёхмерная цифровая сейсмогеологическая модель реального геологического объекта и соответствующие ей данные натурных наблюдений, как по методу вертикального сейсмического профилирования, так и поверхностных площадных систем возбуждения и регистрации. Цель работы заключается в следующем: 1. Построение структурной цифровой модели на сетке 5м х 5м х 5м и её верификация путём сравнения полевых наблюдений и отдельных синтетических наборов данных; 2. Адаптация заданной структурной модели для проведения конечно-разностного моделирования с использованием ячеек 3. Построении синтетического набора данных для структурной модели для площадной системы возбуждения и регистрации с заданным перекрытием; 4. Построение модели трещиноватой среды на основе использования DFN и применения концепции идеальных сейсмических изображений. 5. Проведение расчётов полных волновых полей для трещиноватой среды и анализ вклада, вносимого наличием трещиноватости.
М.И. Маматкулов (ИК СО РАН), И.В. Юданов (ИХХТ СО РАН), К.М. Нейман (Universitat de Barcelona, Spain)
Аннотация
Биметаллические наночастицы являются объектом активных научных исследований, поскольку по своим каталитическим свойствам они нередко превосходят монометаллические наносистемы. Однако структура и механизм функционирования биметаллов являются более сложными объектами исследования. В частности, структура биметаллических катализаторов может динамически меняться в реакционной среде. В недавнем экспериментальном исследовании реакции окисления СО на модельных катализаторах PdAu была обнаружена обратимая сегрегация Pd на поверхности наночастиц под воздействием адсорбата. Целью настоящего теоретического исследования было изучить термодинамику этого процесса. Ключевой задачей является определение наиболее стабильного распределения компонентов в наночастице. Поскольку общее число возможных комбинаций крайне велико, для отбора наиболее стабильных структур был использован недавно разработанный подход, в котором методом Монте-Карло (МК) проводится минимизация топологического энергетического выражения, предварительно параметризованного в расчетах методом функционала плотности (ФП) набора тестовых нанокластеров с заданным соотношением Pd/Au. На примере модельных частиц Au145Pd56 расчётами показано, что в вакууме ядро частиц является биметаллическим а поверхность покрыта золотом. Однако адсорбция СО меняет термодинамику частиц и стабилизирует Pd на поверхности в соответствии с экспериментом. Комбинированный подход МК-ФП позволяет обобщить результаты, полученные для частиц размером ~200 атомов на более крупные наночастицы (>1000 атомов), близкие по размеру к исследуемым в эксперимент
к.ф.-м.н. Пененко Алексей Владимирович (ИВМиМГ СО РАН)
Аннотация
Система Inverse Modeling & Data Assimilation Framework (IMDAF) решает иерархию усложняющихся задач математического моделирования: прямые задачи, задачи оценки чувствительности, обратные задачи, задачи усвоения данных. За счет использования схем расщепления и ансамблевого подхода алгоритмы, составляющие IMDAF, эффективно отображаются на параллельные вычислительные архитектуры. Для обеспечения возможности эффективного развития, IMDAF разрабатывается в объектно-ориентированной парадигме. Конкретные примеры работы системы приводятся для моделей адвекции-диффузии-реакции, которые используются в широком спектре практических приложений, в том числе в задачах химии атмосферы и биологии развития.
д.ф.-м.н. Куликов И.М., к.ф.-м.н Черных И.Г.
Аннотация
В докладе будет сделан обзор второго рабочего совещания по вычислительной МГД и физике плазмы. Мероприятие проводилось совместно ИВМиМГ СО РАН и ИПМ им. М.В. Келдыша РАН в Москве 10-11 октября в рамках Марчуковских научных чтений - 2019. В докладе будут представлены сновные научные направления совещания, наиболее интересные доклады и новые вызовы для суперкомпьютерного моделирования.
Александров Иван Анатольевич (ИФП СО РАН)
Аннотация
Определение энергетической структуры и оптических свойств точечных дефектов в кристаллах является фундаментальной задачей, решение которой необходимо для улучшения качества материалов, используемых для создания оптических и электронных приборов. В работе проведены расчеты энергетической структуры и оптических свойств точечных дефектов в нитридах металлов третьей группы методами теории функционала плотности. С использованием модели конфигурационных координат рассчитаны формы полос люминесценции и их емпературная зависимость для дефектов в AlN и AlGaN. Исследованы процессы диффузии в гетероструктурах GaN/AlN, проведен расчет энергий миграционных барьеров диффузии атомов галлия и алюминия в AlN и GaN для вакансионного механизма диффузии.
Елизавета Ильинична Дауэнгауэр (НГУ, ИТ СО РАН)
Аннотация
Проблемы связанные с задачами управления гидродинамической устойчивостью и характеристиками потоков жидкости и газа встречаются во многих отраслях техники и промышленности: аэродинамике, гидроэнергетике, машиностроении. В частности, известна эффективность управления отрывом потока в пограничном слое крылового профиля. В настоящее время теория управления потоками активно развивается благодаря современным техническим возможностям. Так свою эффективность показали методы вихреразрешающего численного моделирования, необходимые для анализа реакции системы на внешнее возмущение. Используя линейный анализ устойчивости потока к внешним возмущениям и метод сопряженных полей, возможно идентифицировать область наибольшей восприимчивости невозмущенного течения. В работе исследуется задача обтекания гидропрофиля, который является уменьшенной копией направляющей лопатки в гидротурбине Фрэнсиса, с целью определения эффективных методов управления характеристиками потока в гидродинамическом оборудовании. В качестве управляющего элемента рассматривается струйный осциллятор, благодаря которому возможно контролировать частоту возмущений в области наибольшей восприимчивости. Рассмотрен диапазон чисел Рейнольдса (Re) 3000-30000 для струйного осциллятора и Re = 1.2×106, 1×106 для задачи обтекания гидропрофиля при углах атаки α = 0о, α = 9о соответственно. Для аккуратной пространственной дискретизации уравнений Навье-Стокса использовался метод спектральных элементов. При помощи метода крупных вихрей получены численные решения при нулевом угле атаки для задачи обтекания гидропрофиля, а так же для всех случаев чисел Рейнольса задачи струйного осциллятора. Для верификации результатов расчета для Re = 1.2×106 использовались экспериментальные данные, полученные в Институте теплофизики СО РАН.
к.х.н. Гайнутдинов Игорь Имильевич (ИХТТМ СО РАН)
Аннотация
Работы по компьютерному моделированию твердых тел начались в ИХТТМ СО РАН в 1994 году на волне интереса к механохимическим процессам. Происходящие в веществе процессы в условиях интенсивного механического воздействия сложно исследовать прямыми экспериментальными методами, в силу малости размеров характерных для них пространственных размеров (порядка сотни нанометров) и временного масштаба. До начала 2000х нами проводилось моделирование с помощью методов молекулярной динамики. В то же время, на волне интереса к высокотемпературным сверхпроводникам, возникла проблематика подвижности кислорода в кислороддефицитных оксидах с перовскитоподобной структурой, которые в настоящее время являются перспективными материалами для устройств высокотемпературной электрохимии - топливных элементов. кислород-селективных мембран, риформеров метана и т.п. В середине 2010х нами начаты работы по исследованию данных соединений с привлечением методов квантовой химии и молекулярной динамики. Данное выступление посвящено краткому обзору полученных результатов и обсуждению проблематики использования для данных задач суперкомпьютеров ССКЦ СО РАН
Ковальский Виктор Юрьевич (ИК СО РАН)
Аннотация
Группа [FeO]2+ является ключевым интермедиатом в окислительном катализе негемовыми ферментами. Так, например, частицы, содержащие группу [FeO]2+, такие как метанмонооксигеназа, способны селективно окислять метан до метанола в мягких условиях. Селективное окисление метана является одной из важнейших проблем современной нефтеперерабатывающей промышленности. В рамках метода DFT было произведено исследование первой стадии активации метана - реакции отрыва атома водорода от метана - на модельных частицах, содержащих группу [FeO]2+. Было показано, образование оксильного состояния [FeIII-O•] в ходе реакции существенно снижает барьер отрыва атома водорода от метана.
Папуловский Евгений Сергеевич (ИК СО РАН)
Аннотация
В работе определяется структура оксалата аммония-ниобия при помощи экспериментальных и теоретических методов ЯМР и рентгеноструктурного анализа. В работе использовался квантовохимический метод GIPAW, реализованный в программном пакете CASTEP. В результате была определена ранее неизвестная структура (Фаза III) оксалата аммония-ниобия.
Чеверда В.А., Костин В.И., Белоносов М.А., Соловьёв С.А. (ИНГГ СО РАН)
Аннотация
Разработан итерационный решатель в неоднородной трёхмерной акустической среде, ориентированный на применение при обращении полных волновых полей для восстановления макроскоростной модели. Его ключевой особенностью является использование оригинального предобуславливателя, обеспечивающего сходимость крыловских итераций для широкого класса сред. Вычисление действия матрицы на вектор для предобусловленной системы реализовано с помощью эффективной процедуры, которая основана на двумерном быстром преобразовании Фурье с последующим численным решением семейства краевых задач для системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Приводятся результаты численных расчётов для реалистичных трёхмерных моделей среды.
Загорулько Галина Борисовна (ИСИ СО РАН)
Аннотация
В докладе будет проведен анализ современного состояния в области средств и методологий разработки ИСППР. Будет представлена методология, которая базируется на авторской концепции комплексной поддержки разработки ИСППР, включает онтологический и сервис-ориентированный подходы, технологии Semantic Web, подходы быстрого прототипирования и гибкой разработки программного обеспечения, технологию разработки информационно-аналитических интернет-ресурсов. Возможности предлагаемой методологии будут продемонстрированы на примере разработки ИСППР по угрозам энергетической безопасности и ИСППР по диагностике элементозов.
д.ф.-м.н. Чеверда В.А. (ИНГГ СО РАН)
Аннотация
Построена трёхмерная разномасштабная геологическая модель, содержащая разломы, коридоры трещиноватости и скопления каверн. Приводятся результаты обработки синтетических данных по оригинальному алгоритму, ориентированному на построение сейсмических изображений в рассеянных волнах. Обработка полученных синтетических данных выполнялась в системе Promax ООО РН КрасноярскНИПИнефть. При этом использовался формат работы с большими данными из этой системы под управлением MPI.
М.Р. Еникеев (ИНК РАН и УГНТУ, г. Уфа)
Аннотация
Приглашаем вас 22 января (во вторник) в ИВМиМГ СО РАН на встречу с коллегами из Института нефтехимии и катализа РАН и Уфимского государственного нефтяного технического университета (Уфа, Башкортостан, Россия)
Ю.О. Бобренёва (ИНК РАН и УГНТУ, г. Уфа)
Аннотация
Приглашаем вас 22 января (во вторник) в ИВМиМГ СО РАН на встречу с коллегами из Института нефтехимии и катализа РАН и Уфимского государственного нефтяного технического университета (Уфа, Башкортостан, Россия)
Старый сайт