Регистрация / Вход
Прислать материал

Высокопроизводительный программный комплекс моделирования и прогноза экстремальных гидрометеорологических явлений и расчета воздействий на морские объекты и сооружения

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.514.11.4033
Организация
Университет ИТМО

Разработка конкурентоспособных отечественных программных пакетов для терафлопных вычислительных систем, реализующих потенциал российской школы прикладной математики, предлагающей уникальные технологии решения больших вычислительно сложных задач. Работы являются предварительным этапом для подготовки к выполнению опытно-конструкторских работ по данному направлению с последующей коммерциализацией и прицелом на импортозамещение в данном секторе рынка программного обеспечения, на вытеснение зарубежных аналогов с российских гражданских и оборонных предприятий, обеспечение независимости от зарубежных компаний.

Соисполнители

Этапы проекта

1
18.05.2007 - 31.08.2007
В ходе работ, выполненных на этапе № 1, был проведен анализ базовых параллельных алгоритмов, применяемых для гидродинамического и статистического моделирования совместной изменчивости полей скорости ветра, морского волнения, уровня и течений. Идентификация и исследование параметрических моделей параллельной производительности, определяющих область применения разрабатываемых алгоритмов, выполнялась в зависимости от характеристик вычислительной системы и параметров задачи. Выполнен анализ взаимосвязей между структурой математического алгоритма и архитектурой многопроцессорной вычислительной системы, а также анализ нелинейных (с обратным влиянием) связей между звеньями вычислительной цепочки и алгоритмов сегментации программы на высоком, среднем и низшем уровнях распараллеливания вычислительного процесса. Проведен анализ требований к программному комплексу, обосновано его архитектурное решение и выбрана технология реализации. Патентные исследования проведены в соответствии с ГОСТ 15.011. Мероприятия по достижению технико-экономических показателей реализованы в соответствии с п. 6 Технического задания. По итогам этапа № 1 составлен промежуточный отчет.
Развернуть
2
01.09.2007 - 07.12.2007
разработан комплекс параллельных вычислительных алгоритмов, применяемых для гидродинамического и статистического моделирования пространственно-временных полей атмосферного давления, скорости ветра, морского волнения, уровня и течений, а также разработана система параметрических моделей производительности параллельных алгоритмов и механизмы отображения, распределения нагрузки и миграции заданий. Патентные исследования проведены в соответствии с ГОСТ 15.011. Мероприятия по достижению технико-экономических показателей реализованы в соответствии с п. 6 Технического задания
Развернуть
3
01.01.2008 - 31.05.2008
В ходе работ, выполненных на этапе № 3, был разработан прототип программного комплекса моделирования и прогноза экстремальных гидрометеорологических явлений, в том числе: модуль усвоения метеорологических данных, модуль гидродинамического моделирования уровня и течений, волнения и ветра, модуль стохастического моделирования, компонент расчета рисков воздействий на морские объекты и сооружения. Результатом работы явился комплект программной документации в соответствии с п. 4.10 Технического задания, а также программа и методики экспериментальных исследований. Были проведены экспериментальные исследования по масштабируемости программного комплекса на терафлопной вычислительной системе. Патентные исследования проведены в соответствии с ГОСТ 15.011. Мероприятия по достижению технико-экономических показателей реализованы в соответствии с п. 6 Технического задания. По итогам этапа № 3 составлен промежуточный отчет.
Развернуть
4
01.06.2008 - 31.10.2008
В ходе работ, выполненных на этапе № 4, был разработана Программа и методики экспериментальных расчетов; проведены экспериментальные расчеты рисков воздействий на морские объекты и сооружения и экстремальных характеристик для Северной части Каспийского моря. Исполнителями были подготовлены массивы исторических данных для сравнения с экспериментальными расчетами, а также был создан электронный атлас экстремальных гидрометеорологических явлений (совместных характеристик ветра, волнения, течения и уровня моря) для Каспийского моря, включающий в себя характеристики совместной повторяемости экстремумов, а также оценки меры риска для различных морских операций. На данном этапе исполнителями была выполнена оценка технико-экономического потенциала результатов исследований, проведены обобщение результатов предыдущих этапов работ и оценка полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем. Патентные исследования проведены в соответствии с ГОСТ 15.011. Мероприятия по достижению технико-экономических показателей реализованы в соответствии с п. 6 Технического задания. По итогам этапа № 4 составлен заключительный научно-технический отчет.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.4 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела по перспективным технологиям в области информационно-телекоммуникационных систем
Тема
Разработка российских программных комплексов для эффективного проектирования сложных технических конструкций и моделирования реальных процессов с использованием терафлопных вычислительных систем.
Продолжительность работ
2007 - 2008, 17 мес.
Бюджетные средства
21 млн
Количество заявок
6
Тема
Создание семейства высокопроизводительных многопроцессорных вычислительных систем с динамически перестраиваемой архитектурой на основе реконфигурируемой элементной базы и их математического обеспечения для решения вычислительно трудоемких задач
Продолжительность работ
2007 - 2009, 30 мес.
Бюджетные средства
194 млн
Количество заявок
3
Тема
Создание комплекса пакетов прикладных программ для моделирования сложных научных и промышленных задач на суперкомпьютерных системах терафлопного уровня и в распределенных вычислительных средах.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка архитектуры вычислительных модулей на базе перспективных многоядерных процессоров нового поколения с локальной буферной памятью и семейства решений на ее основе
Продолжительность работ
2007 - 2008, 11 мес.
Бюджетные средства
90 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка технологии проведения высокопроизводительных расчетов в области вычислительной химии в различных распределенных средах с применением методов виртуализации приложений и ресурсов.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 15 мес.
Бюджетные средства
12,9 млн
Количество заявок
2