Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка методов математического моделирования и программных
средств решения задач аэродинамики на высокопроизводительных
вычислительных системах

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0192
Организация
ИММ РАН
Руководитель работ
Четверушкин Борис Николаевич
Продолжительность работ
2009 - 2011, 26 мес.
Бюджетные средства
9 млн
Внебюджетные средства
1,8 млн

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Якобовский Михаил Владимирович

Этапы проекта

1
07.07.2009 - 15.09.2009
Выбор набора и определение вычислительной емкости входящих в
него классов актуальных задач аэродинамики и аэроакустики.
Выбор и разработка базовых математических моделей для решения
выбранных классов задач аэродинамики и аэроакустики (на основе
уравнений Эйлера, Навье-Стокса, квазигазодинамической системы,
моделей турбулентности и других).
Определение необходимых характеристик численных схем (таких
как, порядок аппроксимации по пространству и времени, структура
шаблонов, качество сеток).
Выбор базовых параллельных алгоритмов, предположительно
эффективно выполняющихся на многоядерных МВС с числом ядер
не менее 1000.
Подготовка ТЗ на создание и адаптацию к многоядерным МВС с
числом ядер не менее 1000 базовых вычислительных модулей
решения задач аэродинамики и аэроакустики и средств
сопровождения расчетов.
Определение функционального состава средств, необходимых для
сопровождения вычислительных экспериментов, в том числе,
средств генерации сеток, разбиения сеток на домены,
распределенного ввода-вывода, декомпозиции и визуализации
сеточных данных.
Развернуть
2
16.09.2009 - 15.12.2009
Разработка и анализ численных методов, реализующих выбранные базовые математические модели для решения выбранных классов задач аэродинамики и аэроакустики. Программная реализация разработанных базовых вычислительных
алгоритмов и их адаптация к многоядерным МВС с числом ядер не менее 1000.
Программная реализация средств сопровождения вычислительных экспериментов (средств генерации, ввода-вывода и декомпозиции сеток).
Проведение патентных исследований. Программная реализация средств сопровождения вычислительных экспериментов (средств визуализации сеток и сеточных данных).
Подготовка научно-методических материалов в виде макетов статей
по результатам проведенных исследований в области разработки
базовых математических моделей, создания и программной
реализации базовых параллельных алгоритмов и средств сопровождения вычислительных экспериментов в области аэродинамики и аэроакустики.
Развернуть
3
01.01.2010 - 30.06.2010
Отладка программно реализованных базовых вычислительных алгоритмов решения выбранных классов задач аэродинамики и аэроакустики на многоядерных МВС с числом ядер не менее 1000. Отладка средств сопровождения вычислительных экспериментов (средств генерации, ввода-вывода и декомпозиции сеток).
Сборка вычислительного ядра для решения на высокопроизводительных вычислительных системах задач
аэродинамики и аэроакустики.
Сборка приложений для моделирования выбранных классов задач аэродинамики и аэроакустики.
Разработка алгоритмов тестирования средств сопровождения вычислительных экспериментов. Тестирование разработанных параллельных программ
сопровождения вычислительных экспериментов.
Развернуть
4
01.07.2010 - 15.12.2010
Анализ эффективности разработанного вычислительного ядра для решения на высокопроизводительных вычислительных системах задач аэродинамики. Модификация разработанного вычислительного ядра для решения на высокопроизводительных вычислительных системах задач
аэродинамики.
Проведение предварительных расчетов для численного моделирования выбранных классов задач аэродинамики и аэроакустики. Подготовка научно-методических материалов, посвященных
математическим постановкам задач и численным методам, для учебного курса "Математическое моделирование задач
аэродинамики на суперкомпьютерах".
Подготовка научно-методических материалов в виде макетов статей
по результатам апробации вычислительного ядра на примере
решения с его помощью на многопроцессорных системах модельных задач аэродинамики и аэроакустики.
Разработка алгоритмов тестирования вычислительного ядра для решения на высокопроизводительных вычислительных системах задач аэродинамики и аэроакустики.
Развернуть
5
01.01.2011 - 31.05.2011
Тестирование разработанного вычислительного ядра для решения на
высокопроизводительных вычислительных системах задач
аэродинамики и аэроакустики.
Проведение расчетов в рамках выбранных классов задач аэродинамики и аэроакустики с целью верификации разработанных математических моделей, численных методов и программных
средств. Уточнение используемых математических моделей и коррекция численных методов и реализующих их программ с целью увеличения предсказательных возможностей созданных средств
численного моделирования задач аэродинамики и аэроакустики.
Анализ производительности и вычислительной эффективности
разработанных программных средств решения на
высокопроизводительных вычислительных системах задач
аэродинамики и аэроакустики. Уточнение алгоритмов и выполнение
коррекции вычислительного ядра и программ сопровождения
вычислительных экспериментов с целью увеличения
масштабируемости разработанных средств и эффективности
использования вычислительной мощности многопроцессорных
систем.
Подготовка научно-методических материалов посвященных
параллельным алгоритмам и их программной реализации для
учебного курса "Математическое моделирование задач аэродинамики на суперкомпьютерах". Обработка и анализ результатов численного моделирования
физических процессов полученных в ходе выполнения расчетов задач аэродинамики и аэроакустики.
Развернуть
6
01.06.2011 - 05.09.2011
Проведение расчетов в рамках выбранных классов задач аэродинамики и аэроакустики с целью верификации разработанных математических моделей, численных методов и программных
средств, и с целью численного изучения задач из выбранных классов задач аэродинамики и аэроакустики.
Обобщение полученных в результате выполнения НИР результатов. Определение эффективности и масштабируемости разработанных
средств решения задач аэродинамики и аэроакустики на высокопроизводительных вычислительных системах, с
использованием не менее 1000 процессорных ядер. Уточнение классов задач, эффективное решение которых возможно с помощью разработанных в ходе выполнения НИР алгоритмических и
программных средств.
Подготовка научно-методических материалов в виде макетов статей,
обобщающих результаты выполненных в ходе выполнения НИР исследований, в том числе: результаты апробации на
суперкомпьютерах, программно реализованных алгоритмов,
предназначенные для моделирования задач аэродинамики и аэроакустики; результаты обработки данных, полученных при численном моделировании задач аэродинамики и аэроакустики.
Обработка и анализ результатов численного моделирования физических процессов, полученных в ходе выполнения расчетов выбранных модельных задач аэродинамики и аэроакустики. Разработка программы внедрения результатов НИР в
образовательный процесс.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2012 - 2013, 13 мес.
Бюджетные средства
1,95 млн
Организация
МФТИ
профинансировано
Продолжительность работ
2010 - 2012, 26 мес.
Бюджетные средства
3,6 млн
Организация
НИЯУ МИФИ
профинансировано
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
Решение концептуальных задач проектирования тепловых турбин методами вычислительной аэродинамики и теплофизики.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
0
Тема
Разработка, оптимизация и масштабирование высокоточных вычислительных методов и программ для моделирования на высокопроизводительных вычислительных системах различных архитектур.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 23 мес.
Бюджетные средства
20 млн
Количество заявок
6
Тема
Поисковые проблемно-ориентированные исследования в области математического моделирования задач многофазной фильтрации на вычислительных системах сверхвысокой производительности.
Продолжительность работ
2012 - 2013, 18 мес.
Бюджетные средства
45 млн
Количество заявок
4
Тема
Развитие алгоритмического и программного обеспечения высокопроизводительных вычислительных кластеров для анализа устойчивости и интеллектуального управления процессами, описываемыми сложными количественно-качественными математическими моделями логико-динамической природы.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
3 млн
Количество заявок
3