Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка сетевой компьютерной лаборатории аэрогидромеханики,
тепломассопереноса и механики невесомости

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0204
Руководитель работ
Анфимов Николай Аполлонович
Продолжительность работ
2009 - 2011, 27 мес.
Бюджетные средства
12 млн
Внебюджетные средства
2,4 млн

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Осипов Владимир Петрович

Этапы проекта

1
07.07.2009 - 30.09.2009
Особенности проведения работы на отчетном этапе определяются тем, что рассматривается широкий спектр проблем, связанных с решением задач аэромеханики.
В частности:
- рассмотрены физико-химические модели разных сред, математическую основу для которых составляют уравнения Навье-Стокса, дополненные описанием сопутствующих физических явлений, учитывающие многообразие имеющихся процессов;
- проанализированы модели молекулярной динамики, где используются различные описания взаимодействующих частиц;
- рассмотрены алгоритмы параллельных вычислений, в том числе и алгоритмы обработки графической информации, с применением суперкомпьютерных систем в режиме удаленного доступа;
- обобщается опыт применения прототипа - компьютерной лаборатории COMGA - в исследовательской работе и образовательных практикумах;
- разработаны требования и перечень типовых задач для сетевой компьютерной лаборатории, которые могут быть решены с использованием образовательных, вычислительных и информационных ресурсов участников партнерской группы;
-разработана концепция унификации вычислительной процедуры решения типовых задач средствами сетевой компьютерной лаборатории;
- проанализированы способы защиты интеллектуальной собственности при создании программных комплексов, информационных и вычислительных ресурсов в области аэромеханики.
Результаты работы на первом этапе, в том числе:
- результаты проведенных патентных исследований по способам проведения вычислительных экспериментов в области аэрогидромеханики;
- разработанный перечень типовых задач сетевой компьютерной лаборатории;
- результаты анализа вычислительных моделей аэрогидромеханики;
- систематизированные методические подходы и разработанные рекомендаций по решению типовых задач сетевой компьютерной лаборатории;
- разработанные и обоснованные технологические этапы подготовки и проведения вычислительного эксперимента, обработки и интерпретации его результатов
соответствуют требованиям технического задания.
Новизна применяемых решений в сравнении с другими работами, родственными по тематике и целевому назначению и определяющими мировой уровень заключается в том, что впервые для описания процессов аэромеханики формируются модели, алгоритмы и программы, ориентированные на использование унифицированной вычислительной процедуры, построенной с применением технологии нейросетевого моделирования.
Подготовлены отчеты о НИР и о результатах патентных исследований.
Развернуть
2
01.10.2009 - 10.12.2009
Объектом исследования на данном этапе являются функциональная модель сетевой компьютерной лаборатории аэромеханики, тепломассопереноса и механики невесомости.
Цель работы — формирование функциональных требований к сетевой компьютерной лаборатории и разработка структуры системы.
Методология проведения работ строится на использовании системного подхода при разработке и моделировании открытых распределенных систем. Системный подход позволил на основании анализа проблемных ситуаций образовательной и исследовательской деятельности в области прикладной аэромеханики сформулировать потребности пользователей сетевой компьютерной лаборатории, уточнить ее цели, определить функциональные требования, предложить концептуальную модель интегрированной среды и структуру основных подсистем;
использованы современные методы визуального моделирования сценариев использования (прецедентов) системы на основе UML;
применены рациональные методы конфигурирования комплексов программного обеспечения для многовариантных вычислительных экспериментов, основанные на «каркасном» подходе и принципах «безболезненной» расширяемости и пакетной модуляризации прикладных программ;
заложены предпосылки для использования объектно-ориентированного анализа и программирования на следующих этапах реализации проекта.
Определены основные пользователи системы , их роль в решении задач и приоритеты в работе с распределенной вычислительной и информационной средой. Разработаны основные сценарии использования сетевой компьютерной лаборатории студентами, исследователями и преподавателями-экспертами при решении образовательных и исследовательских задач аэромеханики. Выделены функциональные модули сетевой компьютерной лаборатории. Определено назначение модулей, составлено описание решаемых ими задач. Разработана функциональная схема сетевой компьютерной лаборатории. Составлено схематичное описание в виде диаграмм процессов взаимодействия модулей системы для типовых сеансов работы пользователей. Обобщены и формализованы в виде схем и диаграмм функциональные требования к системе для обеспечения типовых сеансов работы пользователей.
Развернуть
3
01.01.2010 - 30.06.2010
Уведомление
Развернуть
4
01.07.2010 - 10.12.2010
Разработана логическая модель вычислительных и информационных ресурсов распределенной среды моделирования СКЛ. Созданы необходимые программные средства и Интернет-портал СКЛ http://net-lab.keldysh.ru, обеспечивающие доступ к информационным ресурсам через Интернет. Проведен анализ проблем интеграции вычислительных и информационных ресурсов в рамках распределенной среды моделирования. Дано адаптированное описание модулей по направлениям аэродинамика, конвекция, молекулярная динамика, нейросетевое моделирование. Доработаны алгоритмы и программные коды вычислительных модулей ядра моделирования макетной версии СКЛ. Впервые для системной интеграции распределенной среды моделирования реализуются принципы унификации процедуры численного моделирования, использование которых продиктовано необходимостью подключения к вычислительному ядру различных модулей. Впервые решается проблема разработки унифицированных форматов передачи данных на всех этапах моделирования
Развернуть
5
01.01.2011 - 30.06.2011
5.1. Проектирование схем объединения центрального (управляющего) сервера,
вычислительных серверов и абонентских пунктов распределенной среды сетевой компьютерной лаборатории.
5.2. Разработка алгоритмов тестирования внешних информационных ресурсов сетевой компьютерной лаборатории.
5.3. Разработка алгоритмов тестирования внутренних ресурсов сетевой компьютерной лаборатории
5.4. Тестирование внешних и внутренних ресурсов макетной версии сетевой компьютерной лаборатории
5.5. Настройка и тестирование на типовых задачах вычислительных ресурсов макетной версии сетевой компьютерной лаборатории
Развернуть
6
01.07.2011 - 15.10.2011
6.1 . Разработка методики планирования вычислительного эксперимента с использованием ресурсов сетевой компьютерной лаборатории.
6.2. Разработка программных средств для информационной поддержки принятия решений при планировании вычислительных экспериментов с использованием ресурсов сетевой компьютерной лаборатории.
6.3. Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс
6.4. Разработка учебно-методических материалов и инструкций для пользователей сетевой компьютерной лаборатории.
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
2011 - 2012, 11 мес.
Бюджетные средства
11 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2005, 2 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ"
профинансировано
Продолжительность работ
2011 - 2013, 29 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ИПМ ДВО РАН
профинансировано
Тема
Создание микрофлюидного устройства для кристаллизации белков в условиях невесомости.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 14 мес.
Бюджетные средства
14 млн
Количество заявок
1
Тема
Анализ и разработка методов и алгоритмов управления сетевыми ресурсами и потоками данных в программно-конфигурируемых компьютерных сетях.
Продолжительность работ
2012 - 2013, 18 мес.
Бюджетные средства
52 млн
Количество заявок
23
Тема
Организационно-техническое обеспечение проведения всероссийской научной школы для молодежи "Компьютерные технологии анализа инженерных задач механики-2009"
Продолжительность работ
2009, 4 мес.
Бюджетные средства
1,4 млн
Количество заявок
2
Тема
Исследование возможностей повышения точности позиционирования и расширение функциональных характеристик трехмерной системы обезвешивания (имитации невесомости ) установки для исследования сложных космических объектов. на установке: "Испытательная установка для исследования сложных космических объектов в условиях имитации невесомости (КИС РТК) (рег. № 01-62)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка технологий сетевого взаимодействия космических систем
Продолжительность работ
2017 - 2018, 14 мес.
Бюджетные средства
90 млн
Количество заявок
7