Примеры использования
Оптимизация профиля железнодорожного колеса
В ННГУ им. Лобачевского совместно с технологическим университетом г. Делфта выполнялся проект по оптимизации параметров профиля колесных пар железнодорожных вагонов для увеличения их износостойкости. Для этого на кластере была решена задача глобальной оптимизации многоэкстремальной функции с 11-ю параметрами. В результате выполненных расчетов удалось увеличить срок использования колесных пар в 5 раз, что составляет до 120 тыс. км. пробега, и повысить максимально допустимую скорость с 40 до 60 м/сек. Подробнее
Моделирование сердечной активности
В ННГУ совместно с Институтом физики Академии наук Тайваня проводятся исследования аритмии сердца. В проекте исследуется метод прекращения желудочковой фибрилляции — одной опаснейших сердечных аритмий. Для ее подавления обычно используют мощное кратковременное воздействие на сердце электрическим током. Один из альтернативных способов успешного подавления фибрилляций был предложен исполнителями проекта в соавторстве с профессором Дж. Коллинзом и его сотрудниками из Бостонского университета. Вычислительные эксперименты выполняются на суперкомпьютерах, поскольку сердце моделируется системой очень большого числа (до нескольких десятков миллионов) обыкновенных дифференциальных уравнений. Подробнее
Моделирование лазерной плазмы
Сложность лазерной плазмы заключается в том, что эта система является сильно нелинейной. Поведение такой системы оказывается зависящим от большого количества параметров, многие из которых сложно или невозможно контролировать в экспериментах. Аналитические подходы позволяют решать только сильно упрощенные задачи, а реалистичное численное моделирование требует высокопроизводительных вычислений и мощностей современных суперкомпьютеров. Программный комплекс для моделирования плазмы PICADOR разрабатывается коллективом сотрудников ННГУ и ИПФ РАН с 2010 года. Он ориентирован на решение больших задач в области моделирования лазерной плазмы на гетерогенных кластерных системах с использованием многоядерных центральных процессоров, графических процессоров и сопроцессоров Intel Xeon Phi. Подробнее
Оптическая биомедицинская диагностика
В ННГУ совместно с ИПФ РАН выполнялся проект по моделированию оптической диагностики биологических тканей. Одной из основных проблем при разработке таких методов и интерпретации диагностических данных является сложный характер распространения света в биотканях. Для численного моделирования распространения излучения использовался параллельный метод Монте-Карло. Выполнение вычислений на графических процессорах NVIDIA CUDA дало более чем стократный прирост производительности по сравнению с вычислениями на CPU, что в настоящее время привело к уменьшению времени счета в среднем с 2,5 часов до 1,5 минут для 1 млрд траекторий. Подробнее
Трехмерная визуализация и реконструкция человека и его органов
В ННГУ выполняется проект по реконструкции данных компьютерных томограмм. Проект направлен на достижение наивысших производительности и качества 3D реконструкции результатов томографии внутренних органов человека, и, на этой основе, на сведение воедино результатов томограмм всех типов в одной трехмерной модели с целью увеличения точности диагностики и качества лечения. Реализованный алгоритм визуализации позволяет добиться реального времени для совместной 3D-визуализации нескольких томограмм, заданных в разных системах координат. Программным комплексом достигнуты производительность и качество 3D визуализации томограмм на уровне лучших мировых образцов. Подробнее
Расчет псевдосимметрии кристаллов
В ННГУ им. Н.И. Лобачевского выполнялся проект по численному моделированию псевдосимметрии кристаллов. Псевдосимметрия влияет на многие физические свойства кристаллов: генерация второй оптической гармоники, пьезоэффект, пироэффект, сегнетоэлектрический эфффект и др. Вычисление количественных характеристик симметричности кристалла является затратным, т.к. элементарная ячейка кристалла может содержать несколько десятков тысяч атомов. Для эффективного решения такой задачи требуется применение параллельных алгоритмов. В ходе проекта был реализован программный комплекс, позволяющий исследовать псевдосимметрию атомных структур кристаллов и атомных кластеров, включающий параллельные реализации для систем с разделенной памятью на CPU и GPU. Подробнее
Другие примеры использования:
- Исследовательские проекты
- Альманах «Суперкомпьютерные технологии в науке, образовании и промышленности»
выпуск 1, выпуск 2, выпуск 3, выпуск 4 - Знаете ли Вы, в каких областях используются суперкомпьютерные вычисления?