Статья
Метод параллельного расчета коррелированной системы n-частиц на графическом процессоре
В статье рассматривается поддержка высокопроизводительных вычислений, реализуемых на сетевом вычислительном ресурсе (информационно-исследовательская система ИИС MD-Slag-Melt»), позволяющем исследовать структуру и свойства многокомпонентных шлаковых расплавов методами компьютерного моделирования, в том числе методом молекулярной динамики.
Авторами разработан ряд методов для поддержки параллельных вычислений, которые используют модель неоднородных дескрипторов для распределенного МД-моделирования коррелированной системы N-частиц.
The model of distributed calculators makes it possible a parallel calculation of the correlated N-particle system with a complex multi-particle interaction (long-range ionic and short-range repulsive, two- and three-particle covalent interactions) with MPI and CUDA technologies. The computational model is based on the mathematical model of heterogeneous descriptors developed by the authors, that allows shift the focus from the describing the physical interactions in the system to the description of data flow between the descriptors. The results of computer experiments, which compare the time of the simulation on the cluster of 16 calculators and GPU NVIDIA are given. The model of distributed calculators was being tested with the software package of RIS «MD-SLAG-MELT»
Одной из важнейших задач при разработке автоматизированных систем научных исследований (АСНИ) является обеспечение приемлемого быстродействия вычислительных машин и обеспечение их эффективной работы. В статье рассмотрен алгоритм, реализующий разделение задач между процессорами подсистемы распределенного молекулярно-динамического моделирования информационно-исследовательской системы "Шлаковые расплавы". Предложена методика оптимизации данного алгоритма, произведена оценка эффективности и расчет ускорения предложенного решения.
Содержит материалы докладов, посвященных высокопроизводительным параллельным вычислениям на кластерных системах применительно к науке, образованию и промышленности
Пылевые частицы могут приобретать кинетическую энергию порядка 10 эВ и более, что значительно превышает температуры ионов и электронов в разряде, а также температуру вещества пылевой частицы. Число пылевых частиц в лабораторных экспериментах может составлять сотни или даже десятки. Это приводит к вопросу о соответствии средней кинетической энергии пылевых частиц понятию «температура». Асимметрия сил, определяющих движение пылевых частиц, приводит к особым механизмам передачи энергии между степенями свободы и ещё более усложняет понятие «температуры» для системы пылевых частиц в плазме. Вопрос применимости понятия «температуры» системе пылевых частиц рассматривается в данной статье.
Высокопроизводительные вычисления завоевывают все более прочные позиции при решении разного рода задач (в том числе задач, в которых применяются методы имитационного моделирования), используя ресурсы нескольких исполнителей для выполнения вычислений. Основная цель использования этих средств – оптимизация времени вычислений. Однако гетерогенность исполнителей (вычислительные узлы имеют разную производительность, линии связи между узлами обладают разной пропускной способностью), гетерогенность самого параллельного приложения (приложение представляет собой совокупность логических процессов, расположенных на разных вычислительных узлах и взаимодействующих посредством посылки сообщений друг другу) приводит к возникновению дисбаланса нагрузки на вычислительных узлах. В результате выигрыш от использования нескольких исполнителей при выполнении вычислений сводится к нулю. Для того, чтобы избежать нежелательных последствий дисбаланса используют специальное программное обеспечение, реализующее алгоритм балансировки. Алгоритм балансировки предназначен для равномерного распределения нагрузки на вычислительные узлы. Если на каком-нибудь вычислительном узле нагрузка превышает допустимую, то, следуя алгоритму балансировки, часть нагрузки переносят на другой, менее загруженный узел. При этом следует учитывать затраты приложения на коммуникацию между вычислительными узлами. В настоящей работе в качестве приложения рассматривается распределенная система имитации (Triad.Net) рассматривать балансировку применительно к распределенной имитационной модели). Распределенная модель представляет собой совокупность объектов, функционирующих на различных вычислительных узлах и взаимодействующих путем посылки сообщений друг другу (реализована с применением технологии .Net).
Издание включает материалы Х Всероссийской научно-практической конференции, посвященной вопросам развития информационной научно-образовательной среды как на федеральном и региональном уровнях, так и на уровне вуза, общеобразовательной школы и т. д.
Тематика сборника: информационные системы управления, высокопроизводительные вычисления, электронное обучение, электронные библиотеки и электронные библиотечные системы, цифровые образовательные ресурсы, образовательные интернет-порталы, подготовка ИТ-специалистов и др.
Журналы событий, сохраняемые современными информационными и техническими системами, как правило, содержат достаточно данных для автоматизированного восстановления моделей соответствующих процессов. Разработано множество алгоритмов для построения моделей процессов, проверки соответствия фактического поведения системы модельному, сравнения моделей процессов, и т.д. Однако возможность быстрого анализа выбираемых пользователями частей журнала до сих пор не нашла полноценной реализации. В статье описан метод многомерного хранения журналов событий для извлечения и анализа процессов, основанный на подходе ROLAP. Результатом анализа журнала является направленный невзвешенный граф, представляющий собою сумму возможных последовательностей событий, упорядоченных по вероятности их возникновения с учетом заданных условий. Разработанный инструмент позволяет выполнять совместный анализ моделей подпроцессов, восстановленных из частей журнала путем задания критериев отбора событий и требуемого уровня детализации модели.
В монографии приведены результаты исследования, посвященного управлению жизненным циклом информационных систем, а также анализу стандартов, сводов знаний и корпоративных методик, использующихся в ИТ-проектах. Приведены характеристики фаз ЖЦИС из практики управления ИТ-проектами, а также практические рекомендации по управлению такими проектами. Книга предназначена для научных работников, сотрудников научно- технических предприятий и работников государственных органов управлений, а также студентов, аспирантов, слушателей бизнес-школ повышения квалификации и переподготовки кадров. Книга содержит практические рекомендации для руководителей ИТ-проектов, а также сотрудников компаний, занимающихся проектной деятельностью в области ИТ-проектов.
The geographic information system (GIS) is based on the first and only Russian Imperial Census of 1897 and the First All-Union Census of the Soviet Union of 1926. The GIS features vector data (shapefiles) of allprovinces of the two states. For the 1897 census, there is information about linguistic, religious, and social estate groups. The part based on the 1926 census features nationality. Both shapefiles include information on gender, rural and urban population. The GIS allows for producing any necessary maps for individual studies of the period which require the administrative boundaries and demographic information.
В данной работе рассматривается пятое уравнение Пенлеве, которое имеет 4 комплексных параметра. Методами степенной геометрии ищутся асимптотические разложения его решений в окрестности его неособой точки z=z0, z0≠0, z0≠∞, при любых значениях параметров уравнения. Показано, что имеется ровно 10 семейств разложений решений уравнения. Все они - по целым степеням локальной переменной z - z0. Из них одно новое; у него произвольный коэффициент при четвертой степени локальной переменной. Одно из семейств однопараметрическое, остальные - двухпараметрические. Доказано, что все разложения сходятся в окрестности (а являющиеся полюсами - в проколотой окрестности) точки z=z0.
В данной работе рассматривается пятое уравнение Пенлеве, которое имеет 4 комплексных параметра α, β, γ, δ. Методами степенной геометрии ищутся асимптотические разложения его решений при x → ∞. При α≠0 найдено 10 степенных разложений с двумя экспоненциальными добавками каждое. Шесть из них - по целым степеням x (они были известны), и четыре по полуцелым (они новые). При α=0 найдено 4 однопараметрических семейства экспоненциальных асимптотик y(x) и 3 однопараметрических семейства сложных разложений x=x(y). Все экспоненциальные добавки, экспоненциальные асимптотики и сложные разложения найдены впервые. Также уточнена техника вычисления экспоненциальных добавок.
В данной работе рассматривается пятое уравнение Пенлеве. Методами степенной геометрии ищутся асимптотические разложения его решений при x → 0. Получено 27 семейств разложений решений уравнения. 19 из них получены из разложений решений шестого уравнения Пенлеве. Среди остальных 8 семейств одно было известно раньше, ещё одно может быть получено из разложения решения третьего уравнения Пенлеве. Новыми являются 3 семейства полуэкзотических разложений, 2 семейства сложных разложений и семейство степенно-логарифмических разложений.
Электронное издание является сборником материалов международной научно-практической конференции "Теория активных систем" (ТАС-2014)