Нижегородский государственный университет им.Н.И.Лобачевского.

ЛАБОРАТОРИЯ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Факультет вычислительной математики и кибернетики

Лаборатория ITLabИсследованияПроекты 2010 г. Switch to English version  
Новости
О Лаборатории
Обучение
Исследования
Проекты 2011 г.
Проекты 2010 г.
Проекты 2003-2009 гг.
Образовательные комплексы
Семинар Лаборатории
Мероприятия
Вакансии Интел
Сотрудничество
Разработчики сайта
О нас пишут
Летняя школа 2011
Видео лекции
Клуб У.М.Н.И.К.
Имя:
Пароль:
запомнить:
Забыли пароль? Регистрация

Проекты 2010 г.

Моделирование плазмы методом частиц в ячейках на кластерных системах

Краткое описание

Плазма - это полностью или частично ионизованный газ, в котором плотность положительно и отрицательно заряженных частиц почти одинакова. Плазма - это не просто набор заряженных частиц, в плазме каждая заряженная частица взаимодействует с большим числом близко расположенных частиц, что приводит к проявлению коллективных эффектов: квазинейтральность, экранировка, плазменные колебания.

Лазерные технологии позволяют получать в настоящее время лазерное излучение с максимальной интенсивностью до 1022 Вт/см2, что соответствует напряженности поля 1012-1013 В/см, при такой огромной напряженности разность потенциалов на 1 см составит 1 ТВ. Необходимо уметь организовать эффективное взаимодействие сверхсильных полей с веществом. Пробой диэлектриков (стекло, вода,...) достигается уже при интенсивностях 1011-1012 Вт/см2, газа до 1014 Вт/см2. При этом происходит ионизация вещества, образуется плазма, т. е. происходит смена фазового состояния вещества, сопровождающаяся резким изменением характеристик и часто взрывообразным разрушением материала. В плазме взаимодействие может идти при значительно более высоких напряженностях поля, в сравнении с обычным веществом.

Область исследований - численное моделирование плазмы на гетерогенных кластерных системах.

Цели проекта

В рамках первого этапа проекта предполагается решить следующие задачи.
  1. Изучить метод PIC для моделирования плазмы.
  2. Описать вычислительную схему метода с учетом опыта решения прикладных задач в ИПФ РАН.
  3. Разработать инфраструктуру для проведения исследований (система построения кода, тестовая система для анализа корректности/производительности, подсистема конфигурирования/визуализации).
  4. Спроектировать и реализовать программно расчетную схему для однопроцессорной системы с учетом дальнейшего расширения.
  5. Разработать первую версию параллельной реализации для кластера.

Коллектив

  1. Мееров И.Б. – руководитель проекта.
  2. Бастраков С.И.
  3. Гоносков А.
  4. Донченко Р.
  5. Ефименко Е.
  6. Малышев А.С.

Основные результаты

  1. Создана последовательная реализация метода Particle-in-Cell.
  2. Разработан набор тестов для контроля корректности отдельных частей вычислительного цикла и схемы в целом.
  3. Создана инфраструктура для ввода/вывода и автоматизированного тестирования.
  4. Разработана MPI-версия.
  5. Проведены эксперименты по распараллеливанию отдельных частей вычислительной схемы на общую память (OpenMP) и GPU (CUDA).

Публикации

Отсутствуют.

Материалы

  1.   Презентация проекта

<< вернуться  |   Документ от: 22.01.2011 19:45

Новости

14.11.2015
16.10.2015
16.10.2015
14.10.2015
20.09.2015

© ITLab, Нижний Новгород,  2009