Научная группа «Математическое моделирование задач физики плазмы на параллельных вычислительных системах сверхвысокой производительности»

Команда:

Руководитель: Савельев В.И.

Зинин Л.В. Четвертушкин Б.Н. Зубков Е.В. Листопад С.В. Шарамет А.А. Ишанов С.А.

Цели:

Высокопроизводительные вычислительные системы играют все повышающуюся стратегическую роль в адресации решения неотложных фундаментальных задач в национальной безопасности, создании новых источников энергии, управления экономикой, здравоохранении, охране окружающей среды и многих других областях. Многие глобальные явления могут быть исследованы исключительно через математический вычислительный подход, примером может служить сложные процессы в исследованиях фундаментальных проблем физики, климата и окружающей среды.

Технологический прогресс предсказывает появление в скором будущем суперкомпьютерных систем экзафлопного масштаба производительности 1018 операций с плавающей точкой в секунду и выше и такие компьютерные системы ожидаются в конце текущей декады 2018-2020 году. Аппаратные средства будут кардинально обновлены по многим направлениям, включая пиковую производительность, объем памяти , время отклика по передаче информации, скорости обмена информации, однако комплексность современных задач в научных и инженерных исследованиях продолжает опережать наши возможности адекватно и эффективно адресовать их через имеющиеся вычислительные мощности и математические методы.

Приоритетной целью эффективного использования нового поколения экзамасштабных суперкомпьютерных систем является создание математических методов и средств для актуальных идей, открытий, достижений в научном анализе, моделировании и предсказании сложных явлений важных для настоящего и будущего.

Работа концентрируется на создании вычислительных методов,. алгоритмов и программных сред для наиболее актуальных научных областей физики плазмы, в частности фундаментальных проблем астрофизики и создания новых источников энергии на базе термоядерного синтеза.

Концентрируясь на создании фундаментальных методов алгоритмов и программных сред, разработки проекта будут полезными для широкого круга задач и пользователей.

Применяемые математические методы моделирования являются новыми, нацелены на решение проблем, имеющих серьезную значимость в рамках российских и международных исследований. Полномасштабные модели данного типа будут разработаны впервые в мире. Их можно будет использовать для развития современных кодов моделирования плазмодинамических процессов с тем, чтобы осуществить интеграцию в рамках глобальных средств численного анализа физики плазмы и термоядерного синтеза. В целом результаты данного проекта будут оригинальными, не имеющими фактически аналогов в мировой литературе.

Основными результатами проекта представляются создание надежных универсальных алгоритмов и сред моделирования для параллельных вычислительных систем сверхвысокой производительной, которые будут в том числе использоваться для прикладных исследований в области термоядерной энергетики, физики экстремальных состояний вещества, фундаментальной астрофизики и т.д., в частности оригинальные численные методики, компьютерные модели и алгоритмы.

Главная страница