+
СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К СУПЕРКОМПЬЮТЕРНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ
стр.5-17
Антонов А.С., Воеводин В.В., Гергель В.П., Соколинский Л.Б.
Система суперкомпьютерного образования создается в рамках выполнения проекта Комиссии при Президенте РФ по модернизации и технологическому развитию экономики России «Создание системы подготовки высококвалифицированных кадров в области суперкомпьютерных технологий и специализированного программного обеспечения». В данной статье дается краткая характеристика создаваемой Системы, рассматривается ее структура и основные компоненты. Главный акцент делается на системность реализуемого подхода, позволяющую заложить основу для внедрения суперкомпьютерного образования в практику образовательных учреждений России.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ПАКЕТ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ HELMHOLTZ3D
стр.18-32
В работе представлен пакет параллельных прикладных программ Helmholtz3D, который позволяет проводить расчеты трехмерных электромагнитных полей с гармонической зависимостью от времени, распространяющиеся в трехмерных областях со сложной геометрией. Для решения возникающих в результате аппроксимаций систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) с комплексными плохообусловленными неэрмитовыми матрицами используются современные итерационные методы решения СЛАУ в подпространствах Крылова совместно с оригинальными параллельными предобуславливателями. Апробация пакета проведена на серии методических и практических задач расчета электромагнитных полей для волновых устройств и задач электромагнитного каротажа.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ АНАЛИЗА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
стр.33-47
Калачев А.В., Карсаков А.С., Мееров И.Б., Напыльникова Я.А., Овсюхно А.Ю.
В работе рассмотрена задача разработки энергоэффективного программного обеспечения. Основное внимание уделено программированию для мобильных устройств. Предложен новый программный инструмент для анализа энергоэффективности приложений для мобильных устройств. Инструмент позволяет собирать и обрабатывать экспериментальную информацию, характеризующую энергоэффективность приложений на используемой платформе. Приведено сравнение аналогичных инструментов. Описаны основная функциональность, метод использования и результаты применения на примере задачи матричного умножения. Проведен анализ энергоэффективности реализаций алгоритма с использованием набора команд SSE, а также технологий параллельного программирования OpenMP и Cilk Plus. Исследованы зависимость энергоэффективности от числа использованных потоков, количества кэш-промахов, количества переходов между C-State-состояниями процессора. Сформулированы выводы по результатам проведенного анализа. Приведены планы по дальнейшему развитию функциональности инструмента.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО И СЕЙСМИЧЕСКОГО ПОЛЯ В ИЕРАРХИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНЫХ СРЕДАХ
стр.48-55
Построен алгоритм 3D моделирования электромагнитного поля для произвольного типа источника возбуждения N-слойной среды с иерархическим проводящим включением, расположенным в J-ом слое. Построены алгоритмы 2-D моделирования для дифракции звука и линейно поляризованной поперечной упругой волны на включении иерархической структуры, расположенной в J-ом слое N-слойной упругой среды.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УПРУГИХ ВОЗМУЩЕНИЙ, РАСПРОСТРАНЯЮЩИХСЯ ИЗ ОЧАГА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
стр.56-64
Голубев В.И., Хохлов Н.И.
Целью данной работы является разработка программного комплекса для проведения математического моделирования распространения упругих возмущений, зарождающихся в гипоцентре землетрясения, в гетерогенных средах. В качестве источника возмущения используется геофизическая модель очага землетрясения в виде подвижки по уже существующему разлому. Для описания динамического поведения среды используется система уравнений (гиперболического типа) механики твердого тела с явным выделением контактных границ неоднородностей. Она решается с помощью сеточно-характеристического метода на криволинейных структурных трехмерных сетках. Одной из особенностей используемого вычислительного алгоритма является его высокая масштабируемость по количеству вычислителей. Использование криволинейных сеток позволяет с высокой точностью описать большой класс расчетных геометрий. Авторами была проведена математическая постановка задачи, разработан программный комплекс и выполнена серия численных расчетов. В статье приведены результаты расчета распространения сейсмического возмущения в многослойной геологической среде и оценки сейсмостойкости наземного сооружения. Проведено исследование ускорения процесса расчета при увеличении количества вычислительных узлов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ АТМОСФЕРЫ КРУПНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА (НА ПРИМЕРЕ Г. ЧЕЛЯБИНСКА)
стр.65-82
Ленская О.Ю., Абдуллаев С.М., Приказчиков А.И., Соболев Д.Н.
В статье исследована возможность применения модели WRF (Weather Reseach and Forecasting) для исследования характеристик пограничного слоя атмосферы и его эволюции над крупным промышленным городом в условиях зимнего антициклона. Обсуждается влияние процессов, связанных с антропогенной деятельностью, неоднородностью городского ландшафта на развитие городского острова тепла. Получено, что WRF относительно хорошо описывает наблюдаемую структуру пограничного слоя с его температурной инверсией в нижнем 150-метровом слое и почти изотермическую стратификацию в однородном слое выше 300 м. Однако интенсивность инверсии оказывается значительно заниженной (примерно на 4 °С). Вычислительные эксперименты показывают, что абсолютная разность между наблюдаемой и рассчитанной температурой монотонно убывает во времени и после 18 часов от начала расчета сохраняется в пределах ±1 °С на всех расчетных уровнях в пограничном слое. Обнаруживается некоторая инерция в эволюции смоделированных характеристик пограничного слоя в период восхода - захода солнца, когда происходит быстрое изменение температуры воздуха в нижнем слое (менее 150 м). При низких температурах (ниже -10 °С) и слабых ветрах поля метеохарактеристик изменяются под воздействием городского острова тепла, представляя собой две температурные аномалии до +2÷4 °С, разделенные более холодной областью долины реки. Смоделированное поле ветра на разных уровнях в пограничном слое согласуется с температурным максимумом над обширной промышленной территорией в том, что в приземном слое здесь формируется зона дивергенции ветра, которая связана с нисходящими движениями воздуха, тогда как зона конвергенции вдоль долины реки связана с горизонтальными движениями «туннельного эффекта». Обнаружено, что при взаимодействии городского острова тепла с особенностями орографии города формируется необычно сильная струя на нижних уровнях над возвышенной частью города, занятой металлургическими предприятиями, которая, возможно, ответственна за сдвиги ветра над этой территорией. В целом структура циркуляций городского острова тепла может рассматриваться как стационарный фронт - один из новых объектов будущих мезомасштабных исследований.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОБЗОР АЛГОРИТМОВ ЛОКАЛЬНОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ДЛЯ МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
стр.83-96
Миниахметов Р.М., Рогов А.А., Цымблер М.Л.
Работа содержит обзор алгоритмов локального позиционирования (позициониования внутри помещений) на основе стандарта беспроводной связи Wi-Fi, в которых в качестве единственного источника информации о местонахождении агента выступает мощность сигнала, принимаемого от точек доступа Wi-Fi сети. Произведен сравнительный анализ рассматриваемых алгоритмов по таким критериям, как базовый или улучшающий, погрешность, вычислительная сложность и независимость от предварительных измерений.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОННОГО ОБУЧЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ СИСТЕМЫ COMPETENTUM
стр.97-103
Описаны преимущества использования систем компьютерного тестирования для решения задач оценки уровня знаний и умений студентов по различным дисциплинам. Представлены методические рекомендации по организации тестирования в системе электронного обучения Competentum. Разработана детальная инструкция по настройке, организации хода и мониторингу результатов тестирования. Обоснована целесообразность применения системы в рамках виртуального образовательного пространства, предоставляемого студентам реализуемой технологией обучения «Персональный виртуальный компьютер».
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАДАННОГО ДВИЖЕНИЯ ПЯТИЗВЕННОГО МЕХАНИЗМА
стр.104-110
Ухоботов В.И., Величко В.С.
Рассматривается задача о моделировании совместного со связями заданного пятизвенного механизма, у которого точки опоры шарнирно связаны с плоскостью. Управлениями являются моменты сил в шарнирных соединениях механизма. Для упрощенной модели на основе анализа уравнений движения излагается схема построения требуемых уравнений.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ПОКРЫТИЯ С УПОРЯДОЧЕННЫМ ОХВАТЫВАНИЕМ МНОГОСВЯЗНЫХ ПЛОСКИХ ГРАФОВ
стр.111-117
Панюкова Т.А., Савицкий Е.А.
Задачи нахождения маршрутов, удовлетворяющих определенным ограничениям, появились из конкретных практических ситуаций. Например, в задачах раскроя листового материала плоский граф является моделью раскройного плана, а маршрут, покрывающий все ребра, определяет траекторию режущего инструмента. В статье рассматривается алгоритм построения оптимального покрытия произвольного плоского (возможно, многосвязного) графа цепями с упорядоченным охватыванием, позволяющий построить такую траекторию движения режущего инструмента, при которой отрезанная от листа часть не требует дополнительных разрезаний. Показано, что алгоритм имеет полиномиальную сложность.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕШЕНИЙ ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ КОНКУРЕНТНЫМ ПОВЕДЕНИЕМ ПРЕДПРИЯТИЙ СОТОВОЙ СВЯЗИ
стр.118-125
Болодурина И.П., Огурцова Т.А., Маас Е.П.
В работе предложена динамическая модель конкурентного поведения предприятий сотовой связи в виде системы дифференциальных уравнений с запаздыванием. Реализованы численные методы и алгоритмы для решения задачи оптимального управления поведением операторов сотовой связи в условиях конкурентной борьбы за потребителей услуг связи. Сформулирована и решена задача оптимального управления поведением предприятий сотовой связи с постоянным запаздыванием с использованием принципа максимума Понтрягина для систем с постоянным запаздыванием. Получены условия оптимальности для решения задачи управления динамикой развития абонентской базы фирмы № 1. Реализован метод линеаризации системы нелинейных дифференциальных уравнений с запаздыванием и проведен поиск оптимального решения задачи посредством операций улучшения управления, повторяемых в итерационной процедуре, на примере метода Шатровского.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
