Настоящее и будущее суперкомпьютеров обсудили на конференции «Тринити». Продолжение

О первом блоке докладов конференции «Настоящее и будущее суперкомпьютеров» читайте в публикации «О суперкомпьютерах и параллельных вычислениях. Компания «Тринити» провела тематическую конференцию в Петербурге» от 22 октября 2012 года в рубрике «Интеграция».

Ключевым обсуждением в конце первой части мероприятия стала дискуссия о принципах построения эффективной инфраструктуры для произведения параллельных вычислений – сразу после тематического доклада ведущего инженера отдела системной интеграции компании «Тринити» Сергея Тараненко. Далее это обсуждение перешло в разговор о принципах, в связи с которыми принимается решение организации подобной инфраструктуры.

По словам заместителя директора ООО «Саровский инженерный центр» Юрия Мохова, основной задачей применения параллельных вычислений является обработка огромных массивов неструктурированных данных – например, для сканирования данных в сети на предмет наличия в них зловредных кодов или обработки и анализа видеоизображения. С этой же целью происходит, в частности, разработка и внедрение программных комплексов для проведения математического моделирования. (К примеру,  использующийся в российской промышленности программный комплекс STAR-CCM+, предназначенный для решения задач механики сплошных сред и позволяющий производить параллельные вычисления на сколь угодно больших расчетных сетках.)

Между тем в дискуссии зашла речь и о некоторых проблемах, так или иначе связанных с данными технологиями. Как заявил профессор Санкт-Петербургского Государственного политехнического университета Юрий Болдырев, в настоящее время существует острая проблема малой распространенности обучения математическому моделированию, из-за чего, в свою очередь, происходит недостаточное проникновение последних достижений в области ИТ и тех инженерных технологий, благодаря которым проистекает развитие промышленности.

Профессор Санкт-Петербургского государственного политехнического университета Юрий Болдырев

«Консервативность образовательного подхода в естественных науках является серьезной преградой для внедрения новейших компьютерных технологий, в том числе технологий для суперкомпьютеров, которые могли бы придать науке, находящейся в рамках образовательных учреждений, весомый импульс для дальнейшего развития», – сообщил г-н Болдырев и добавил, что технологии суперкомпьютеров создали сегодня такой пласт знаний, который позволяет решать многие междисциплинарные задачи, свойственные для любых наукоемких разработок, связанных с инженерией».

По мнению Юрия Болдырева, примерно через 25 – 30 лет естественные науки и инженерия практически сомкнутся воедино – и это будет вызвано исключительно пониманием эффективности синергии их взаимодействия.

Виртуальная модель для колеса насоса НМ10000 – изделия со сложной геометрией, используемого в нефтедобывающей промышленности. Яркими цветами обозначаются элементы изделия, подверженные высокой производственной нагрузке и более быстрому износу

Юрий Мохов в своем докладе рассказал о достижениях Саровского инженерного центра (СИНЦ) в области внедрения параллельных вычислений на российских промышленных предприятиях. Как выяснилось, основным практическим использованием технологий суперкомпьютеров явилось проектное моделирование PLM (product lifecycle management) для весьма широкого спектра задач, среди которых: обеспечение безопасности в ядерном реакторе, подсчет зависимости долговечности создаваемого продукта от возлагаемых на него нагрузок или прогнозирование поведения оборудования в различных нештатных ситуациях.

Один из заказчиков СИНЦ – американская компания WMG – разработала посредством суперкомпьютера контейнер, использующийся в отечественной автомобильной промышленности для тягачей КамАЗ-5480. Аналогичным образом через построение сложной виртуальной PLM-модели была решена проблема охлаждения двигателя автомобиля «Газель», а для самолета Ту-204СМ была применена компьютерная отработка безопасности пассажирских кресел при аварийной посадке. Как добавил г-н Мохов, для авиапромышленности подобные технологии также применяются для решения задачи моделирования ситуации соударения птицы с двигателем самолета.

Руководитель направления Platform Computing компании IBM в Центральной и Восточной Европе Юрий Рассохин

Одним из наиболее весомых по информативности стал доклад руководителя направления Platform Computing компании IBM в Центральной и Восточной Европе Юрия Рассохина. Речь здесь зашла о программных решениях компании IBM по быстрому развертыванию кластера в зависимости от текущих пользовательских задач, достижения высочайшего КПД управляемых ресурсов (более 100 %), а также об «облачных» решениях для параллельных вычислений, осуществляемых через Platform Cluster Manager Advanced Edition и HPC Cloud.

Руководитель службы технической поддержки по CAE-системам группы компаний «Делкам-Урал» Геннадий Новаковский рассказал о решениях, предоставляемых мировой компанией, производящей программное обеспечение для параллельных вычислений, ANSYS. Специалисты этой компании занимаются разработкой и проектированием ПО для высокоточных инженерных расчетов, а точнее – для переноса этих расчетов на ранние этапы разработки с целью ускорения внедрения новых прогрессивных решений, что, в свою очередь, не только ускоряет, но и заметно удешевляет производство в целом.

Руководитель службы технической поддержки по CAE-системам группы компаний «Делкам-Урал» Геннадий Новаковский

«Программное обеспечение ANSYS обеспечивает взаимоотношение на программном уровне практических составляющих таких естественных дисциплин, как динамика жидкостей, строительная механика и электромагнетизм, – сообщил г-н Новаковский. – Оно играет значительную роль во всем, что касается проектирования. С помощью параллельных вычислений проводятся детальные расчеты на каждой стадии, причем также на каждой стадии конструкторами  и проектировщиками отметаются все ошибочные и неоптимальные решения».

Геннадий Новаковский дал знать, что моделирование с помощью программного обеспечения ANSYS способно прослеживать весь жизненный цикл изделия с учетом любых событий в рамках этого цикла. На примере виртуальной модели можно прослеживать частотный анализ, вибрации и стадии разрушения производимого продукта.

Схема, иллюстрирующая сферу деятельности группы компаний «PLM Урал – Делкам Урал»

По словам г-на Новаковского, группа компаний «PLM Урал – Делкам Урал», являющаяся партнером ANSYS с 1995 года, имеет обширный опыт применения программной системы ANSYS на российских предприятиях. В первую очередь речь идет об оснащении промышленных производств CAD/CAM/CAE/PDM/ERP-системами для проектирования, инженерных расчетов и управления  производством. Кроме того, «PLM Урал – Делкам Урал» поставляет не только технологии, но и необходимое оборудование и инструментарий, а также проводит консалтинг и обучение.

«Одной из задач, стоявшей перед нашей компаний, стал совместный проект с ФГУП «Уральский электромеханический завод», по результатам которого требовалось решить задачу моделирования процесса срабатывания поляризованного реле, а также определить динамические и статические характеристики магнитной системы. Задача осложнялась малым размером динамически изменяемых зазоров, нелинейностью функционирования постоянных магнитов и их предварительным частичным размагничиванием. Данная задача была решена построением виртуальной модели поляризованного реле, причем был проведен расчет динамики изменения тока в обмотке и динамики срабатывания механизма. Проект был выполнен в течение двух недель, и его результаты получили высокую оценку руководства ФГУП «УЭМЗ», – рассказал Геннадий Новаковский.

По его словам, наиболее применимыми в российской промышленности решениями из продуктовой линейки ANSYS являются ANSYS Simlorer и ANSYS Workbench.

Технический специалист группы компаний «Делкам Урал» Александр Комаров

Как показал на многочисленных примерах применения технологий ANSYS на практике технический специалист группы компаний «Делкам Урал» Александр Комаров, использование программного комплекса ANSYS помогает предприятию не только уменьшить количество физических прототипов и реальных испытаний, но и поспособствовать более быстрому возврату инвестиций, а также возможности реализовывать различные стратегии моделирования при помощи программ пользовательского интерфейса.

«Это приводит к переходу на более высокий уровень вывода продукта на рынок за меньшее время и с меньшими затратами», – резюмировал г-н Комаров.

Инженер Саровского инженерного центра Павел Борисейко проводит мастер-класс, посвященный демонстрации возможностей STAR CMM

Последним выступающим стал инженер СИНЦ Павел Борисейко, показавший присутствующим в режиме живого мастер-класса, как работает инженерный программный комплекс STAR CMM и насколько просто и гибко можно решать действительно серьезные инженерные задачи.

3D-CAD-изображение трехмерной проекции детали, создаваемой в STAR CMM в режиме реального времени

Подробности

Компания «ТРИНИТИ СОЛЮШНС» занимается системной интеграцией, комплексным проектированием и построением ИТ-инфраструктуры, продажей и развертыванием лицензионного программного обеспечения.

ООО «Саровский Инженерный Центр», (СИНЦ) является научно-инженерным предприятием, работающим в области решения комплексных задач статической, динамической и вибрационной прочности сложных конструкций, анализа тепловых и газогидродинамических режимов различных изделий и установок.

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет – многофункциональное государственное высшее учебное заведение. Имеет статус национального исследовательского университета, что является признанием его роли и возможностей как в области подготовки кадров, так и в мультидисциплинарных научных исследованиях и разработках.

«Делкам Урал» и «ПЛМ Урал» образуют группу компаний, которая является одним из крупнейших участников динамично развивающегося рынка ИТ и высоких технологий для промышленности. Поставляет полный спектр программного обеспечения для проектирования и конструирования, комплексные PLM-решения, системы инженерного анализа, производственные системы, технологии, оборудование.