Задачи теоретической механики, физики и распределенных вычислений в реальной жизни
19 сентября 2018 года в МИЭМ НИУ ВШЭ прошел еженедельный научно-исследовательский семинар «Суперкомпьютерное моделирование в науке и инженерии, или Вычислительные среды», который на этот раз включал в себя 2 доклада.
Совместно с семинаром научно-учебной группы «Моделирование коллективных явлений в системах многих частиц». Докладчик Р.Ш. Ихсанов (доцент департамента электронной инженерии МИЭМ НИУ ВШЭ, к. ф.-м. н.) провел обзор типичных задач, которые встречаются в курсе теоретической механики и продемонстрировал их решение с помощью численного моделирования в пакете Mathcad.
Использование среды Mathcad для решения задач теоретической механики дает большие преимущества перед обычным решением задач на бумаге. Обычное решение задач механики из учебника, как правило, не дает студентам полного представления о том, как работает механическая система в реальной жизни. Моделирование же этих задач в среде Mathcad позволяет посмотреть динамику механической системы «вживую», благодаря графикам и анимациям, а также упрощает работу со сложными формулами.
На семинаре были рассмотрены такие задачи, как движение маятников под действием внешней силы, колебательный контур, полет искусственного спутника Земли, оснащенного двигателем коррекции орбиты, движение материальной точки по заданной кривой, движение материальной точки по внутренней поверхности сферы и многие другие. Для каждой из этих систем были показаны уравнения движения, внешний вид записей этих уравнений в среде Mathcad, а также демонстрационные ролики.
Также семинар посетил директор Лаборатории информационных технологий Объединенного института ядерных исследований, зав. кафедрой «Распределенные информационно-вычислительных систем» университета «Дубна», руководитель лаборатории облачных вычислений и аналитики Больших данных РЭУ им. Плеханова Кореньков Владимир Васильевич. Владимир Васильевич выступил с докладом «Тенденции развития распределенных вычислений и аналитики Больших данных». Доклад прошел в рамках еженедельного научно-исследовательского семинара «Суперкомпьютерное моделирование в науке и инженерии, или Вычислительные среды»
Владимир Васильевич является крупным специалистом по распределенным вычислениям и обработки больших данных. Лаборатория информационных технологий ОИЯИ занимается организацией и развитием высокоскоростных телекоммуникационных каналов, созданием и развитием средства информационной и программной поддержки научно-производственной деятельности ОИЯИ, а также развитием новых математических методов моделирования в области физики элементарных частиц и атомного ядра, физики конденсированных сред и методов проведения расчетов крупных физических установок, проектируемых в ОИЯИ.
Сегодня уже ни одни крупный проект не осуществим без использования распределенной инфраструктуры для обработки данных. В своем докладе Владимир Васильевич представил классификацию, анализ применения и перспективы развития технологий распределенных вычислений. Большое внимание было уделено вопросам обработки данных с большого адронного коллайдера (БАК) на примере одного из четырех детекторов БАК под названием ATLAS. Детектор ATLAS находится на глубине 100 метров под землей, весит 7000 тонн, и имеет размеры 24х46 метров (примерно половина футбольного поля). Количество регистрирующих каналов на одном только детекторе ATLAS составляет 140 миллионов. Ежесекундно в компьютерный центр CERN с этого детектора поступает около 4 гигабайт данных, которые затем направляются на хранение, обработку и анализ в компьютерные центры по всему миру (в том числе, и в Дубну). Основой построения такой инфраструктуры являются грид-технологии.
Выступление Владимира Васильевича впечатлило слушателей, поскольку касалось действительно крупных всемирно известных физических задач и передовых технологий в области хранения и обработки больших данных. Выделенную фразу я бы сформулировала таким образом:
В рамках совместного сотрудничества МИЭМ и Университета Дубна студенты имеют возможность принять участие в решении подобного рода задач. Подробности можно узнать у руководителя образовательной программы «Суперкомпьютерное моделирование в науке и инженерии», Заведующего кафедрой «Прикладные информационно-коммуникационные средства и системы» ВЦ РАН Льва Николаевича Щура.
Желающим подробнее ознакомиться с материалами прошедшего семинара, а также узнать темы будущих и предыдущих докладов, приглашаем посетить страницу семинара.