PROJEKTY ZREALIZOWANE DZIĘKI ZASTOSOWANIU HPC
Jesteś naukowcem lub przedsiębiorcą? Prowadzisz badania lub pracujesz nad projektem nowego produktu? Chciałbyś przeprowadzić obliczenia, testy, przeanalizować mnóstwo danych lub wykonać wizualizację? Potrzebujesz do tego gigantycznej mocy obliczeniowej. Czy to znaczy, że musisz zainwestować w specjalistyczny sprzęt lub naukowe oprogramowanie? Nie. Wystarczy, że zgłosisz się do Narodowego Centrum Kompetencji HPC i dowiesz, jak możesz wykorzystać polską oraz europejską sieć klastrów komputerowych.
Na tej stronie prezentujemy przykłady projektów zrealizowanych przy pomocy superkomputerów znajdujących się w centrach obliczeniowych należących do Narodowego Centrum Kompetencji HPC. Jeśli szukasz podobnych rozwiązań albo wsparcia ekspertów, jesteś we właściwym miejscu.
Przykłady projektów zrealizowanych przy użyciu superkomputerów
i wsparciu ekspertów Narodowego Centrum Kompetencji HPC
LOTNICTWO: Numeryczna analiza aerodynamiczna i aeroakustyczna metod sterowania przepływem
CEL PROJEKTU: Poprawa charakterystyk aerodynamicznych i/lub aeroakustycznych opływanych konstrukcji z wykorzystaniem badań numerycznych stosujących pasywne i aktywne metody sterowania przepływem (np.: blaszkowe, prętowe i fluidalne generatory wirów oraz perforowane ściany).
MEDYCYNA: Predykcja śmiertelności i detekcja patologii w obrazowych badaniach przesiewowych klatki piersiowej z wykorzystaniem technik głębokiego uczenia maszynowego
CEL PROJEKTU: Wykazanie, że z pomocą technik sztucznej inteligencji zastosowanej do analizy obrazów medycznych w badaniach przesiewowych można wcześnie wykrywać zmiany patologiczne i oceniać ryzyka zgonu. Główne zadania projektu to opracowanie i walidacja modeli SI realizujących powyższe zadania i opracowanie metod wyjaśnialności rezultatów modelu.
ENERGETYKA: Przygotowanie referencyjnych baz danych klasy Direct Numerical Simulations w odniesieniu do projektowania nowych technologii jądrowych i zastosowań związanych z bezpieczeństwem jądrowym
CEL PROJEKTU: Wytworzenie dwóch referencyjnych baz danych klasy Direct Numerical Simulations (DNS) dla dwóch zjawisk fizycznych występujących w reaktorach jądrowych:
- wstrząsu termicznego w warunkach wysokiego ciśnienia (pressurized thermal shock – PTS)
- mieszania chłodziwa w kasetach paliwowych.
METEOROLOGIA: „Czy wiesz, czym oddychasz?” Kampania informacyjno-edukacyjna na rzecz czystszego powietrza LIFE – MAPPINGAIR/PL
CEL PROJEKTU: Jednym z zadań projektu jest operacyjne prognozowanie jakości powietrza w dużej rozdzielczości czasowej i przestrzennej (zakres prognoz: 72 h, rozdzielczość czasowa: 1 h, rozdzielczość przestrzenna dla domeny Polska: 4 km, dla subdomeny 1 km: 50 m), z wykorzystaniem modeli prognostycznych WRF-Chem, EMEP i uEMEP, oraz operacyjne udostępnianie prognoz dla społeczeństwa.
MEDYCYNA: Modelowanie agentowe na potrzeby grupy MOCOS – Modeling Coronavirus Spread
CEL PROJEKTU: Analiza ryzyka, tworzenie prognoz na kolejne dni i tygodnie, dostarczanie rekomendacji dotyczących zwalczania COVID-19. Wsparcie instytucji publicznych w sprowadzeniu epidemii do stanu wygasania (podkrytycznego), tj. obniżenia skali reprodukcji wirusa do poziomu nieistotnego z punktu widzenia bezpieczeństwa publicznego.
FIZYKA: Obliczenia struktury elektronowej zaburzonego rutylu TiO2 na komputerze wektorowym
CEL PROJEKTU: Głównym celem projektu jest przeprowadzenie obliczeń struktury elektronowej rutylu (TiO2) na komputerze wektorowym NEC SX-Aurora TSUBASA w dwóch wariantach:
(i) dla układu niezaburzonego defektami strukturalnymi oraz
(ii) dla układu zawierającego defekty w postaci wakansów tlenowych.
Do realizacji zadania została wykorzystana istniejąca implementacja metody równania ruchu.
Celem szczegółowym było dostosowanie programu do wydajnej pracy na architekturze wektorowej NEC, jego optymalizacja, a także przeprowadzenie testów wydajności i skalowania nowej wersji programu.
MEDYCYNA: Model epidemiologiczny COVID-19
CEL PROJEKTU: Dostarczanie prognoz epidemiologicznych oraz analiza sytuacji epidemicznej w kraju. Wyniki badań przedstawiane były instytucjom państwowym odpowiedzialnym za opiekę zdrowotną, nadzór epidemiczny i decyzje administracyjne, wpływające na życie społeczne w kraju. Prognozy i analizy formułowane są na podstawie symulacji przeprowadzanych przy użyciu oprogramowania powstałego w ICM UW w poprzednich latach i intensywnie rozwijanego tak, aby sprostać wymogom zmieniającej się sytuacji epidemiczno-administracyjnej.
METEOROLOGIA: Niekomercyjne i komercyjne zastosowanie numerycznych prognoz meteorologicznych
CEL PROJEKTU: Identyfikacja potrzeb użytkowników prognoz meteorologicznych, a następnie skomercjalizowanie tych prognoz poprzez:
- stworzenie spersonalizowanych produktów dedykowanych konkretnym grupom użytkowników
- komercyjne udostępnianie prognoz archiwalnych i bieżących
- rozwój kanałów dostępu do prognoz: strony internetowej i aplikacji mobilnej
- rozwój prognoz pod kątem ich zastosowania w obszarach użyteczności dla społeczeństwa i bezpieczeństwa państwa.
FIZYKA/CFD: Analiza numeryczna turbin wiatrowych o pionowej osi obrotu
CEL PROJEKTU: Obecnie popularnym narzędziem do badań aerodynamicznych są metody numerycznej mechaniki płynów. Celem projektu była analiza obciążeń aerodynamicznych wirnika typu Darrieusa oraz opracowanie i walidacja autorskiego modelu numerycznego do analizy osiągów aerodynamicznych wirnika.Analiza obciążeń aerodynamicznych wirnika typu Darrieusa oraz opracowanie i walidacja autorskiego modelu numerycznego do analizy osiągów aerodynamicznych wirnika.
FIZYKA/CFD: Wykorzystanie dużych mocy obliczeniowych do analiz projektowania i optymalizacji wielkogabarytowych mieszalników przemysłowych z uwzględnieniem procesów ciepno-przepływowych
CEL PROJEKTU: Opracowanie modeli matematycznych procesów mieszania oraz implementacja ich w komercyjnych i open source’owych programach numerycznych. Optymalizacji podlegały takie elementy konstrukcyjne bezpośrednio uczestniczące w procesie mieszania, jak: tarcze mieszające/dyspergujące, kotwice oraz elementy wspomagające ten proces. Dodatkowo oprócz procesów przepływowych w modelach zaimplementowano zarówno procesy cieplne wynikające z tarcia produktów mieszanych, jak i dopływy ciepła z układów grzewczo-chłodzących zainstalowanych w urządzeniu.
FIZYKA/CFD: Testy wydajności superkomputera CIŚ w symulacjach bezpieczeństwa pożarowego
CEL PROJEKTU: Analiza zdarzeń wiatrowo-pożarowych wymaga uwzględnienia jednoczesnego oddziaływania wiatru oraz zmiennego w czasie rozwoju pożaru. Aby uzyskać statystycznie zasadny wynik, niezbędne jest przeprowadzenie dziesiątek symulacji, które uwzględniają różne kierunki oddziaływania i prędkość wiatru. To z kolei wymaga dużych zasobów informatycznych i skalowalnych modeli obliczeniowych. W ramach testów zaplanowano i przeprowadzono działania zmierzające do określenia optymalnej wielkości jednostki obliczeniowej do symulacji CFD przepływu wiatru i dymu w badanym modelu garażu. Działania pozwoliły na optymalny dobór liczby scenariuszy, wielkości siatki numerycznej czy sposobu symulowania promieniowania cieplnego.
