|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Математические модели волновых процессов в электродинамике сверхвысоких частотНИР
- Руководитель НИР: Ильинский А.С.
- Участники НИР: Бережная И.В., Галишникова Т.Н., Ефимова И.Г., Сальников А.Н.
- Подразделение: Лаборатория вычислительной электродинамики
- Срок исполнения: 1 января 2011 г. - 31 декабря 2015 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 2.7
- Номер ЦИТИС: 01201154971
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Математическое моделирование и численные методы
- ПН России: Транспортные и космические системы
- Направление технологического прорыва России: Стратегические информационные технологии
-
Рубрики ГРНТИ:
- 27.35.35 Математическая теория дифракции
-
Ключевые слова:
неоднородные среды, биоинформатика, системы ведения очередей, многопроцессорные вычислительные системы, сингулярные интегральные уравнения, диэлектрические среды, нестационарные электромагнитные волны
-
Описание:
Научно-исследовательская тема направлена на разработку математических моделей и численного решения задач рассеяния электромагнитных волн на осесимметрических диэлектрических телах с потерями, а также задач отражения электромагнитных трёхмерных волн от нерегулярных границ раздела сред. В рамках темы проведена разработка методов повышения скорости прохождения заданий через систему очередей вычислительных кластеров.
-
Основные результаты:
Рассмотрена задача дифракции поля плоской электромагнитной волны на прозрачной границе раздела сред, содержащей локальную неоднородность. Для случая Е-поляризации получены интегральные представления поля во всех областях его распространения. Разработана и осуществлена компьютерная реализация численных методов решения трехмерной задачи отражения электромагнитных волн от нерегулярной границы раздела сред на основе решения эквивалентной системы гиперсингулярных интегральных уравнений. Проведены численные эксперименты для Е-поляризованных полей в резонансном диапазоне частот. Проведено исследование скалярной и векторной математических моделей для численного исследования нестационарного электромагнитного поля в однородной изотропной среде с потерями во временной области. Разработан численный алгоритм расчета нестационарных токов, наводимых на поверхности идеально проводящей сферы, расположенной в среде с потерями, при рассеянии импульсной плоской волны. Доказана теорема эквивалентности для векторов напряжённостей нестационарного электромагнитного поля в проводящей среде. Разработаны новые алгоритмы и средства визуализации для исследования коммуникационной среды многопроцессорных систем. Разработанные алгоритмы реализованы в виде набора программ, которые собраны в инструментальную систему с унифицированным интерфейсом. Получил дальнейшее развитие язык параллельного программирования в терминах вычислений управляемых графом потоков данных «PARUS» в новую версию «Frigate», которая позволила перестраивать граф в процессе вычислений, что позволило более гибко писать параллельную программу и лучше учитывать особенности многопроцессорной системы с большим числом процессорных элементов. Получили развитие средства визуализации данных о пропускной способности каналов связи в многопроцессорной системе. Разработаны алгоритмы автоматического определения топологических особенностей коммуникационной среды вычислительного кластера (аппробировано на суперкомпьютерах “Ломоносов” и “BlueGene/P”). Усовершенствована система визуализации результатов нагрузочного тестирования коммуникаций в вычислительном кластере за счёт внедрения в неё средств отображения графов и применения методов иерархической кластеризации. Разработаны алгоритмы тестирования производительности обменов с файловым хранилищем в многопроцессорных вычислительных системах. Разработан алгоритм автоматического учёта числа доступных лицензий под управлением сервера лицензий FlexLM при постановке задачи в очередь на суперкомпьютере.
- Добавил в систему: Галишникова Тамара Николаевна
Соисполнители НИР
| МГУ имени М.В.Ломоносова | Координатор |
Источник финансирования НИР
| госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2011 г.-31 декабря 2011 г. | Математические модели волновых процессов в электродинамике сверхвысоких частот |
| Результаты этапа: | ||
| 2 | 1 января 2012 г.-31 декабря 2012 г. | Математические модели волновых процессов в электродинамике сверхвысоких частот |
| Результаты этапа: | ||
| 3 | 1 января 2013 г.-31 декабря 2013 г. | Математические модели волновых процессов в электродинамике сверхвысоких частот |
| Результаты этапа: | ||
| 4 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Математические модели волновых процессов в электродинамике сверхвысоких частот |
| Результаты этапа: На основе интегрального представления нестационарного электромагнитного поля в однородной проводящей среде разработан численный алгоритм решения системы интегро-диффференциальных уравнений для тока, наводимого на поверхности осесимметричного идеально проводящего тела, расположенного в однородной изотропной проводящей среде и облучаемого нестационарной плоской волной. Разработаны алгоритмы автоматического определения топологических особенностей коммуникационной среды вычислительного кластера. Реализация алгоритма интегрирована в систему анализа коммуникационной среды вычислительного кластера network-tests2. Разработаны вычислительный алгоритм и программный комплекс для исследования трёхмерного Н-поляризованного отражённого электромагнитного поля от нерегулярной локально неоднородной импедансной границы раздела сред. | ||
| 5 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Математические модели волновых процессов в электродинамике сверхвысоких частот |
| Результаты этапа: Рассматрена задача дифракции поля плоской электромагнитной волны на прозрачной границе раздела сред, содержащей локальную неоднородность. Для случая Е-поляризации получены интегральные представления поля во всех областях его распространения. На их основе получены интегральные уравнения Фредгольма второго рода, зная решения которых можно рассчитать электромагнитные поля в любой точке области распространения волн. Разработана система имитационного моделирования системы ведения очередей, моделируется активность пользователей по постановке задач в очередь вычислительного кластера, а также прохождение заданий, что позволяет оценить среднее время ожидания в зависимости от затребованных ресурсов кластера. Построена оценка распределения задержек при передаче данных через коммуникационную сеть суперкомпьютера «Ломоносов» для некоторых режимов передачи данных. Доработана система отображения сведений о задержках в коммуникационной среде, позволяющая ускорить процесс визуализации аномалий в коммуникациях за счёт применения методов кластеризации к графу с взвешенными рёбрами. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".