Математическое моделирование, информационные технологии и вычислительная техника.

В оглавление.

Далее.

В Институте систем информатики им. А.П.Ершова завершен цикл работ по систематизации базовых теоретико-графовых методов и алгоритмов для обработки бесконтурных графов и частично упорядоченных множеств, а также их применения к задачам генерации транслируемых программ и символьных преобразований.
Институтом автоматики и электрометрии на основе многолетних разработок и исследований семейства периферийных арифметических процессоров обработки сигналов создан мультипроцессорный модуль с параллельной развиваемой сигнально-транспьютерной архитектурой (вычислительная производительность до 300 МGFlops), а также системное и прикладное программное обеспечение к нему. С применением двух таких модулей и разработанного для них пакета программ обработки гидроакустических сигналов на платформе стандартного компьютера построена система выявления подводной обстановки путем активного зондирования толщи океана. Система обеспечивает в реальном времени обнаружение частот, излучаемых в звуковом диапазоне.
В Институте вычислительных технологий создана система математического моделирования и визуализации гидродинамических потоков на основе численного решения трехмерных уравнений Эйлера и Навье-Стокса несжимаемой жидкости. Отличительной особенностью разработанного эффективного алгоритма является использование принципа искусственной сжимаемости, неявных схем высокого порядка точности, современных методов построения сеток в сложных расчетных областях. Эта система позволила выполнить расчеты и исследования особенностей сложных пространственных течений в реальных гидродинамических установках.
В Институте автоматики и электрометрии построена квазикинетическая модель дрейфовой турбулентности замагниченной плазмы. С помощью численного моделирования на основе предложенной модели найдены cпектры турбулентности, определяющие аномальный транспорт в установках типа TOKAMAK.
В Вычислительном центре (г.Новосибирск) введена в опытную эксплуатацию 1-я очередь Сетевого супервычислительного центра коллективного пользования на базе универсальной суперЭВМ "Power Challenge-M" (супер-скалярный Cray-YMP) с пиковой производительностью 300 MGFlops. ЭВМ оснащена современной 64- разрядной операционной системой, UNIX, СУБД Infirmix, Oracle и сетевыми ГИС ArcInfo, Ermapper. Услугами Центра пользуются 9 институтов ННЦ. Дополнительно сейчас проходят стадию сдачи в опытную эксплуатацию еще два сетевых супервычислительных сервера: 8-процессорная транспьютерная система Power X'Plorer производительностью 640 MGFlops и отечественная 8-процессорная система МВС-100 на 620 MGFlops. Эта техника и программное обеспечение впервые позволили в СО РАН достигнуть технологии разработки прикладных программ, эквивалентной западной. В совокупности с наличием в СО РАН высокого научно-образовательного уровня в области вычислительной математики это создает условия для разработки конкурентоспособных программных продуктов, прикладных баз данных и геоинформационных систем в институтах ННЦ.
В этом же Институте разработана модель Северной части Тихого океана региона, оказывающего существенное влияние на климатические характеристики как Американского, так и Азиатского континентов. На базе модели, основанной на эффективных и оригинальных численных алгоритмах, были проведены численные эксперименты по расчету океанических течений на основе климатических данных. Использование специального приема согласования гидрофизических полей океана, основанного на проведении короткопериодных расчетов для полной модели гидродинамики океана, позволило получить картину течений, хорошо соответствующую данным наблюдений, с ярко выраженными основными характерными чертами циркуляции.
Важным в полученных результатах также является то, что впервые для численных моделей получены оценки переноса тепла течениями, хорошо соответствующие оценкам по другим источникам, что является ключевым фактором для климатических исследований.
В ВЦН разработана программная модель долгосрочного прогноза численности населения. Методом "передвижки возрастов" с учетом средних многолетних коэффициентов рождаемости и смертности осуществлен прогноз численности, структуры и состава населения Советского района г. Новосибирска. В частности, моделирование показало, что при сохранении тенденций развития, сложившихся в России к 1995 году, численность населения района к 2050 году составит всего 53% от текущей численности, что можно расценивать как демографическую катастрофу. Для сохранения численности населения необходимо повысить уровень качества жизни и увеличить среднюю рождаемость в 2 раза к 2030 году, что будет соответствовать уровню рождаемости 80-х годов.
Сибирское отделение приступило к созданию территориально распределенной системы региональных геоинформационных центров, основной задачей которых является координация усилий научных коллективов Отделения и других организаций по проведению комплексных исследований природных ресурсов и состояния окружающей природной среды. На первом этапе ГИС-центры созданы в Новосибирском, Иркутском, Красноярском и Томском научных центрах. Основу их функционирования составляет режим коллективного пользования дорогостоящим аппаратным, программным и другим техническим и технологическим оборудованием. Коллектив авторов Новосибирского регионального центра ГИС-технологий с участием ОИГГМ, КемНЦ СО РАН, НГУ, Сибирской государственной геодезической академии выполнил комплекс исследований, направленных на разработку и обоснование гигиенических мероприятий по охране поверхностных вод Кемеровской области. В частности, на созданной карте определены зоны с разной степенью обеспеченности поверхностными источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения, систематизированы гигиенические мероприятия по охране поверхностных вод и др.
Специалисты Института леса им. В.Н.Сукачева выполнили автоматизированный анализ содержащейся в базе данных геоинформационной системы регионального уровня информации о лесах с использованием материалов аэрокосмической съемки и данных учета лесного фонда, что позволило проанализировать современное состояние климатического ряда биомов, включающего в себя лесостепь, подтайгу, южную, среднюю и северную тайгу, лесотундру и горы южной Сибири.
В научных центрах Отделения активно ведутся работы по созданию интегрированных информационных вычислительных сетей (ИИВС).
Под научно-организационным руководством Красноярского вычислительного центра создана интегрированная информационная система, включающая:

• развитую информационно-вычислительную сеть Красноярского вычислительного центра;
• станцию приема и обработки телеметрической информации Института леса и древесины со спутников серии NOAA; а также комплексы математических моделей и алгоритмов, использующих эту информацию в интересах международного научного сообщества, РФ и Красноярского края.

В оглавление.

Далее.