Конференции ИВТ СО РАН

Тезисы докладов

Информационные технологии

Необходимость создания информационно-вычислительных систем, доступных в сети Интернет, диктуется развитием современной научной инфраструктуры. Появление глобальной сети предоставило возможность исследователям, находящимся в разных географических точках, коллективно работать с наборами данных и вычислительными моделями. При создании ИВС коллективного пользования становится очевидным факт повсеместного перехода к Интернет-технологиям.

Таким образом, появляющиеся стандарты и связанное с ними программное обеспечение дают возможность дальнейшего совершенствования ИВС. В предыдущие годы были разработаны первые две версии информационной системы, ориентированной на решение задач по атмосферной химии. Программное обеспечение для реализации этих версий было достаточно разрозненным, отсутствовали функции системы, отвечающие за работу с данными пользователя, не было также и возможностей по работе с метаданными. Основным техническим новшеством при реализации третьей версии системы стало использование промежуточного программного обеспечения, созданного в рамках проекта по разработке портала АТМОС.

Меню, с которым работают пользователи сайта “Атмосферная химия”, включает в себя семь корневых пунктов: “Базы данных”, “Реакции”, “Среда”, “Кинетика”, “Анализ”, “Результаты” и “Информации”, при этом последний пункт меню является характерным для всех сайтов портала. Кроме того, имеются дополнительные интерфейсы для работы с заданиями пользователя и графическими настройками. В пункте "Базы данных" администратор и пользователь имеют возможность пополнять систему данными об элементарных веществах, реакциях и их свойствах. Прикладная логика атмосферной химии характеризуется следующими тремя пунктами. Исследование кинетических уравнений проводится в пункте "Анализ", а пункт "Результаты" содержит конечные результаты решения задачи, выбранной пользователем.

Так как при решении задач данные пользователя сохраняются на сервере, ему выделяется индивидуальный ресурс, с целью чего осуществляется регистрация пользователя в ИВС. Пользователь имеет возможность завести сначала задание, как каталог задач, а затем и отдельные задачи в данном каталоге. Каждая задача представляет собой набор данных выбранных или рассчитанных пользователем.

Основой для количественного и качественного анализа поведения химических систем в атмосфере являются кинетические уравнения, генерируемые в ИВС для заданного пользователем набора химических реакций и циклов реакций. Построение кинетических уравнений зависит от заданного пользователем типа химической системы. Для открытых систем предоставляется возможность включения в набор реакций неполных реакций (таких, в которых известны реагенты, но неизвестны продукты), источников и стоков. После вывода кинетических уравнений в ИВС, пользователь может вывести законы сохранения (если таковые имеются) и рассчитать коэффициенты скорости реакций (наиболее сложен расчет скорости фотолизной реакции, требующий задания атмосферных условий или спектральной зависимости интенсивности излучения). Используя законы сохранения, можно по выбору исключить ряд переменных из рассмотрения, редуцировав таким образом число анализируемых нелинейных дифференциальных уравнений.

Исследование и решение кинетических уравнений проводится числено. Для решения дифференциальных уравнений используется пакет программ Sundials, для алгебраических уравнений - средства библиотеки GNU Scientific Library.

Результаты вычислений могут быть представлены как в графической так и в табличной форме. Графики могут строиться двумя различными способами - либо с помощью свободно распространяемого пакета gnuplot, либо специализированным Java-апплетом, предоставляющим пользователю дополнительные возможности по работе с изображением. Табличное представление предоставляет пользователю удобный интерфейс навигации, возможности поиска и сортировки по определенному полю и сохранения всей таблицы или ее части в файл.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции]

© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск