Алгоритми от следващо поколение за по-конкурентоспособен авиокосмически сектор
„Нуждаем се от ново поколение инструменти за изчислителна динамика на флуидите, които могат да използват най-пълноценно системите с производителност от 1 ексафлоп, а в бъдеще и системите с по-голяма мощност.“
Създаването на прототипи, изпитванията в аеродинамична тръба и изпитванията в реални полетни условия оскъпяват много научноизследователската и развойната дейност в авиокосмическата промишленост. Възпроизвеждането на тези изпитвания в цифровото пространство, известно като изчислителна динамика на флуидите (ИДФ), значително намали разходите за изпитване и времето за пускане на пазара. Но при тези модели е трудно да се следва темпът на увеличаване на изчислителната мощност, което лишава производителите на въздухоплавателни средства от така необходимите ресурси „Нуждаем се от ново поколение инструменти за ИДФ, които могат да използват пълноценно системите с производителност от 1 ексафлоп, а в бъдеще и тези с по-голяма мощност, които се очаква да станат достъпни за по-малко от 3 години“, казва Ориол Лемкул, ръководител на групата Мащабна изчислителна динамика на флуидите в Центъра за високопроизводителни изчисления в Барселона. С NextSim координаторът на проекта Ориол Лемкул и неговите партньори обещават набор от нови алгоритми с подобрена конвергенция и точност. Както той обяснява, „Въз основа на проведените в рамките на проекта NextSim изследвания ще оценим и подобрим основните алгоритми, използвани при инструментите за проверка на аеронавигационните симулации. Стремим се да завършим триизмерна симулация на въздухоплавателни средства за по-малко от един час и за една нощ да осигурим решения на турбулентността чрез сложни триизмерни симулации с променящи се във времето параметри. Това ще даде възможност на проектантите на въздухоплавателни средства да получат много по-оптимизирани резултати за по-кратък период от време.“ Проектът се вписва в контекста на нарастващото използване на ИДФ и търсенето в промишлеността на по-мащабни и по-продължителни симулации. Настоящите изчислителни инструменти изискват прекалено много време за намиране на решения на проблеми от значение за промишлеността и потребителите са изправени пред липсата на надеждност и точност на тези решения при екстремни условия на полет. Както отбелязва Ориол Лемкул, „тези слабости възпрепятстват пълното промишлено внедряване на виртуални инструменти за проектиране и сертифициране. Това се отнася не само за въздухоплавателната промишленост, но и за автомобилостроенето, вятърната енергия, задвижването, производството чрез триизмерен печат и много други сектори.“ Едно от основните начинания на NextSim ще бъде демонстрирането на неговите методологии за решаване на важни за пазара проблеми, определени от партньора по проекта Airbus. Въпреки че акцентът ще бъде поставен върху проблеми, свързани с въздухоплаването, като намаляване на емисиите, безопасност, шум и експлоатационни характеристики, научните изследвания по проекта могат да бъдат приложени за всеки сектор, който разчита на цифрова дискретизация и интеграция на частни диференциални уравнения за своите проекти.
Keywords
NextSim, ВИТ, високопроизводителни изчислителни технологии, суперкомпютър, технологии, технологичен суверенитет, квантови изчисления, иновации, екологосъобразни изчисления, енергийно ефективен, умения, МСП