Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0216U001525, 0115U002865 , Науково-дослідна робота Назва роботи Застосування грід-технологій до астрофізичних трудомістких задач та розбудова грід-кластера ГАО НАН України Назва етапу роботи Керівник роботи Берцик Петер Петерович, Дата реєстрації 18-02-2016 Організація виконавець Головна астрономічна обсерваторія Опис етапу Основною метою проекту - є дослідження динамічної еволюції галактичного центру і центральної чорної діри з газовим акреційним диском і з максимально можливою чисельною роздільною здатністю. У порівнянні з нашими попередніми роботами за 2012 рік в цій області (Just et al, 2012, ApJ, 758, 51), у цьому році ми планували розрахувати розширену серію моделей з відносно невеликою кількістю частинок, але з широкими діапазонами параметрів (проведення декількох десятків розрахунків з різними параметрами мас чорних дір і акреційних дисків). Основна спрямованість моделювання в цьому завданні - це дослідження динамічної взаємодії центрального зоряного скупчення з надмасивною чорною дірою (Super Massive Black Hole - SMBH), яка оточена масивним акреційним диском (Accretion Disks - AD). При русі зір в оточенні SMBH (особливо всередині AD) у нас з'являється (нарівні з силами від SMBH та інших зір) дисипативна сила яка (за нашими уявленнями, викладеним в роботі Just et al, 2012, ApJ, 758, 51) істотно може підсилити темп акреції на SMBH. Для інтегрування руху окремих зір в системі використовувався прямий N-body код з високоточним інтегратором четвертого порядку phi-GRAPE/GPU власної розробки (Harfst et al, NewA, 12, 357) який вже пройшов детальну апробацію в десятках статей за останні кілька років. Код був сконструйований як паралельний MPI код з можливістю використання різного апаратного забезпечення (GRAPE, GPU, FPGA, CPU-SSE2, CPU-AVX, Xeon Phi) для обчислення гравітаційної взаємодії між частинками. Крім того, завданням також було чисельне моделювання зміни градієнта хімічного складу (вміст кисню та азоту) у масивних дискових галактиках (на червоних зміщеннях до z = 1) в результаті взаємодії і злиття даних об'єктів з карликовими галактиками локального об'єму (до 50 кпк), порівняння змін градієнтів хімічного складу у зовнішніх частинах дискових галактик (від 10 - 20 кпк) з спостережними градієнтами за даними з огляду SDSS. Панорамний спектральний огляд CALIFA (Calar Alto Legacy Integral Field Area) дозволяє отримати до 5625 спектрів для однієї галактики (Sanchez et al. 2012). На даний час доступні дані для 200 галактик, в подальшому іх кількість збільшиться до 600. Для визначення фізичних характеристик міжзоряного простору галактик необхідно у кожному спектрі знайти, виміряти інтенсивність, ширину та положення емісійних ліній водню, кисню, азоту, сірки та ін., причому, як правило, необхідні принаймні декілька ліній елемента у різних стадіях іонізації. Для вирішення цієї задачі нами було розроблено програмний пакет для знаходження, вимірювання параметрів емісійних ліній та оцінки похибок отриманих параметрів. Обробка даних для однієї галактики з грубою оцінкою похибок триває, як правило, десятки годин, а більш надійна оцінка похибок параметрів потребуватиме ще значно більшого часу. Таким чином, дана задача потребує об'єм обчислювальних ресурсів, який значно перевищує ресурси окремого ПК і навіть невеликих кластерів, що складаються з декількох вузлів. Зважаючи на високу ступінь паралелізму задачі (обробляти незалежно від інших можна не лише дані для кожної галактики, а і тисячі спектрів кожної галактики) ми плануємо адаптувати програмне забезпечення та розробити грід-інтерфейс для виконання нашої задачі у грід-середовищі, що дозволить кардинально підвищити швидкість розрахунків. Опис продукції Модельно-незалежні результати, що отримані в рамках даного наукового проекту, будуть використані для визначення природи частинок-кандидатів на роль темної матерії та темної енергії. Серед актуальних задач формування і еволюції великомасштабних структур Всесвіту, що потребують обчислень з використаннм грід-технологій і створення відповідного програмного забезпечення, виконано у 2012 р. такі: 1. Формування і комплексна фізико-хімічна еволюція галактик і скупчень галактик; 2. Динаміка та еволюція злиття галактик; 3. Динамічні і просторові характеристики ізольованих галактик у порівнянні з галактиками, що знаходяться у щільному оточенні. Розроблено та встановлено на грід-сайті ГАО НАНУ runtime environment, який дозволяє запускати за допомогою грід GPU та CPU версії програмного пакету для прямого моделювання задачі багатьох тіл phi-GRAPE. Виконано тестування програмного пакету phi-GRAPE у грід середовищі. На кластері ГАО НАНУ максимальна швидкість CPU версії phi-GRAPE на 8 обчислювальних вузлах досягає ~5 G Автори роботи Берцик Петер Петерович Велесь Олександр Анатолійович Зінченко І.А. Кравченко Д.В. Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити