Заседание семинара "Математическое обеспечение высокопроизводительных вычислительных систем" 23.04.2025 в 15-00. "Клеточно-автоматное моделирование пространственной динамики", Медведев Юрий Геннадьевич

В докладе представлены результаты разработки клеточно-автоматных моделей различных физических и химических процессов, включая трехмерную многочастичную клеточно-автоматную модель потока вязкой жидкости, модель плоской волны в фоточувствительном слое, двумерную модель распространения электромагнитного излучения, модель движущихся в газовом потоке твердых объектов, модели химических реакций и модель теплопроводности.
Для реализации этих моделей была разработана библиотека клеточно-автоматных топологий CATlib, которая обеспечивает реализацию синхронного и асинхронного режима, параллельную реализацию в системах с общей памятью, параллельную реализацию на мультикомпьютере, реализацию на графическом ускорителе и реализацию на ПЛИС. Кроме того, была разработана система балансировки загрузки кластера для эффективного использования вычислительных ресурсов.
Доклад также представляет результаты применения разработанных моделей и библиотеки CATlib для решения различных задач, включая распространение плоской волны в фотопластинке, формирование фоторезистивной матрицы, просачивание жидкости через проводящие ткани растений, движение стержня в газовом потоке, движение пластины в газовом потоке и пиролиз этана. Полученные результаты демонстрируют эффективность и универсальность разработанных моделей и библиотеки CATlib для решения задач физики и химии.