Projekty

Výpočtové prostriedky HPCC sú využívané pre výskum v oblastiach informatiky, teoretickej chémie a fyziky.

Zoznam projektov

Názov Interactions in bio and nanosystems
ID UMB-APVV-0059-10
Abstract
Zodpovedný riešiteľ RNDr. Šimon Budzák
Spoluriešitelia

RNDr. Miroslav Iliaš

doc. RNDr. Miroslav Medveď PhD.

Trvanie projektu 2012 - 2018
Využitie zdrojov

2 816 521:06:24


2012: 27.08 %
2013: 50.63 %
2014: 09.12 %
2015: 00.83 %
2016: 00.43 %
2017: 02.61 %
2018: 09.30 %
Názov DWD
ID UMB-DWD
Abstract
Zodpovedný riešiteľ Mgr. Jaroslav Chovan PhD.
Spoluriešitelia
Trvanie projektu 2013 - 2016
Využitie zdrojov

177 199:09:03


2013: 37.31 %
2014: 49.62 %
2015: 08.31 %
2016: 04.75 %
Názov Automatizované spracovávanie trasologických objektov
ID UMB-FPV-KI-APTO
Abstract Cieľom projektu je zvýšenie rýchlosti práce trasologických expertov a zvýšenie efektívnosti využitia trasologických stôp v procese vyšetrovania kriminalisticky relevantných udalostí. Ďalším cieľom je vytvorenie trasologickej databázy obuvi pneumatík a vytvorenie aplikácie schopnej automatizovane rozpoznať charakteristické atribúty dezénov podošiev obuvi a pneumatík a vyselektovať z rádovo 10 000 podobných objektov úzku množinu objektov, ktoré sú s nimi vizuálne najpodobnejšie.
Zodpovedný riešiteľ Mgr. Michal Vagač
Spoluriešitelia
Trvanie projektu 2017 - 2017
Využitie zdrojov

4 059:31:10


2017: 100.00 %
Názov Mobility - podpora vedy, výskumu a vzdelávania na UMB
ID UMB-ITMS-26110230082
Abstract
Zodpovedný riešiteľ RNDr. Šimon Budzák
Spoluriešitelia

RNDr. Miroslav Iliaš

doc. RNDr. Miroslav Medveď PhD.

Trvanie projektu 2013 - 2018
Využitie zdrojov

2 215 993:46:32


2013: 04.08 %
2014: 14.16 %
2015: 44.81 %
2016: 22.69 %
2017: 09.82 %
2018: 04.43 %
Názov Presný a výpočtovo efektívny kvantovo chemický popis nekovalentných interakcií
ID VEGA_1-0092-14
Abstract

Cieľom projektu je aplikácia efektívnych výpočtových ab initio metód určených na presný popis nekovalentných interakcií "veľkých" molekulárnych systémov. Presný a spoľahlivý popis nekovalentných interakcií je neustálou výzvou, nakoľko vyžaduje použitie tých najpokročilejších kvantovo chemických metód, akými sú napr. metódy spriahnutých klastrov (so zahrnutím spojených triexcitácií) čo najbližšie k limite úplnej bázy atómových orbitálov (CBS). Zvýšiť efektivitu výpočtov môžme v zásade dvoma spôsobmi: aplikáciou nových, menej výpočtovo náročných metód so zachovaním presnosti a spoľahlivosti výsledkov a zlepšením konvergencie k CBS s veľkosťou použitej atómovej bázy. Predbežné výsledky výskumu naznačujú, že vhodným kandidátom na takúto metódu je škálovaná poruchová metóda do tretieho poriadku (sMP3) a konvergenciu k CBS je možné urýchliť použitím metódy optimalizovaných virtuálnych orbitálov (OVOS) a/alebo systematicky navrhnutej mriežky bázových funkcií centrovaných mimo atómy.

Zodpovedný riešiteľ Mgr. Miroslav Melicherčík
Spoluriešitelia

Mgr. Miroslav Melicherčík

Trvanie projektu 2014 - 2018
Využitie zdrojov

285 634:39:52


2014: 07.45 %
2015: 55.34 %
2016: 13.31 %
2017: 17.98 %
2018: 05.92 %

Informatika

Skupina paralelných a vysokovýkonných výpočtov na Katedre informatiky FPV UMB v Banskej Bystrici skúma, navrhuje, implementuje a testuje:

  1. Modely a algoritmy vzájomného vylučovania procesov v paralelných procesoch na počítačových klastroch.
  2. Dynamické modely rozvrhovania a plánovanie úloh na výpočtových klastroch, gridoch a cloudoch, na báze optimalizácie pomocou častíc roja PSO, resp. na hybridnom princípe, ktorý integruje PSO a harmonické vyhľadávanie. Funkčnosť a spoľahlivosť modelu je overovaná dynamickým generovaním nového rozvrhu pre sadu úloh, aktualizovanú v krátkom časovom úseku, na základe masívnych údajov generovaných priamo z gridového monitora.
  3. Transformácie algoritmov interpolačných výpočtov (IDS, Kriging a splinová interpolácia) do klastrového prostredia a porovnania výkonu pre výpočet interpolácií na GPGPU s využitím CUDA, viacjadrových procesorov s využitím OpenMP a samotného klastra s využitím OpenMPI.  Pre grafické karty bol vytvorený modifikovateľný portál, ktorý umožňuje zasielať namerané hodnoty z rôznych zrážkomerných staníc na interpolačný výpočet.

Medzi pripravované úlohy patrí modelovanie scén virtuálnej reality v rozbiehajúcom sa projekte zameranom na pomoc ľuďom trpiacim rôznymi druhmi fóbií.

Teoretická chémia

Skupina teoretickej a počítačovej chémie na Katedre chémie FPV UMB v Banskej Bystrici skúma chemické systémy a ich vlastnosti v základnom a excitovanom stave modernými metódami kvantovej chémie:

  1. výpočty elektrických a optických vlastností konjugovaných systémov,
  2. relativistické výpočty a vývoj príslušných metód na báze dvojkomponentného a štvorkomponentných Hamiltoniánov,
  3. výpočty vlastností a excitačných energií komplexov s prenosom náboja a 
  4. štúdium medzimolekulových interakcií v biologicky a medicínsky zaujímavých molekulových systémoch.

Pre svoj vedecký výskum využívame voľne prístupné aj komerčné kvantovochemické programy (Gaussian, Gamess, DIRAC, Dalton a ďalšie). Klaster predstavuje výrazné posilnenie produkčnej výpočtovej kapacity, čím umožňuje podstatne rýchlejšie a efektívnejšie získavať presnejšie predpovede elektrónovej a molekulovej štruktúry. Okrem chemicky významných aplikácií sa skupina v súčasnosti zaoberá aj návrhom a testovaním škálovateľnosti paralelizmu vzhľadom na konkrétne hardvérové výpočtové prvky klastra a zároveň overuje maximálnu veľkosť cieľových systémov opísateľných v rámci daných elektrónovoštruktúrnych metód.

Fyzika

Infraštruktúra klastra je využitá vo výskume skupiny zameranej na jadrovú fyziku v extrémnych podmienkach. Zameranie je predovšetkým na fenomenológiu ultrarelativistických jadrových zrážok a kompaktných hviezd. V týchto situáciách sa stretávame s jadrovou hmotou pri veľmi vysokých teplotách alebo hustotách energie. Jadrové zrážky, aké sú experimentálne skúmané napríklad na urýchľovači LHC, pomáhajú skúmať stav hmoty v ranom vesmíre krátko po Veľkom tresku. Výpočtová kapacita je využitá najmä na Monte Carlo simulácie produkcie silno interagujúcich častíc v jadrových zrážkach a plánujeme aj hydrodynamické simulácie vývoja horúcej zóny produkovanej v týchto zrážkach.