Projekty

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

• Informatika
• Teoretická chémia
• Fyzika
• Zoznam projektov

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.