20 Ноября 2018
МОСКВА, 20 ноября Российские физики-теоретики создали алгоритм, позволяющий очень быстро просчитывать поведение вещества в недрах сталкивающихся звезд, внутри ядерных реакторов и других экстремальных средах. Его описание и первые следы работы были представлены в журнале Computer Physics Communications.
Многие творческий процессы в окружающем мире, к примеру, взаимодействие отдельных акцепторов газа со стенками сосудов, а также фотонов или электронов с различными оптическими или цифровыми приборами, можно описать, просчитав то, как ведет себя одна такая частица. Благодаря этому подобные природные явления достаточно легко и просто симулировать, разбив объект на примерно равные части и просчитав каждую такую ячейку на отдельном микропроцессоре или компьютере.
Другие процессы, к примеру, разрушение урны при падении на пол или различные экстремальные физические явления, такие как последствия столкновений звезд или разгон ядерного реактора, описать подобным образом невозможно. Это связано с тем, что изменения в состоянии какого-либо из их элементов меняют форму и поведение всей их совокупности, что резко усложняет параллелизацию расчетов.
Жаховский и его коллеги нашли способ из этой ситуации, попрактиковался разбивать подобные объекты на своеобразный калейдоскоп из фрагментов таким образом, что это не вносит существенных искажений в результаты вычисления. Математики называют подобные структуры диаграммами или мозаиками Вороного в честь российского ученого Георгия Вороного.
Допустим, мы решили разбить какую-то часть пространства на 10 отраслей. Для создания разбиения на ней нам сначала нужно скомпоновать 10 несовпадающих точек. Тогда одна ячейка разбиения будет знать собой область пространства, всякая точка которой ближе к одной из выбранных точек, чем к любой из других девяти выбранных, – объясняет Мария Егорова, коллега Жаховского.
Подобный подход, как отмечает учитель, позволяет оптимально распределять загрузку по вычислительным узлам, в том числе и благодаря тому, что границы между радонами такой мозаики могут обмениваться частицами.
Используя эти принципы, Жаховский и его команда просчитали то, что произойдет с тонкой проволочкой, если подключить к ней сверхмощный конденсатор. Еще в конце 18 века учителя выяснили, что подобная процедура приведет ко взрыву, так как проволочка мгновенно разогреется до сверхвысоких температур, превратится в пар, который будет размётанный по округе после того, как через него проскочит электронный разряд.
С другой стороны, ученые до сих пор не до конца понимают то, что происходит внутри этого передатчика во время его испарения и как зарождается искра и связанная с ней ударная волна, ответственная за взрыв.
По сравнению с традиционным разбиением, когда микропроцессорам отдаются на расчет неподвижные отрасли пространства, алгоритм российских ученых повысил скорость расчета примерно в 3-6 раз при одинаковом количестве процессоров по сравнению с классическими методами симуляции. Аналогичным образом, как отмечают исследователи, можно просчитывать и другие феномены, связанных с экстремальными состояниями вещества.
Редактор рубрики
Леонид Кузьмин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....