IBM
Компания
225,18
рейтинг
12 декабря 2013 в 17:06

Разработка → Моделирование кавитационных пузырьков получило премию Гордона Белла

Системы IBM Blue Gene помогали определить структуру генома человека, копировали силу мозга, запускали самолеты, определяли опухоли, предсказывали климатические изменения, определяли месторождения горючих полезных ископаемых и др.

Сейчас мы можем добавить в этот список моделирование 15 000 пузырьков. Звучит несерьезно? Но на самом деле это исследование получило премию Гордона Белла, вручаемую за достижения в области высокопроизводительных вычислений.



Почему для моделирования были выбраны пузырьки? Когда пузырьки схлопываются при кавитации, они могут быть очень разрушительными.

Посмотрев на пропеллер моторной лодки, можно увидеть, какой урон кавитационные пузырьки наносят металлу.



Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) и IBM Research, совместно с Ливерморской национальной лабораторией им. Э. Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL) хотели не просто показать современные вычислительные способности в области гидродинамики. Схлопывающиеся пузырьки способны принести пользу в хирургии: для дробления камней в почках или разрушения раковых клеток.

Моделирование 15 000 пузырьков проводилось на платформе IBM Blue Gene/ Q, задействовав вычислительную мощность в 14,4 петафлопса.

Визуализация исследования кавитационных пузырьков:
Автор: @Lanes
IBM
рейтинг 225,18

Комментарии (34)

  • –3
    Просто любопытно, почему фотка пропеллера из википедии, а ссылка на описание кавитации ведёт на БСЭ?
    • +2
      На этот пропеллер ведет ссылка из первоисточника.
      • 0
        Мне казалось, что пропеллеры у самолётов, а у лодок винты.
        • 0
          Пропеллеры у карлсонов. У самолётов лопасти.
          • +2
            ru.wikipedia.org/wiki/Воздушный_винт:

            «применяется в качестве движителя для самолётов, автожиров, цикложиров (циклокоптеров) и вертолётов»
          • +5
            Лопасти — у пропеллера, турбины, винта, etc.
            А у самолета — двигатели.
            • 0
              > А у самолета — двигатели.
              А винт через лопасти — движитель. Не путать с двигателем.
              Кстати, у самолётов ещё и вентиляторы часто есть.
              • +2
                Вообще, у любого технического устройства много хреновин, которые крепятся к фиговинам.
  • +5
    видео крутое, но ничего не понятно. Ну пузырьки сажали, и? Где хоть немного мат.модели? Как параллелили расчеты? Обратной пропагации по t не было?
    • 0
      Подозреваю что после испытаний пошли допиливать математическую модель.
    • 0
      Публикации по этой работе еще нет, но я подозреваю, что они использовали те же методы, что вот в этой статье. То есть particle-based approach и level sets.
      • 0
        Иначе говоря, они просто смоделировали вместо одного 15к пузырьков по имеющейся модели?
        Не, я согласен, задача оптимального распараллеливания подобного — отличная, сложная, и тд.
        Но о чем статья тогда эта на хабре? Подразнить? ;(
        • 0
          Да просто АйБиЭмовский PR, к тому же многие ли станут вникать в детали реализации подобной модели? Численная математика интересна небольшому проценту читателей, в то время как новости из мира численной математики — значительно большему.
  • +1
    Считаю, что такие исследования все больше и больше подводят нас к модели поведения любых материалов. Что увеличит скорость проводимых тестов, а следствие ПРОГРЕСС!
    Думаю, что в России тоже есть такие программы для моделирования, но только о них мало пишут.
    Все мечтаю о появлении программы, в которой добавляю вещества, подвергаю их разному воздействия(температура, радиация, перемешивание) и потом смотрю за реакцией.
    • +5
      Попробуйте эту: Powder Toy
      • +1
        Программа изумительная, минус только один — локализации нет.
        Выбор материалов и методов воздействий широкий, очень понравилось.
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
          • 0
            Спасибо за труд.
            А почему в русской версии изображение выглядит более красочным, чем в оригинальной?
            Какая настройка TPT за это отвечает?
      • 0
        Спасибо за ссылку!
  • –3
    Вообще гидродинамика очень связана с электродинамика, и даже с чем-то оптическим. Поэтому сейчас пытаются решать такие задачи.
  • +4
    На видео в тексте, что за вспышка происходит на 0:02?

    Представляю, насколько была трудно данное моделирование.
    Занимались похожей задачей, только пузырьки получали в реальном процессе и их намного больше, чем 15 000. Вот видео. Вспышки реальные и в результате этих микровзрывов зарождаются пузырьки.
    • +1
      Вероятно, это явление Сонолюминесценции. Интересная очень вещь, кстати.
      • 0
        Да, явление интересное.
  • 0
    Почему на видео пузырьки над водной поверхностью расположены?
    • +4
      Вас только это смутило? Я вообще ничего не понял.
      • +1
        Ну схлопываются пузырьки газа, как в электическом чайнике, где всё через ж.. задом наперёд — снизу горячо, сверху холодно. Внизу вода кипит, пузырьки пара поднимаются, а сверху вода ещё холодная, в итоге пузырьки охлаждаются и исчезают с большим шумом. Поэтому чайник шумит. Такой же эффект может происходить из-за разницы давлений (картинка с винтом, рак-богомол).
        Но почему при изучении гидродинамики моделируют пузырьки в газе (или там вообще вакуум)?
        • 0
          Рак-богомол действительно интересен, вот так он бьет стекла под водой.
          Быстрое движение его ногочелюсти вызывает суперкавитацию — режим, при котором наблюдается устойчивая кавитационная каверна.

          Этот режим используется на скоростных подводных ракетах «Шквал» — 480 км/час, «Барракуда» — 800 км/час.

          Вот такие непростые пузырьки и понятно, что их надо изучать и моделировать.
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • 0
      Ну можно например представить что мы находимся в бесконечном объеме абсолютно прозрачной жидкости.
      • 0
        А снизу, где волновая рябь, это что? Более плотная жидкость?
  • +1
    Мне лично при слове кавитация, сразу вспоминается выбивание дна бутылки с жидкостью, очень наглядно.
    www.youtube.com/watch?v=lj3x2U4CaEs
  • 0
    Еще одна из тайн рака-богомола раскрыта.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

Самое читаемое Разработка