Biuletyn nr 1

Biuletyn KDM
1 | 2 | 3 | 4 | 5
6 | 7 | 8 | 9 | 10
11 | 12 | 13 | 14
15 | 16 | 17 | 18
19 | 20 | 21 | 22
23 | 24 | 25 | 26
27 | 28 | 29 | 30
31 | 32
Lista biuletynów

Biuletyn nr 1 (28 czerwca 2005).

Spis treści

Wprowadzenie

Autor: Łukasz Bolikowski

Czytają Państwo pierwszy numer biuletynu redagowanego przez zespół Centrum KDM. Będzie się on ukazywał raz na 3-4 tygodnie. Biuletyn dostępny będzie na stronach internetowych Centrum KDM, a informacje o pojawieniu się nowego numeru i o jego zawartości użytkownicy ICM otrzymywać będą pocztą elektroniczną.

Pisać będziemy o ostatnich wydarzeniach w ICM, stopniowo przedstawiać dostępne komputery i oprogramowanie, zapoznawać z technikami programowania komputerów dużej mocy, dzielić się poznanymi "sztuczkami" ułatwiającymi programowanie lub korzystanie z naszych systemów, informować o ciekawych serwisach w sieci.

Mamy nadzieję, że dzięki naszemu biuletynowi korzystanie z zasobów ICM będzie łatwiejsze i przyjemniejsze.


Wydarzenia: Dni otwarte

Autor: Maciek Cytowski

Użytkownicy oprogramowania Gaussian stanowią w ICM chyba najsilniejszą pod względem liczebności grupę. Potwierdziło się to na zorganizowanych już po raz drugi warszawskich "Dniach otwartych KDM". Wszystkie trzy osoby, które zechciały skorzystać z możliwości spotkania nas i zadanawania pytań "na żywo" były właśnie użytkownikami Gaussian'a. Zostaliśmy poinformowani o następujących problemach:

  • output Gaussiana (uruchamianego na tajfunie) poprostu się urywa, a plik generowanym przez systam kolejkowy jobname.eJOBID jest pusty
  • obliczenia Gaussiana (uruchamianego na tornadzie) przerywają się komunikatem:
               OpenMP ABORT: Unable to satisfy request for 4 threads.
               Use the OMP_NUM_THREADS environment variable to create additional threads.
  • Gaussian uruchamiany na halo domaga się więcej pamięci dyskowej, output urywa się
  • przy logowaniu na deltę komunikat o ostatnim logowaniu pokazuje datę i godzinę aktualnego a nie ostatniego logowania

Na części spotkań obecny był Pan Grzegorz Bakalarski, który udzielał fachowych rad dotyczących wykorzystania oprogramowania Gaussian na komputerach KDM. "Dni otwarte KDM" będą imprezą cykliczną. Organizatorzy, dział KDM, serdecznie zaprasza wszystkich użytkowników KDM.


Narzędzia: Fluent

Autor: Ania Trykozko

Obliczeniowa Mechanika Płynów

Rozwój technologii komputerowych jaki nastąpił w ostatnich latach, sprawił, że stało się możliwe numeryczne symulowanie przebiegu coraz bardziej złożonych zjawisk z zakresu mechaniki płynów. Podstawą opisu matematycznego pozostają równania Naviera- Stokesa wraz z równaniem ciągłości oraz warunkami brzegowymi i początkowymi. Jednak możliwość rozwiązywania tych rownań w obszarach trójwymiarowych, o złożonej geometrii, z wykorzystaniem wystarczająco drobnej dyskretyzacji, implementacja - czyli przełożenie na język programu - dodatkowych zjawisk sprawiają, że Obliczeniowa Mechanika Płynów, często oznaczana pochodzącym z angielskiego skrótem CFD - Computational Fluid Dynamics - jest dziedziną, w której się wiele dzieje i która znajduje wciąż nowe obszary zastosowań.

Oprogramowanie firmy Fluent Inc.

Fluent Inc. jest jedną z wiodących firm zajmujących się oprogramowaniem i usługami związanymi z obliczeniową mechaniką płynów. Zestaw programów przez nią oferowanych obejmuje zarowno solwery, czyli programy umożliwiające przeprowadzanie symulacji (Fluent, Fidap, Polyflow), jak i narzędzia stosowane do generowania siatek obliczeniowych (Gambit, Tgrid). Ponadto firma oferuje pakiety do specjalnych zastosowań, takie jak np. Mixim - przeznaczony do modelowania procesów związanych z mieszaniem, lub Airpak, który jest wykorzystywany w projektowaniu systemów wentylacyjnych.

Fluent

Program Fluent bazuje na metodzie objętości skończonych (ang. Finite Volumes Method). Metoda ta pozwala wykorzystywać w obliczeniach niestrukturalne siatki obliczeniowe. Elementami takich siatek są trójkąty lub czworokąty w przypadku obszarów dwuwymiarowych oraz czworościany, sześciościany, pryzmaty - w symulacjach wykonywanych w obszarach trójwymiarowych. Oprócz modelowania "tylko" przepływów, Fluent umożliwia uwzględnianie procesów związanych z wymianą ciepła, przemianami fazowymi i promieniowaniem. Możliwe jest też modelowanie przepływów wielofazowych i włączanie do modeli reakcji chemicznych.

Do istotnych możliwości Fluenta trzeba również zaliczyć dynamiczne siatki obliczeniowe, pozwalające modelować procesy zachodzące w obszarach o zmiennej geometrii. Znaczne rozszerzenie możliwości Fluenta i dopasowanie ich do własnych potrzeb można uzyskać poprzez wykorzystanie funkcji użytkownika (UDF - User Defined Function).

Tę krótką wyliczankę zakończę informacją, że obliczenia za pomocą Fluenta można wykonywać w trybie rownoległym.

Program Fluent stanowi flagowy produkt firmy Fluent Inc. Widać, że firma wkłada dużo wysiłku w jego ciągły rozwój i ulepszanie. Wiosną 2005 roku pojawiła się nowa wersja programu oznaczona numerem 6.2. W porównaniu do swoich poprzedniczek oznaczanych numerem 6.1, wersja 6.2 została wzbogacona o ponad 300 nowych możliwości, mających na celu rozszerzenie obszarów zastosowań. Dokonano rownież zasadniczych ulepszeń w podstawowej części obliczeniowej w wyniku czego osiągnięto znaczące zmniejszenie czasu obliczeń przy równoczesnym zwiększeniu ich dokładności.

Oprogramowanie firmy Fluent w ICM

W ICM dostępne są następujące programy firmy Fluent:

  • Generowanie siatek obliczeniowych: Gambit v.2.2.30 oraz Tgrid v. 3.6.8
  • Symulacje: Fluent 6.2.16 oraz Fidap 8.7.2

Programy są zainstalowane na klastrze halo oraz na rekinie; wkrótce będą dostępne rowniez na burzy. Obliczenia należy wykonywać na halo; pozostałe maszyny można wykorzystywać do przygotowywania danych oraz opracowywania wyników.

Licencja krajowa

Od wielu lat ICM koordynuje zakup oraz aktualizację licencji oprogramowania firmy Fluent dla środowiska naukowego z dofinansowaniem MNiI (wcześniej KBN). Począwszy od 1 stycznia 2002 roku obowiązuje formuła licencji krajowej, wykorzystująca system centralnego serwera licencji. Do programu licencji krajowej może przystąpić każda instytucja naukowo-badawcza.

Linki


Wydarzenia: Warsztaty SAS

Autor: Maciek Cytowski

17 czerwca w ICM-ie odbyły się "Warsztaty SAS". Tematyka zaprezentowana przez Dr inż. Henryka Maciejewskiego z Politechniki Warszawskiej oraz Mgr Monikę Piwowar z Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego miała ścisły związek z genetyką oraz bioinformatyką. Tematyka ta przyciągnęła na Warsztaty głównie osoby interesujące się właśnie tymi dziedzinami nauki. Mgr Monika Piwowar przybliżyła uczestnikom możliwości pakietu "SAS Genetics". Dr inż. Henryk Maciejewski wygłosił bardzo ciekawy wykład o mikromacierzach DNA. Opowiedział również o module "SAS Microarray", który wykorzystywał do badania mikromacierzy. Na "Warsztatach SAS" mogliśmy się również dowiedzieć o możliwościach systemu SAS. Pan Henryk Maciejewski zaprezentował sposób projektowania i tworzenia w SAS samouczącego się systemu filtracji wiadomości e-mail z tzw. spamu. Uczestnicy mieli okazję prześledzić wszystkie kroki przygotowywania takiego systemu przy wykorzystaniu narzędzia dedykowanego dla rozwiązań Data Mining, "SAS Enterprise Miner".

Na stronie internetowej "Warsztatów SAS" dostępne są do ściągnięcia slajdy zaprezentowane podczas tej imprezy.

W ICM-ie od marca 2005 dostępne jest oprogramowanie SAS na komputerze rekin. W skład naszej licencji wchodzi m.in. "SAS Enterprise Miner". Więcej informacji na stronie www.


Wydarzenia: CUG

Autor: Łukasz Bolikowski

W maju tego roku wraz z Konradem Wawruchem byliśmy na konferencji Cray Users Group, która w tym roku odbywała się w Albuquerque w Nowym Meksyku. Jest to coroczne spotkanie użytkowników komputerów Cray, którzy przedstawiają wyniki swoich programów i wymieniają się doświadczeniami w korzystaniu z tych systemów. Na miejscu jest także wielu pracowników Cray'a, jest więc okazja do zadania pytań bezpośrednio twórcom narzędzi, z których korzystamy.

Jeśli chodzi o tematykę wystąpień, konferencja w naturalny sposób dzieliła się na trzy kategorie odpowiadające trzem współczesnym modelom Cray'a: X1E, XT3, oraz XD1. Wystąpienia omawiały zarówno kwestie administracji, jak i programowania.

Najciekawsze dla nas były oczywiście artykuły dotyczące Cray X1E, czyli ICM-owego tornado.

Najważniejszy wniosek z konferencji jest taki: pisząc aplikacje równoległe warto zrezygnować z biblioteki MPI na rzecz nowszych, szybszych rozwiązań. Z porównań przedstawionych w wielu niezależnych prezentacjach wynika jasno, że biblioteka SHMEM jest wydajniejsza niż MPI, ale najlepsze wyniki uzyskać można przy pomocy języków Co-Array Fortran (CAF) i Unified Parallel C (UPC). W najbliższych numerach biuletynu postaramy się przedstawić Państwu podstawy programowania równoległego, opisując różne mechanizmy zrównoleglania (w tym rozszerzenia CAF i UPC).

Drugim ciekawym tematem była wydajność nowego Cray'a X1E po upgrade z Cray X1 (pierwszy Cray X1E na świecie został zainstalowany w grudniu 2004 właśnie w ICM). Przypomnijmy, że efektem upgrade'u do X1E było zwiększenie teoretycznej wydajności procesorów z 3.2 do 4.5 GFlops (per SSP), oraz podwojenie liczby procesorów (z 64 do 128). Prezentacje pokazują, że w przypadku kodów o dużej intensywności obliczeniowej (stosunek liczby operacji arytmetycznych i logicznych do liczby odwołań do pamięci), wzrost teoretycznej wydajności procesorów przełożył się na ich praktyczną (ang. sustained) wydajność. Natomiast kody w których operacje odczytu/zapisu z/do pamięci dominują nad operacjami arytmetycznymi nie uzyskają znacznego przyspieszenia wydajności (per procesor).

Jeśli chodzi o pozostałe produkty Cray'a, dało się zauważyć coraz większe zainteresowanie technologią FPGA dostępną w Cray'u XD1. Podkreślano także dobrą skalowalność i wydajność Cray'a XT3.

Jeszcze jednym atutem konferencji, oprócz wysokiej jakości wystąpień, oraz miłej i luźnej atmosfery, była możliwość podziwiania fantastycznych półpustynnych i pustynnych krajobrazów Nowego Meksyku.