Презентация на тему Визуализация в распределенных системах

Презентация на тему Презентация на тему Визуализация в распределенных системах, предмет презентации: Образование. Этот материал содержит 62 слайдов. Красочные слайды и илюстрации помогут Вам заинтересовать свою аудиторию. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций ThePresentation.ru в закладки!

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1
Текст слайда:

Визуализация в распределенных системах

Институт математического моделирования
Российской академии наук


mail: lira@imamod.ru
web: http://lira.imamod.ru

Нижний Новгород
2009

М.В.Якобовский


Слайд 2
Текст слайда:

Особенности момента

Потребность в суперкомпьютерах высока
Эффективность использования суперкомпьютеров низка:
Использование каждого ядра последовательной программой составляет проценты и доли процентов
Обмены, синхронизация и другие дополнительные операции ещё снижают эффективность параллельной программы
Есть минимальный объем вычислений на процессорное ядро, определяющий максимальное число используемых ядер
За счет многопроцессорности проблематично сокращать время моделирования физического процесса, но можно повышать сложность решаемой задачи, например за счет увеличения размеров и детальности представления изучаемых объектов



Слайд 3
Текст слайда:



JSCC
MSU


Оперативная память

Кеш

Операционные устройства

Множественный доступ

Бета-тестер


Слайд 4
Текст слайда:

Вычислительная среда

Выбор математической модели и солверов.
Сопоставление атрибутам начальных и граничных условий, физических параметров.

Выбор сервера вычислений

Выбор сервера визуализации

Проект

Построение геометрической модели,
поверхностной и объемной сетки.

Задание атрибутов.

Формирование варианта задания

Расчет варианта задания

Файлы результатов

Визуализация результатов


Слайд 5
Текст слайда:


Визуализация

Скалярные
Векторные

Стационарные
Зависящие от времени

Решетки
Треугольные и тетраэдральные сетки

сетки
Большие


Слайд 6
Текст слайда:

Этапы визуализации

Запись
Сетка Сеточная функция
Чтение

Формирование объектов виртуальной сцены

Отображение


Слайд 7
Текст слайда:


Клиент-серверная технология

Аппроксимация и потоковая обработка

VISIT ParaView
EnSight OpenDX

Отображение




Расчет
Запись результатов

Копирование всех данных
Чтение
Формирование сцены

Чтение
Формирование сцены



TecPlot
Origin




Слайд 8
Текст слайда:

Методы

Распределенное иерархическое хранение
Декомпозиция
Огрубление с контролируемой точностью
Клиент-серверная технология

Потоковая обработка
Хранение образов


Слайд 9
Текст слайда:

Обтекание самолета

Сетка Изоповерхности



Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Слайд 19
Текст слайда:

Расчетная сетка



Слайд 20
Текст слайда:

Огрубление поверхностей






Слайд 21
Текст слайда:

Огрубление поверхностей








Слайд 22
Текст слайда:

Двухуровневое разбиение

Сетка предварительно разбивается на большое число микродоменов, образующих макрограф



Вершины макрографа распределяются по процессорам

I

II


Слайд 23
Текст слайда:

Потоковая обработка

40 процессоров, полное чтение файла

40 процессоров, чтение фрагментов файла


Слайд 24
Текст слайда:

Изоповерхности

Ошибка аппроксимации 5%


Слайд 25
Текст слайда:

Огрубление 3D-данных


Слайд 26
Текст слайда:

Огрубление 3D-данных


Слайд 27
Текст слайда:




Сечение регулярной 3D сетки плоскостью

В результате сечения регулярной кубической решетки получается фрагмент неструктурированной сетки

















Слайд 28
Текст слайда:

Аппроксимация триангулированных поверхностей

Алгоритмы синтеза







Алгоритмы редуцирования


Слайд 29
Текст слайда:


Начальная аппроксимация кривой



Слайд 30
Текст слайда:

Аппроксимация кривой этап 2


1 вектор


Слайд 31
Текст слайда:

Аппроксимация кривой этап 3





3 вектора


Слайд 32
Текст слайда:

Аппроксимация кривой этап 4








7 векторов


Слайд 33
Текст слайда:

Аппроксимация кривой этап 5



















15 векторов


Слайд 34
Текст слайда:

Методы редуцирования

Удаление ребра


Удаление точки



Уточнение топологии




Слайд 35
Текст слайда:

Аппроксимация изоповерхностей


Слайд 36
Текст слайда:

Плоскость, пересекающая цилиндр

Ошибка аппроксимации 5%


Слайд 37
Текст слайда:




Многоуровневое огрубление больших сеток


Слайд 38
Текст слайда:


Распределенная визуализация


Слайд 39
Текст слайда:

Моделирование течения вокруг летательного аппарата




Слайд 40
Текст слайда:

Изоповерхности поля плотности

RemoteViewer

Tecplot


Слайд 41
Текст слайда:

Тетраэдральные сетки 108 узлов





Слайд 42
Текст слайда:




Слайд 43
Текст слайда:

Заполнение пространства пирамидами

На каждую из 2n точек в среднем опирается 2n пирамид
Число пирамид ~ n2





Слайд 44
Текст слайда:

Зависимость объема хранимых данных от числа микродоменов

38 350 -> 2 356 196 узлов
219 034 * 82 -> 14 018 176 тетраэдров

На 35% больше чем 124


Слайд 45
Текст слайда:

Нерегулярная тетраэдральная сетка

110 533 834 узлов
659 316 736 тетраэдров
2 589 184 поверхностных треугольников

Время выполнения программы на 100 процессорах МВС-15000ВМ составляет 270 секунд (с учетом записи данных на диск).
Время равномерного измельчения – 30 секунд.
Дисковое пространство 12.33 Гб


Слайд 46
Текст слайда:

Библиотека ввода-вывода

Ввод-вывод тетраэдральных сеток
Хранение микродоменов
Хранение макрографа
Ввод-вывод регулярных решеток
Хранение фрагментов сеток
Хранение сеточных функций


Слайд 47
Текст слайда:

Записи двух сеточных 2d функций







Функция F1 Функция F2
Рисунок 2.


Слайд 48
Текст слайда:

Групповое сжатие вещественных чисел

Перегруппировка байт

Сжатие байт стандартной библиотекой zlib

Обнуление младших бит мантиссы


Слайд 49
Текст слайда:

Отсечение младших бит мантиссы f=x2+y2+z2

23 106 427 байт

10^9 узлов - 113 354 035 байт – 0.1% - 0.92 битa на узел

10^9 узлов:
1000 блоков по 10^6 узлов

3.54 ■ бинарный без компрессии без огрубления

компрессия без огрубления


Слайд 50
Текст слайда:

Огрубление данных


Слайд 51
Текст слайда:

Моделирование процессов охлаждения CPU


Слайд 52
Текст слайда:

CPU

Процессор, охлаждаемый медным радиатором

Мощность 65Вт


10мм

~1.4мм

Толщина
0.3мм

7мм













……

97.5мм, 78 медных пластин

100мм


……

Поток воздуха: T=20C, .004-.005 м3/с

Cu

30x30 мм

35мм до границы


Слайд 53
Текст слайда:

Зависимость эффективности от числа ядер

Конфигурация: 78 тонких ребер (0.3 мм) на радиаторе
Сетка: 1000 х 3500 х 150 = 525 млн. Параллельная реализация: MPI + нити (8 нитей на узле)


Слайд 54

Слайд 55
Текст слайда:

Изоповерхности температуры: Т=20.5, 21, 22.5 С сетка 800*700*120=67,2 млн. узлов


Слайд 56

Слайд 57

Слайд 58

Слайд 59
Текст слайда:

Зависимость коэффициента сжатия от числа усеченных бит

28 244 379 w101_reduced 12.bjn
22 340 718 w101_reduced 13.bjn
17 228 023 w101_reduced 14.bjn
13 339 249 w101_reduced 15.bjn
5 171 208 w101_reduced 16.bjn
3 321 150 w101_reduced 17.bjn
2 213 949 w101_reduced 18.bjn
1 471 818 w101_reduced 19.bjn

793 457 w101grid.bjn

Сетка: 1000 х 3500 х 150 = 525 млн узлов


Слайд 60
Текст слайда:


Параллельные библиотеки http://www.imamod.ru

SDLB - динамическая балансировка (0D)
MCoarse - огрубление сеток (2D, 3D)
BjnIOlib - ввод-вывод регулярных сеток
TMLlib - ввод-вывод неструктурированных сеток
LRND - генерация псевдослучайных чисел
PSORT - параллельная сортировка


Слайд 61
Текст слайда:

Якобовский М.В.
д.ф.-м.н.,
зав. сектором
«Программного обеспечения многопроцессорных систем и вычислительных сетей»
Института математического моделирования
Российской академии наук
mail: mail: lira@imamod.rumail: lira@imamod.ru
http://lira.imamod.ru



Слайд 62
Текст слайда:




Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика