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  • 2 Post By Teodofredo

Tema: Mecánica de Fluidos

  1. #1
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    Predeterminado Mecánica de Fluidos

    La tecnología P2P en la Investigación en Mecánica de Fluidos

    El Grupo de Investigación en Mecánica de Fluidos Computacional de la UPM apuesta por la tecnología P2P para el libre acceso a los resultados de sus simulaciones sobre turbulencia.



    UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID - 13 - 2 - 2014
    ¿Cómo distribuir los datos de una simulación que ocupa cientos de terabytes? ¿Y cómo hacerlo de una manera transparente para el usuario, cómoda y al mismo tiempo robusta? Con este reto tecnológico se han encontrado los investigadores del Laboratorio de Mecánica de Fluidos Computacional de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) durante su trabajo en un proyecto de simulación de capa límite incluido en el programa INCITE, avalado por el Departamento de Energía de Estados Unidos.

    Cuando se trabaja con datos realmente grandes, en este caso las simulaciones de capa límite más grandes del mundo, surge un problema a la hora de distribuir los resultados de los avances. “La dificultad de manejar archivos grandes (de 100 gigas), el riesgo de que la transferencia se interrumpa sin posibilidad de reinicio, o la variedad geográfica de los usuarios de los datos, con los consiguientes inconvenientes de las distancias”, explican los investigadores.

    Para resolverlo, y no solo para distribuir los datos obtenidos, sino también para permitir una descarga anónima de los mismos, algo que pocos grupos de investigación fomentan, han recurrido a la tecnología Peer to Peer (P2P) mediante el protocolo BitTorrent. Ello permite solventar las dificultades citadas anteriormente. “Es un gestor de archivos fácil de usar, el protocolo es robusto y permite reiniciar si se rompe la transferencia de datos y en el momento en que uno descarga parte del archivo lo pone a disposición del mundo”, sostienen.

    Esta apuesta por el intercambio libre de archivos ya se ha visto respaldada por los usuarios. Según los resultados del repositorio de archivos del Laboratorio de Mecánica de Fluidos Computacional, en tan solo una semana se descargaron más de 600 gigas de datos, “lo que prueba que es una solución tecnológica para un problema difícil de solucionar para los científicos”, subrayan los investigadores. “Además, lo interesante es que un protocolo asociado a la descarga ilegal de contenidos protegidos por copyright puede ser también una herramienta ideal para la distribución de material científico que hoy sería prácticamente imposible de proporcionar por otros medios”.

    Academic Torrents, los pioneros

    Joseph Paul Cohen y Henry Z Lo, dos estudiantes de la Universidad de Massachusetts (Boston, EE UU), han puesto en marcha una iniciativa denominada Academic Torrents con esta misma finalidad: compartir mediante P2P documentos y bases de datos nacidos de la investigación científica.
    Su propuesta ha sido el punto inicial de este uso de la tecnología P2P en el ámbito académico, de investigadores para investigadores. El grupo de Mecánica de Fluidos Computacional de la UPM se muestra dispuesto a colaborar con esta red en el futuro.

    Universidad Politécnica de Madrid - Investigadores
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  2. #2
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    Predeterminado Re: Mecánica de Fluidos

    Muy interesante pues, en efecto, el manejo de estos volúmenes de información es complicadísimo. Visto este caso de los torrents, me pregunto ¿qué utilidad científica se les podrá dar a los virus, troyanos, gusanos, etc.?

    Ahora bien, el problema de la capa límite ha agobiado a generaciones de diseñadores e investigadores y hasta ha definido la forma de muchas aeronaves, especialmente transónicas y supersónicas, aparte que los conocimientos se aplican en muchas otras áreas de la mecánica de fluidos (turbinas, ductos, toberas, etc.) por lo que es muy importante que se dediquen esfuerzos a profundizar en investigaciones sobre ella.

    Saludos

  3. #3
    Usuario registrado Avatar de Jagdverband 44
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    Predeterminado Re: Mecánica de Fluidos

    Tenés los enlaces Teo ? me gustaría bajarlos.

  4. #4
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    Predeterminado Re: Mecánica de Fluidos

    Cita Iniciado por Jagdverband 44 Ver mensaje
    Tenés los enlaces Teo ? me gustaría bajarlos.
    Dentro del enlace hay varios mas para seguir leyendo sobre el tema: Universidad Politécnica de Madrid - Investigadores

  5. #5
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    Predeterminado Re: Mecánica de Fluidos

    Cita Iniciado por Observador Ver mensaje
    Muy interesante pues, en efecto, el manejo de estos volúmenes de información es complicadísimo. Visto este caso de los torrents, me pregunto ¿qué utilidad científica se les podrá dar a los virus, troyanos, gusanos, etc.?

    Ahora bien, el problema de la capa límite ha agobiado a generaciones de diseñadores e investigadores y hasta ha definido la forma de muchas aeronaves, especialmente transónicas y supersónicas, aparte que los conocimientos se aplican en muchas otras áreas de la mecánica de fluidos (turbinas, ductos, toberas, etc.) por lo que es muy importante que se dediquen esfuerzos a profundizar en investigaciones sobre ella.

    Saludos
    No es un tema fuerte mio el sofware, programas o sistemas, quien de esto sabe sin dudas es nuestro webmaster Nuss.
    Pero si, el tema parece increible poder transferir archivos de 100GB, sin riesgo a que se interrumpa la transferencia y sin posibilidad de reinicio entre los usuarios de los datos, es todo un avance extraordinario, según comentan los científicos...

  6. #6
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    Predeterminado Re: Mecánica de Fluidos

    Grüezi mitenand!

    NASA instó a intensificar la investigación en las capacidades de CFD (computational fluid dynamics)
    Cambio que se avecina en supercomputación desafiará más potentes herramientas de diseño aeroespacial.


    Dinámica de fluidos computacional (CFD) ha cambiado fundamentalmente el diseño aeroespacial, pero se ha estancado en la última década y ahora se ha puesto en tela de juicio por un cambio de paradigma en la computación de tecnología de alto rendimiento (HPC).

    Así lo concluye un informe de la NASA, que se expone una visión de futuro de CFD en el año 2030 y los retos que se deben superar para alcanzar las capacidades avanzadas prometidas por el CFD. Estos incluyen la posibilidad de simular el flujo turbulento en torno a un avión completo a través de su envolvente de vuelo (en la foto).
    Nombre:  AW_05_19_2014_1738_0.jpg
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    Los avances en CFD de los 1970s-90s reducen drásticamente el tiempo de túnel de viento para las pruebas de desarrollo de aviones y en los bancos de prueba para programas de motores. Saltos en la potencia de cálculo y la evolución de software han aumentado la fidelidad, pero en los últimos años redujo el trabajo de desarrollo de algoritmos y el acceso restringido a los superordenadores de última generación han limitado CFD a una pequeña parte del espacio de diseño.

    CFD "se ha convertido en una mercancía con base en la tecnología madura, apto sólo para el hardware de los productos básicos y confiable sólo para los problemas para los que existe una amplia base de experiencia", lamenta el informe de expertos en Boeing, Pratt & Whitney, Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), la Universidad de Stanford, Universidad de Wyoming y el Centro Nacional para Aplicaciones de Supercomputación.

    "Haber confiado en los algoritmos maduros y afectados por la ola de la disminución constante de los costes de hardware, la comunidad del CFD se encuentra en la actualidad mal posicionada para capitalizar el rápido cambio de arquitecturas HPC", advierte el informe, y el hardware del superordenador "se encuentra en la cúspide de un cambio de paradigma en la tecnología que puede hacer necesario un replanteamiento de los actuales algoritmos y software."

    Ese cambio es el paso a las máquinas de computación exascala 1.000 veces más rápido que los superordenadores más rápidos de hoy en día, pero que sería prohibitivamente hambrientos de poder sin un cambio fundamental en la manera en que funcionan. Esperar en 5-10 años, la forma de la siguiente generación HPC aún no está claro, pero las opciones tienen profundas implicaciones para programas de simulación desarrollado y validado durante décadas.

    La última vez las supercomputadoras se movían a una velocidad superior, desde terascale a petaescala, no se necesitaban grandes cambios en los algoritmos o reestructuración de código debido a que el modelo de ejecución se mantuvo igual. Esta vez será diferente debido a la energía necesaria para hacer funcionar una máquina exascale.

    El superordenador más rápido hoy en día es de China; Tianhe-2, regulado a velocidad de un punto de referencia a 33,9 petaflops, un petaflop son 1015 operaciones de punto flotante por segundo. En 2030, el informe prevé un HPC de vanguardia para ser capaz de unos 30 exaflops (1018) Eso es suficiente potencia de cálculo para simular el flujo turbulento alrededor de un avión completo o fuera de diseño transitorio de motores turbo fan, para la alta optimización multidisciplinar de configuración flexible de una aeronave o el análisis probabilístico de un vehículo de acceso espacial, dice el informe.

    Pero los supercomputadores de hoy consumen alrededor de un vatio de electricidad por cada 2 gigaflops de potencia de cálculo-Tianhe-2 lleva casi 18 megavatios al funcionar a toda velocidad. "A los 2 gigaflops por vatio, exascale necesitaría al menos 500 megavatios, y el Departamento de Energía estima 1-2 gigavatios", dice Daniel Bodony, profesor asociado en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. Eso sería eclipsar los 101 megavatios que se necesitan para mover el túnel de viento de 40 x 80 pies en el Centro de Investigación Ames de la NASA y costaría $ 300-500 millones de un año por ese poder, dice.

    "Eso no va a funcionar. Es necesario un cambio fundamental ", subraya Bodony. "Tendremos que aceptar una medida tendente a un mayor número de máquinas de alta eficiencia energética si queremos alcanzar en 1,000 veces-una mayor eficiencia de computación necesaria para mantenerse dentro del rango de 20 megavatios de máquinas petaescale actuales", dijo a un Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica en la conferencia SciTech 2014 frente a una audiencia en enero.

    "No se sabe cuán diferentes serán las máquinas exaescale, pero sabemos que los modelos validados, los códigos y las simulaciones pueden no traducir," dice Bodony. Eso significa que los códigos de simulación validados más de 30 años de uso pueden tener que ser reescritos para funcionar en las nuevas máquinas. "Exascale podría ser muy diferentes, y que está haciendo que la gente esté muy nerviosa." La industria también tiene que prepararse para el impacto que el desarrollo de chips de "potencia amigable" los que estarán “embebidos” en la informática a bordo de un avión, dice.

    Garantizar petaescale de hoy y supercomputadoras exaescale de vanguardia del mañana ya está disponible para simulación CFD y optimización multidisciplinar es una de las recomendaciones del informe CFD Visión 2030. Otra es la de instar a la NASA para financiar un programa de investigación permanente para desarrollar el análisis basado en la simulación y tecnologías de diseño y acabar con el estancamiento en una de las capacidades más importantes de la industria aeroespacial.

    Nota original publicada en Aviation Week & Space Technology/May 19, 2014 página 18. Columna: Leading Edge
    NASA Urged To Step up Research into CFD Capabilities
    Looming shift in supercomputing will challenge aerospace’s most powerful design tools

    May 20, 2014 por Graham Warwick

    NASA Urged To Step Up Research Into CFD Capabilities | Commercial Aviation content from Aviation Week

    http://www.cscamm.umd.edu/people/fac...eport_CRDL.pdf

    Zeus Numerix - Case Study

    http://ftp.rta.nato.int/public/pubfu...300-v14-12.pdf

    AIAA Science and Technology Forum and Exposition (SciTech2014) : The American Institute of Aeronautics and Astronautics

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