Информационные системы и технологии

Информационные системы и технологии

Т.А. Агапова, Г.М. Елисеев, А.В. Тихонов, А.С. Рыбкин, И.А. Крючков, А.Г. Ломтев РАСЧЁТ ПРОБЕГОВ ФОТОНОВ ПО ПРОГРАММЕ ПЕРСТ НА МУЛЬПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМАХ С ГРАФИЧЕСКИМИ АРИФМЕТИЧЕСКИМИ УСКОРИТЕЛЯМИ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» г. Саров

Во ВНИИЭФ численное моделирование переноса лучистой энергии проводится с использованием матриц спектральных пробегов фотонов, которые рассчитываются с помощью программы ПЕРСТ, созданной в отделении 08 ИТМФ. В докладе «Расчет пробегов фотонов по программе ПЕРСТ на мультипроцессорных системах с графическими арифметическими ускорителями» описана процедура адаптации программы «ПЕРСТ» для арифметических ускорителей (АрУ). Дана справка о назначении программы «ПЕРСТ» и технологиях программирования на АрУ: CUDA и OpenCL. 
В докладе разобраны первоначальный и адаптированный для АрУ алгоритмы программы, описаны методы, использованные для адаптации программы.
Приведены результаты тестирования программы.
Тестирование проводилось в трех модификациях программы:

• первоначальный вариант программы для центрального процессора (ЦП);
• адаптированный для АрУ вариант, с использованием технологии CUDA;
• адаптированный для АрУ вариант, с использованием технологии OpenCL.

Для тестирования использовались следующие устройства:

• Intel Core i7–920;
• NVIDIA GeForce GTX480;
• NVIDIA Tesla C2050;
• AMD ATI Radeon HD5970.

* В докладе имеется короткая справка о характеристиках данных устройств.

В докладе приведены результаты тестирования программы на различных АрУ и одном ядре центрального процессора Intel Core i7–920.  Получено ускорение длительности вычислений задачи до 75 раз на различных АрУ по отношению к длительности вычислений на одном ядре центрального процессора Intel Core i7-920.
Помимо этого, в докладе приведены результаты тестирования программы на системах, имеющих гибридную архитектуру ГВС-14 и ГВС-18А. Получено ускорение до 60 раз на ГВС-14 по сравнению с процессором  Intel Core i7-920. Получено ускорение до 125 раз на ГВС-18А по сравнению с процессором  Intel Core i7-920. 
Программа используется для производственных расчетов на мультипроцессорной системе с арифметическими ускорителями. Применение АрУ позволяет значительно сокращать длительность времени счета и получать результаты в так называемых «тяжелых» точках требующих больших временных затрат.

Д.М. Агулова РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМПЛЕКТАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКЦИЕЙ ВНЕШНЕЙ ПОСТАВКИ (АС «КОМПЛЕКТАЦИЯ»)
ФГУП "ВНИИА им. Н.Л. Духова", Москва

В докладе будет рассмотрена проблема создания автоматизированной системы, позволяющей определять потребность в продукции внешней поставки (ПВП), степень обеспеченности плана производства ПВП с учетом остатков на складах и объем закупки ПВП, а так же отслеживать процесс закупки в автоматизированном режиме на основе анализа состояния заявок, счетов и накладных.

Н.В. Ганьшин, И.М. Бураков, А.А. Плаксеев ВНЕДРЕНИЕ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА СПИРИТ ДЛЯ СОЗДАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЭНЕРГОБЛОКА ПРОЕКТОВ НОВОВОРОНЕЖСКОЙ АЭС-2 И ВВЭР ТОИ
ОАО «Атомэнергопроект», Москва
     
В настоящее время в ОАО «Атомэнергопроект» проводятся работы по внедрению программного комплекса СПИРИТ  (Система Поддержки Инженерных Расчетов Инженера-Технолога) для разработки математической модели энергоблока с ВВЭР. Разработчик ПК СПИРИТ – ОАО «ВНИИАЭС».
ПК СПИРИТ предназначен для оптимизации проектных решений при разработке технологических систем АЭС. Он позволяет проводить динамическое моделирование теплогидравлики технологических систем совместно с АСУ ТП.
ПК СПИРИТ интегрирован с системой автоматизированного проектирования (САПР) на базе программного комплекса SmartPlanEnterprise (SPE), применяемой в ОАО «Атомэнергопроект».
Для создания модели АСУ ТП в ОАО «Атомэнергопроект» используется программный комплекс АСПУС (Автоматизированная Система Проектирования Управляющих Систем). Разработчик ПК АСПУС - ОАО «ВНИИАЭС».
ПК СПИРИТ внедряется в ОАО «Атомэнергопроект» для обоснования проектных решений проектов Нововоронежской АЭС-2 и ВВЭР ТОИ.
Доклад содержит пример формирования расчетной схемы для системы промконтура ответственных потребителей НВО АЭС-2.

А.В.Голубев, И.А.Синельникова, К.В.Егорова, И.В.Леонова КОМПЛЕКС ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ РЕГИСТРАЦИИ И АНАЛИЗА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ БИООБЪЕКТА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ РАЗЛИЧНЫХ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» г. Саров

В работе представлен разработанный комплекс программных средств регистрации магнитоэнцефалографических (МЭГ) сигналов с помощью измерительной системы на основе сверхпроводящих квантовых интерферометрических датчиков (СКВИД-системы) и их последующей математической обработки и анализа. Комплекс предоставляет исследователю гибкий инструментарий для выявления закономерностей и наиболее информативных показателей, отражающих изменения функционирования центральной и вегетативной нервной системы, в результате воздействия внешних факторов.
В представленный комплекс входит система управления процессом регистрации, обеспечивающая предварительное конфигурирование, настройку и синхронизацию работы СКВИД-системы и внешних устройств; установку параметров регистрации, регистрацию данных, управление внешними устройствами (таймер, видеокомплекс и пр.) через каналы платы ввода/вывода NIDAQ серии E. Также возможны просмотр результатов измерения и сохранение данных на жёсткий диск в формате, пригодном для их последующего анализа. Входящий в комплекс пакет программ для обработки и анализа сверхслабых сигналов МЭГ позволяет осуществить: преобразование формата данных; очистку зарегистрированного сигнала от шумов и выделение полезного сигнала; узкополосную фильтрацию; расчет спектральной мощности отрезков зарегистрированной МЭГ в частотных диапазонах естественных ритмов и представление динамики мощности каждого из ритмов; корреляционный анализ МЭГ, полученных с разных каналов, а так же отдельных ритмов МЭГ и прочих физиологических динамических характеристик; временную локализацию пиков; графическое представление вычисляемых параметров.

Т.А.Грошева, Н.Ю. Катаева, Т.А.Лактюшина РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ СРЕДСТВАМИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ ALTIUM DESIGNER
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» г. Саров
   
В предложенном докладе рассматривается возможность создания математических моделей элементов РЭА и макромоделей микросхем для математического моделирования функционирования электрических схем изделий. Обосновывается актуальность создания моделей и проведения математического моделирования.
Приводится методика создания математических моделей РЭА и макромоделей микросхем, схемы тестирования созданных моделей, представлены результаты тестирования моделей и анализ полученных результатов.  

А.М. Бармин, Г.Г. Близнюк, С.С. Будникова, К.С. Ермошкина, А.Б.Киселев,  И.А. Логинов, А.В. Окатьев, Д.Г. Пажин, С.Е. Семенова, Н.А. Шутова ЕДИНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМ СЧЕТОМ В ИНСТИТУТЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ (ИТМФ) РФЯЦ-ВНИИЭФ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» г. Саров
   
В настоящее время вычислительный центр ИТМФ является самым крупным в Российской Федерации, эксплуатирующим более десяти вычислительных систем с рекордными  для страны показателями. Производительность парка ЭВМ неоднородного вычислительного комплекса (НВК) за последние 10 лет выросла в 1000 раз. Режим работы вычислительного центра – круглосуточный, круглогодичный. На всех вычислительных комплексах производится счет большого потока задач различного уровня сложности (до сотен задач в сутки), который требует взаимодействия различных компонентов ЭВМ. 
Значительно возросла сложность ЭВМ (увеличилось количество вычислительных узлов, файловых серверов). С ростом производительности вычислительных комплексов и количества проводимых расчетов за год, резко возрос объем собираемой информации.
В связи с этим необходима единая система управления производственным счетом, обеспечивающая: контроль счета задач на ЭВМ НВК; новое качество сбора и обработки информации о проводимых расчетах на ЭВМ НВК; анализ эффективности загрузки вычислительных систем; анализ состояния вычислительных систем и их компонентов; проведение всестороннего анализа и оценки качества работы различных компонентов ЭВМ (вычислительных узлов, коммуникационной среды, файловых систем и системного программного обеспечения).
Единая система управления производственным счетом представляет собой комплекс программных продуктов, функционирующих на ЭВМ НВК и Web-сервере. Связь серверов с ПК пользователей осуществляется по протоколу НТТР через локальную вычислительную сеть.
В состав единой системы управления производственным счетом входят следующие программные комплексы: СУНПЗ - система управления начальными постановками задач; ЕСУЗ - единая система управления заданиями; STK - система сбора статистических данных с вычислительных ядер; СТАТ-НВК - система сбора и проведения анализа информации о счете задач и работе ЭВМ НВК; АДПЗ - архив данных производственных задач; АХР – архив хранения интегральных результатов расчета.

С.С.Касаткин, А.В.Алексеев, Н.А.Крутько ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС КОНСТАНТНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ GROUND. БИБЛИОТЕКА ПРОГРАММ IRA ДОСТУПА К МНОГОГРУППОВЫМ КОНСТАНТАМ ИЗ ФОРТРАН-ПРИЛОЖЕНИЙ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» г. Саров

В настоящее время в ИТМФ РФЯЦ ВНИИЭФ введена в действие новая система константного обеспечения нейтронно-физических расчётов GROUND, основанная на использовании SQL СУБД. Использование такой технологии хранения и доступа к данным обеспечивает повышенный уровень надёжности, достоверности и целостности данных, даёт гарантию защиты от несанкционированного доступа и изменения критически важных данных. Данная технология состоит из 3-х ключевых звеньев.
Первое из которых – сама база данных GROUND, обеспечивает хранение, доступ и все виды контроля доступа и надёжности хранения данных.
Вторым ключевым звеном данной технологии является графическая пользовательская оболочка GDE – служащая для получения справочной информации, а так же для проведения расчётов самих констант.
Третьим ключевым звеном, является библиотека IRA (INTEROPERABILITY RICH ASSEMBLY), обеспечивающая доступ производственным комплексам программ к БД GROUND.
Данная работа посвящена рассмотрению вопросов обеспечения взаимодействия Fortran программ с серверами баз данных. Описывается разработанная на С++ с использованием Qt кроссплатформенная, динамически подключаемая библиотека IRA. Приводится подробное описание механизмов смешанного программирования на Fortran и C/C++: модели памяти, вызовы процедур, передача аргументов и т.д. Рассматриваются модели смешанного программирования, применявшиеся до выхода стандарта Fortran 2003 и после.

А.И.Кедров, К.В.Егорова, И.В.Леонова, И.А.Синельникова РАЗРАБОТКА СПЕЦИАЛЬНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСОМ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» г. Саров

В работе представлена модель системы дистанционного управления комплексом радиотехнических устройств (КРУ), обеспечивающая формирование электромагнитного излучения (ЭМИ) с заданными характеристиками в центре рабочей зоны при исследовании влияния низкоинтенсивного ЭМИ на биообъекты. Для формирования ЭМИ используется широкополосный генератор, два усилителя и три вида антенно-фидерных систем, персональный компьютер с программным обеспечением (ПО). ПО состоит из отдельных блоков, разработанных в различных программных средах, предназначенных для: формирования модулирующего сигнала; управления работой электронного оборудования, входящего в состав комплекса; контроля параметров электромагнитного излучения в рабочей зоне.
Система объединит разрозненные блоки ПО и обеспечит: дистанционную установку основных параметров КРУ и формы модуляции ЭМИ; расчет среднего и пикового значения предполагаемой плотности потока мощности (ППМ) в рабочей зоне исходя из технических характеристик и заданных параметров излучающей аппаратуры. Будут обеспечены адаптивная подстройка выходных характеристик КРУ по результатам измерения реального значения ППМ в рабочей зоне; включение КРУ на выбранный интервал времени в установленном режиме и сохранение в текстовом файле установленных параметров. Разработка системы позволит упростить процесс дистанционного управления устройствами, входящими в состав КРУ и обеспечить безопасность персонала, работающего с комплексом.

Е.А.Коротаев ВНЕДРЕНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ «ВЕРТИКАЛЬ» НА ЗАВОДЕ ВНИИЭФ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» г. Саров

Главной причиной внедрения ИТ-решений на заводе ВНИИЭФ является неспособность используемых автоматизированных систем обеспечить эффективную поддержку процессов технологической подготовки производства.
В данном докладе представлен процесс внедрения и опытной эксплуатации САПР ТП «Вертикаль», сопутствующих справочников и расчетных модулей, в отделе главного технолога завода ВНИИЭФ.
Основные этапы процесса внедрения:

• Обследование системы, справочников и расчетных модулей, выявление основных направлений настройки;
• Настройка формы и модели технологического процесса в соответствии с требованиями стандарта предприятия;
• Редактирование универсального технологического справочника в соответствии с технологическими возможностями цеха;
• Редактирование справочника «Материалы и сортаменты» в соответствии с отраслевыми стандартами;
• Редактирование расчетного модуля «Система нормирования материалов».
• Отражены итоги внедрения САПР ТП Вертикаль.

Ю.А. Косолапова, И.В. Лесничая ОСОБЕННОСТИ ВНЕДРЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ДАННЫМИ ОБ ИЗДЕЛИИ НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАЦИИ АСУП И  PDM-СИСТЕМЫ SEARCH
ФГУП «Приборостроительный завод», г. Трёхгорный

В данном докладе рассмотрен один из способов постепенного перехода от автоматизированных систем управления предприятием (АСУП), разработанных и поддерживаемых в информационно-вычислительном центре (ИВЦ) ФГУП «Приборостроительный завод», к технологиям основанных на PDM-системах. 
Доклад содержит описание возникших проблем при обеспечении интеграции баз данных (БД) АСУП и PDM, имеющих организационный характер, а также пути их решения.
Также рассмотрены перспективы дальнейшего перехода к другим средствам обработки информации, полученной из БД АСУП.