Descripción del proyecto
LA CIENCIA COMPUTACIONAL ES UN CAMPO ALTAMENTE MULTIDISCIPLINAR QUE HACE USO DE LOS RECURSOS COMPUTACIONALES PARA SIMULAR FENOMENOS COMPLEJOS, PERMITE A LOS INVESTIGADORES COMPRENDER UNA VARIEDAD PROBLEMAS QUE NO SE PUEDEN REPRODUCIR EN UN LABORATORIO Y NI SER RESUELTOS POR METODOS ANALITICOS E IMPACTA POR TANTO EN MUCHOS CAMPOS (LA MODELIZACION DEL CLIMA, EL DISEÑO DE AVIONES O REACTORES DE FUSION, ETC,),EL NIVEL DE COMPLEJIDAD Y PRECISION DE ESTAS SIMULACIONES ESTA LIMITADO POR LA CANTIDAD DE RECURSOS COMPUTACIONALES DISPONIBLES, LOS SUPERCOMPUTADORES ACTUALES SON MAQUINAS DE MEMORIA DISTRIBUIDA COMPUESTAS POR PROCESADORES INTERCONECTADOS; LOS MAS GRANDES TIENEN MILLONES DE NUCLEOS Y LLEGAN A UN RENDIMIENTO MAXIMO DE APROXIMADAMENTE 10 PETAFLOP/S, DADO QUE EL INCREMENTO DE LA VELOCIDAD DE LOS PROCESADORES, BASADO EN EL AUMENTO DEL NUMERO DE TRANSISTORES ESTA ALCANZANDO UN LIMITE, LA UNICA MANERA DE AUMENTAR LA POTENCIA DE CALCULO ES AUMENTANDO LA CONCURRENCIA, LA PROXIMA GENERACION DE SUPERCOMPUTADORAS, CAPACES DE ALCANZAR 1 EXAFLOP/S, SE ESPERA QUE LLEGUE A MILES DE MILLONES DE NUCLEOS, ADEMAS, ES DE ESPERAR QUE LA MEMORIA POR NUCLEO SE REDUZCA (DEBAJO DE 1 GB) Y QUE LAS LIMITACIONES DE ANCHO DE BANDA Y LOS NIVELES DE LAS JERARQUIAS DE MEMORIA AUMENTEN,EN ESTE CONTEXTO, LA EXPLOTACION EFICIENTE DE ESTA GRAN CANTIDAD DE RECURSOS COMPUTACIONALES, SE CONVERTIRA EN UN DESAFIO CLAVE DE LA CIENCIA COMPUTACIONAL Y LA INGENIERIA, ESTE DESAFIO IMPLICA EL DESARROLLO DE NUEVOS ALGORITMOS Y SU IMPLEMENTACION EN SOFTWARE CIENTIFICO, NUESTRA VISION ES QUE EL SOFTWARE COMERCIAL, MAS CENTRADO EN LAS SOLUCIONES CONSERVADORAS Y BIEN ESTABLECIDAS, ES POCO PROBABLE QUE PERMITA TRABAJAR DE MANERA EFICIENTE CON GRANDES CANTIDADES DE NUCLEOS, EN CAMBIO, EL SOFTWARE LIBRE PERMITIRA REALIZAR LA SIMULACION NUMERICA DE FENOMENOS COMPLEJOS PROPORCIONANDO UN MARCO PARA LA COLABORACION ENTRE EQUIPOS DE DIFERENTES INSTITUCIONES, CONCENTRANDO LOS ESFUERZOS EN LAS AREAS DE ESPECIALIZACION RESPECTIVAS,EN ESTE PROYECTO CONSIDERAMOS LA APROXIMACION ESCALABLE DE ECUACIONES DIFERENCIALES EN DERIVADAS PARCIALES (EDPS) POR EL METODO DE ELEMENTOS FINITOS, EL OBJETIVO ES DESARROLLAR NUEVOS ALGORITMOS DE DESCOMPOSICION DE DOMINIOS (DD) E IMPLEMENTARLOS EN FEMPAR, UN AMBICIOSO CODIGO CIENTIFICO DE ALTO RENDIMIENTO DESARROLLADO EN NUESTRO GRUPO QUE ESTA DISPONIBLE BAJO LA LICENCIA GNU GPL,A DIFERENCIA DE OTRAS LIBRERIAS DE COMPUTACION CIENTIFICA DEDICADAS A LA APROXIMACION DE EDPS, QUE DEPENDEN DE LIBRARIAS EXTERNAS PARA RESOLVER EL SISTEMA LINEAL, FEMPAR OFRECE TODA LA GAMA DE ALGORITMOS DESDE LA FISICA A LA SOLUCION DE SISTEMAS LINEALES EN UN ENTORNO DE TRABAJO UNIFICADO, ACTUALMENTE YA TIENE IMPLEMENTADA UNA GAMA DE ALGORITMOS ACTUALES DE DD, ASI COMO LOS NUEVOS ALGORITMOS DESARROLLADOS RECIENTEMENTE EN EL GRUPO QUE NO ESTAN DISPONIBLES EN OTRAS LIBRERIAS,NUESTROS OBJETIVOS ESPECIFICOS INCLUYEN: IMPLEMENTACION Y ANALISIS DE ESCALABILIDAD DE ALGORITMOS DD MULTINIVEL PARA ESCALAR FEMPAR A MILLONES DE NUCLEOS, AMPLIAR Y MEJORAR LOS ALGORITMOS DE DD PARA INCLUIR PROBLEMAS NO LINEALES Y DEPENDIENTES DEL TIEMPO, ASI COMO PROBLEMAS NO SIMETRICOS E INDEFINIDOS, DESARROLLAR METODOS DD PARA DISCRETIZACIONES AVANZADAS Y ADAPTATIVAS (P,E, DISCONTINUA) Y HACER FEMPAR MAS AMPLIAMENTE UTILIZADO, POR USUARIOS QUE NO ESTEN AFILIADOS A CIMNE, EL LOGRO DE ESTOS OBJETIVOS PRODUCIRA UN FUERTE IMPACTO EN LA COMUNIDAD CIENTIFICA, EXAESCALA\CALCULO PARALELO\ELEMENTOS FINITOS\DESCOMPOSICION DE DOMINIOS\CODIGO LIBRE