Интернет- технологии единой программной среды для численного моделирования сложных систем

Printer-friendly versionPrinter-friendly version

В настоящее время во всех областях естествознания накоплен колоссальный объем математических методов, программного обеспечения, различных информационных подходов к моделированию процессов в сложных устройствах и живых системах. Важнейшей современной задачей является объединение таких подходов в единую программную среду, предназначенную для численных экспериментов на виртуальных аналогах объектов.
Создание такой среды подразумевает разработку программного обеспечения, одинаково удобного для специалистов различного профиля: вычислителей, экспериментаторов, инженеров, практиков, а также студентов. Разработка подобного ПО включает в себя построение развитых информационно-вычислительных порталов, позволяющих в удаленном режиме через стандартный web-браузер использовать численные коды и системы имитационного моделирования. Современные системы web-программирования и Internet-технологии предоставляют необходимые базовые средства для создания таких информационно-вычислительных порталов.

Подчеркнем то обстоятельство, что в каждом конкретном случае речь идет не о создании новых численных алгоритмов, а об интеграции уже ранее разработанных модулей в единую программную среду. Методика интеграции отличается универсальностью и может быть применена для реализации виртуальных аналогов самого широкого набора изучаемых объектов (в технике, биологии, медицине и др.). Апробация подобного подхода была проведена на примере объединения кодов для численного моделирования процессов в плазме. В настоящее время разработан новый вычислительный ресурс открытого доступа nfusion.cs.msu.ru, включающий в себя наиболее востребованные в данной области численные коды. Данные модули интегрированы в единую программную среду, позволяющую осуществлять комплексное моделирование экспериментов на установках токамак. Ресурс позволяет обращаться через интернет к расчетным модулям, хранящимся на сервере, осуществлять обмен данными между модулями, а также выдавать результаты расчетов в виде файлов, рисунков, графиков и таблиц. Важным достоинством ресурса является возможность работы с ним одновременно несколькими пользователями, расположенными в разных местах. Ресурс также обладает системой информационной поддержки, позволяющей работать с ним на двух языках (русский, английский), что делает его доступным мировому сообществу.
Работа по данному направлению предполагает применение интернет-технологий единой программной среды к другим задачам естествознания.