bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
Векторизация нахождения пересечения объемной и поверхностной сеток для микропроцессоров с поддержкой AVX-512
Authors: А.А. Рыбаков 
Published: November 2024

Векторизация программного кода является одной из наиболее важных низкоуровневых оптимизаций, позволяющих существенно повысить производительность суперкомпьютерных приложений. Эффект от векторизации кода тем заметнее, чем больше длина вектора. Набор инструкций AVX-512, поддержанный в современных микропроцессорах Intel, предназначен для работы с 512-битными векторами и позволяет проводить векторизацию предикатного кода. В данной работе рассмотрен практический подход к векторизации сложного программного контекста, реализующего нахождение пересечения объемной декартовой и поверхностной неструктурированной расчетных сеток. Эта задача используется в расчетах обтекания тел со сложной геометрией, выполняемых с помощью метода погруженной границы, при этом в качестве объемной декартовой сетки может быть использована как равномерная сетка с одинаковыми ячейками, так и локально-измельчающаяся сетка. Приведено математическое решение поставленной задачи, выполнена ее реализация, а также показано, что векторизация с помощью набора инструкций AVX-512 позволяет достичь ускорения на микропроцессоре Intel Xeon Phi KNL более чем в 6,5 раз по сравнению с невекторизованной версией на вещественных данных одинарной точности
Vectorization of program code is one of the most important low-level optimizations that can significantly improve the performance of supercomputer applications. The effect of the vectorization of the code is the more noticeable, the greater the length of the vector. The AVX-512 instruction set supported in modern Intel microprocessors is designed to work with 512-bit vectors and allows vectorize predicated code. In this paper, we consider a practical approach to vectorizing a complex software context that implements the intersection of volume сartesian and surface unstructured computational grids. This problem is used in the calculations of the flow around bodies with complex geometry, performed using the immersed boundary method, while a uniform сartesian grid with cells of the same size and a local-refinement grid can be used as a cartesian volume grid. A mathematical solution of the problem is given, its implementation is carried out, and it is also shown that vectorization using the AVX-512 instruction set allows acceleration of the code on the Intel Xeon Phi KNL microprocessor to be more than 6.5 times compared to the non-vectorized version with single precision float data
Интеграция систем управления заданиями SLURM и СУППЗ
Authors: А.В. Баранов , Е.А. Киселёв 
Published: November 2024

В статье рассматривается задача интеграции распространенной системы управления заданиями SLURM и отечественной Системы управления прохождением параллельных заданий (СУППЗ), применяемой в Межведомственном суперкомпьютерном центре РАН (МСЦ РАН). В интегрированной системе функции планирования заданий и ведения их очереди возлагаются на СУППЗ, а функции управления суперкомпьютерными ресурсами - на SLURM. Принцип интеграции состоит в следующем. Очередь SLURM постоянно поддерживается пустой, и прошедшие через очередь СУППЗ задания передаются и немедленно запускаются в окружении SLURM. В ходе исследования были выявлены различия в подходах к управлению заданиями и ресурсами в SLURM и СУППЗ. Выявленные различия были компенсированы авторами в процессе осуществления интеграции. Для предотвращения несанкционированного доступа пользователей к SLURM в обход СУППЗ авторами была разработана специальная программная подсистема контроля доступа. В результате работы была сохранена исторически сложившаяся экосистема МСЦ РАН, основу которой составляет СУППЗ, и в то же время стал доступным весь спектр возможностей управления суперкомпьютерным оборудованием, реализованный в SLURM.
The paper discusses the integration problem of the widespread job management system SLURM and the domestic system called SUPPZ used at the Joint Supercomputer Center of the Russian Academy of Sciences (JSCC RAS). In the integrated system, job queue and job scheduling functions are assigned to SUPPZ, and supercomputer resource management functions are assigned to SLURM. The SLURM queue constantly maintained empty. Jobs passed through the SUPPZ queue are transferred to SLURM. In this case jobs start immediately in the SLURM environment. The study revealed differences in the approaches to managing jobs and resources in SLURM and SUPPZ. The revealed differences were compensated by the authors during the integration process. To prevent unauthorized user access to SLURM bypassing the SUPPZ, the authors developed a special software access control subsystem. As a result of the work, the historically formed JSCC RAS ecosystem based on the SUPPZ was preserved, and at the same time, the whole range of supercomputer equipment management capabilities implemented in SLURM became available.
Анализ теплового и вибрационного режимов конструкции электронного модуля с теплоотводами в виде гибкого кондуктивного теплоотвода и единой теплопроводной металлической пластины
Authors: А.А. Воробьев , А.Г. Мадера , А.О. Шаманов 
Published: November 2024

В статье рассматриваются результаты компьютерного моделирования тепловых и вибрационных режимов конструкции электронного модуля с различными вариантами конструкций теплоотвода от микросхем, установленных на печатной плате. В качестве вариантов теплоотводов рассматриваются две конструкции, а именно, в виде гибкого кондуктивного теплоотвода и традиционной конструкции в виде единой для всех охлаждаемых микросхем, теплопроводной металлической пластины. Результаты моделирования показывают, что гибкий кондуктивный теплоотвод по сравнению с единой теплопроводной металлической пластиной, обладает существенно более высокими теплоотводящими свойствами и при этом обеспечивает индивидуальное прижатие каждой охлаждаемой микросхемы к теплостоку и достаточную для практики устойчивость к вибрационным воздействиям.
The article discusses the results of computer simulation of thermal and vibrational modes of the electronic module with various designs of heat removal from microcircuits installed on a printed circuit board. Two designs were considered as options for heat sinks, namely, in the form of a flexible conductive heat sink and a traditional design in the form of a metal plate common to all cooled microcircuits. The simulation results showed that a flexible conductive heat sink, compared with a single metal plate, has significantly higher heat sink properties, while ensuring that each cooled microcircuit is individually pressed to the heat sink, and also provides sufficient vibration resistance for practice.
Разработка параллельного генератора неструктурированных сеток для моделей нефтегазовых месторождений с адаптацией к объектам геологических моделей
Authors: М.Л. Сидоров , В.А. Пронин , И.В. Афанаскин , А.В. Королев , П.В. Ялов 
Published: November 2024

Ранее был представлен метод ФСМ для параллельного построения трехмерных неструктурированных сеток, используемых при дискретизации сложных геологических структур при численном моделировании нефтегазовых месторождений. Метод позволяет строить планарные треугольные и многоугольные сетки, проводить экструзию по оси аппликат, строить сетку по методу угловой точки и обобщенному методу угловой точки. Приведенный метод обладает высокой скоростью построения и хорошо зарекомендовал себя при моделировании месторождений. В данной статье приводится усовершенствование метода ФСМ для построения трехмерной сетки с адаптацией к объектам геологических моделей.
In previous paper, Frontal Sphere Method was introduced and applied to 3D mesh generation. Generated 3D mesh used for discretization of complex geological formations in numerical modelling of oil-gas reservoirs. In this paper, we present modified frontal sphere method, applied to 3D mesh generation with adaptation to geological model features. Presented method can be used for planar triangular and polygonal grid generation; it can generate 2.5D mesh by extrusion of surface grid in Z dimension; build Corner-Point grid and Generalized Corner- Point grid. All mesh generation stages are performing in parallel mode. Method has high grid generation speed and can be used in reservoir modelling.
Определение коллизий аппроксимирующих сфер с рельефом местности
Authors: Е.В. Страшнов , Л.А. Финагин 
Published: November 2024

В работе рассматривается задача определения пересечения аппроксимирующих сфер с рельефом местности, заданным в виде полигональной сетки. Для решения этой задачи предлагается подход, основанный на построении регулярной прямоугольной сетки высот. При таком подходе проверка на пересечение выполняется между аппроксимирующей сферой и ячейками сетки высот, которые в зависимости от типа рельефа являются прямоугольниками или четырехугольниками. Предлагаемые в статье алгоритмы определения коллизий основаны на вычислении проекции центра сферы на ячейку сетки высот и сортировки контактных точек по глубинам проникновения. Апробация этих алгоритмов проводилась в комплексе виртуального окружения на примере моделирования взаимодействия сфер с различным типом рельефа.
This paper considers the task of intersection detection of bounding spheres with a terrain specified in the form of a polygonal mesh. To solve this task, an approach based on the construction of a regular rectangular height grid is proposed. With this approach, an intersection verification is performed between the approximating sphere and the height grid cells, which, depending on the type of relief, are rectangles or quadrangles. The collision detection algorithms proposed in the article are based on calculating the projection of the sphere center onto the cell of the height grid and sorting the contact points by penetration depth. The approbation of these algorithms was carried out in the virtual environments complex using the example of interaction simulation for spheres with a different type of relief.
Развитие психологических новообразований старших дошкольников в процессе обучения программированию на базе цифровой образовательной среды «ПиктоМир»
Authors: А.Г. Кушниренко , А.Г. Леонов , М.В. Райко , О.В. Собакинских , Л.В. Шибаева 
Published: November 2024

В образовательной парадигме мирового образовательного пространства, а вместе с этим и российского образования складываются определенные тенденции, по-новому представляющие как образ человека будущего, так и задачи, стоящие перед системой, как таковой. Федеральный государственный образовательный стандарт дошкольного образования направлен в том числе и на развитие способностей и творческого потенциала каждого ребенка как субъекта отношений с другими детьми, а также развития способностей и творческого потенциала ребенка. В статье рассматривается влияние курса «Алгоритмика» с использованием образовательной среды ПиктоМир на предметную, общепсихологическую ориентированность развития дошкольников, на варианты взаимодействия детей по принципу партнерства
In the educational paradigm of the global educational space, and along with this, of Russian education, certain trends are taking shape, which in a new way represent both the image of the person of the future and the challenges facing the system as such. The federal state educational standard for preschool education is also aimed at developing the abilities and creative potential of each child as a subject of relations with other children, as well as developing the abilities and creative potential of the child. The article discusses the impact of the Algorithmic course using the PiktoMir educational environment on the subject-oriented, general psychological orientation of the development of preschool children, on options for the interaction of children on the principle of partnership
Головоломки и игры в курсе «Алгоритмика для дошкольников»
Authors: В.А. Ковыршина , А.Г. Кушниренко 
Published: November 2024

Предложена схема включения в курс программирования для дошкольников компьютерных заданий нового типа. Выполнение этих заданий, требуют не прямого составления программы управления роботом-исполнителем, а подготовки инструментов (вспомогательных алгоритмов) помогающих решать поставленную задачу в режиме пультового управления. Программное обеспечение для выполнения подобных заданий нового типа построено модернизацией бестекстовой системы программирования ПиктоМир.
A scheme of inclusion in the programming course for preschoolers of computer tasks of a new type is proposed. The fulfillment of these tasks does not require the direct preparation of a control program for the robot-executor, but the preparation of tools (subprograms) to help solve the assigned task in the remote control mode. The software for performing similar tasks of a new type was built by modernizing the PictoMir text-free programming system
Об одном подходе к построению системы мониторинга сети суперкомпьютерных центров
Authors: С.А. Лещев , А.И. Тихомиров 
Published: November 2024

В статье рассматривается задача организации механизма глобального мониторинга сети суперкомпьютерных центров. Проанализирован мировой опыт по организации мониторинга в суперкомпьютерных центрах и grid-системах. Показано, что при построении полного профиля вычислительного задания для решения задач мониторинга производительности в сети суперкомпьютерных центров оказывается недостаточно обработанных данных существующих и перспективных систем мониторинга. Предложен способ сохранения всех данных о работе оборудования и программного обеспечения ВУ в “озерах данных” на ресурсах суперкомпьютерных центров, обоснована достаточность этих ресурсов. Предложена архитектура системы глобального мониторинга на базе стека программного обеспечения ELK (Elasticsearch, Logstash, Kibana), рассмотрены ее достоинства и недостатки, разработан план перехода на новую систему мониторинга.
The article considers the problem of the global monitoring organizing in the federation of supercomputer centers. The article analyzes the world experience in organizing monitoring in supercomputer centers and grid-systems. It is shown that in order to build a complete profile of the computational job in the federation of supercomputer centers, insufficiently to process data of existing and promising monitoring systems. A method is proposed for storing complete data on the operation of the equipment and software of supercomputer center in “data lakes” on the supercomputer centers resources, the sufficiency of these resources is substantiated. The architecture of a global monitoring system based on the ELK software stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana) is proposed, its advantages and disadvantages are considered, a plan for the transition to a new monitoring system is developed.
Оценка точности определения положения водонефтяного контакта
Authors: Ю.Б. Ченленсон 
Published: November 2024

В статье анализируется понятие водонефтяного контакта (ВНК), особенности его строения, определяемого свойствами пород, насыщающих флюидов, капиллярных процессов. Точность определения положения ВНК зависит от достоверности информации о продуктивном пласте, а также от точности используемых геофизических методов. С целью повышения точности определения ВНК необходимо комплексировать данные геофизических, гидродинамических и трассерных видов исследования пластов и скважин.
Article contains oil-water contact term meaning analysis, its location features, which are determined by rock properties, saturation fluids composition and capillary effects properties. Oil-water contact location determination precision depends on productive formation properties data accuracy, which includes geophysical survey data. Oil-water contact justification accuracy Improvement requires complexion of geophysical, hydrodynamic and tracer well survey data
Оценка вовлечения в разработку недренируемых керогенсодержащих зон баженовской свиты при моделировании термогазового воздействии
Authors: Д.Т. Миронов , П.В. Ялов 
Published: November 2024

Рассматриваются вопросы математического моделирования трехфазной фильтрации в условиях применения термогазового метода увеличения нефтеотдачи (ТГ МУН). Приведена краткая характеристика отложений баженовской свиты и дано описание основных механизмов воздействия на пласт при реализации ТГ МУН. Подготовлена 2Д модель, характеризующая типовые параметры пласта. Проведены расчеты по оценке вовлечения в разработку недренируемых интервалов баженовской свиты. Показана необходимость использовать модификации технологии с закачкой воздушной смеси для реализации влажного внутрипластового горения
Problems of mathematical modeling of three-phase flow while using the thermo-gas method for enhanced oil recovery - are considered. Brief characteristic of bazhenov kerogen content rock types and some parameters of termo-gas method for enhanced oil recovery are applied. The main features of the applied technology discussed. 2D simulation model with typical reservoir features are prepared. Simulation of matrix zone involvement in drainage process are discussed. Necessity of usage the modification with injection of water-air mixture in the reservoir in wet in-situ combustion process are proposed.
Влияние закачки водовоздушной смеси на эффективность термогазового воздействия для баженовской свиты при 2D моделировании
Authors: Д.Т. Миронов , А.А. Глушаков , П.В. Ялов 
Published: November 2024

Рассматриваются вопросы математического моделирования трехфазной фильтрации в условиях применения термогазового метода увеличения нефтеотдачи (ТГ МУН). Описаны процессы при закачке водо-воздушной смеси для реализации влажного внутрипластового горения. Приведены описания основных механизмов воздействия на пласт при реализации ТГ МУН. Показаны характерные особенности данной технологии при закачке водо-воздушной смеси.
Problems of mathematical modeling of three-phase flow while using the thermo-gas method for enhanced oil recovery - are considered. Brief characteristic of bazhenov kerogen content rock types and some parameters of thermo-gas method for enhanced oil recovery are applied. The main features of the applied technology discussed when water-air mixture injected in the reservoir in wet in-situ combustion process.
Автоматическая разметка кадров видеопотока для машинного обучения
Authors: Н.О. Бесшапошников , М.С. Дьяченко , М.А. Кузьменко , А.Г. Леонов , М.А. Матюшин , К.А. Прокин 
Published: November 2024

В задаче машинного обучения с учителем всегда важным является вопрос, на каких данных планируется обучение модели, и, когда данные уже выбраны, встает вопрос о разметке этих данных. В большинстве случаев, если предполагается улучшение имеющихся результатов работы некоторого алгоритма, или даже работа над совершенно новой неизученной областью, нередко выходом является ручная разметка набора данных. Однако, данный процесс может быть весьма трудоемким, особенно, когда решаемая задача связана с детектированием объектов. В данной статье приводится описание подхода к сбору и разметке обучающего набора данных, позволяющего существенно снизить трудозатраты на этот процесс.
In supervised machine learning, there is always a need to markup training data. In most cases, if existing solutions shall be finetuned or even new solution shall be trained from scratch, often researchers shall organize markup of the data set. However, this process can be very time-consuming, mainly when the problem area is associated with the detection of objects. This article describes the approach to collecting and marking a training data set; the approach can significantly simplify and speed up the markup process.
Средства автоматического сохранения контрольных точек в суперкомпьютерной системе коллективного пользования
Authors: А.В. Баранов , Р.С. Федоров 
Published: November 2024

Статья посвящена задаче автоматического сохранения контрольных точек для заданий, использующих для своего выполнения единственный вычислительный узел суперкомпьютера. В статье сформулированы требования к средствам автоматического сохранения контрольных точек в системе коллективного пользования суперкомпьютером. Рассмотрены средства Berkeley Lab Checkpoint/Restart (BLCR), Сheckpoint Restore In Userspace (CRIU) и Distributed MultiThreaded Checkpointing (DMTCP). Показано, что сформулированным требованиям более всего удовлетворяет продукт DMTCP, для которого экспериментально получены оценки быстродействия и влияния на производительность вычислений. Рассмотрены вопросы интеграции с Системой управления прохождением параллельных заданий (СУППЗ), применяемой в МСЦ РАН, и рекомендации по практическому применению средств автоматического сохранения контрольных точек.
The article is devoted to the problem of automatically checkpoints for jobs that runs at a single supercomputer node. The paper formulates the requirements for the checkpoint and restore tools in the supercomputer job management system. Berkeley Lab Checkpoint / Restart (BLCR), Checkpoint Restore In Userspace (CRIU), and Distributed MultiThreaded Checkpointing (DMTCP) tools are reviewed. It is shown that the DMTCP product is the most satisfactory for the formulated requirements. For the DMTCP the estimates of speed and impact on computing performance have been experimentally obtained. The issues of integration with the job management system called SUPPZ used at the JSCC RAS, and recommendations on the checkpoint and restore tools practics are considered.
Разделяемые библиотеки для операционной системы реального времени
Authors: Н.И. Вьюкова , В.А. Галатенко , А.Н. Годунов , С.В. Самборский , И.И. Хоменков 
Published: November 2024

В статье представлена реализация разделяемых библиотек для семейства операционных систем реального времени Багет 3.x (ОСРВ Багет 3.x). Рассматриваются методы обеспечения основных требований к разделяемым библиотекам. В частности, использование разделяемых библиотек не должно приводить к непредсказуемым задержкам во время выполнения приложений или к потере производительности, а также требовать значительной доработки ОСРВ Багет или изменений прикладного бинарного интерфейса. Приводится пример создания разделяемой библиотеки функций стандарта POSIX и ее использования в прикладной программе для семейства ОСРВ Багет 3.x.
The paper presents implementation of shared libraries for the real time operating systems of the Baget 3.x family (RTOS Baget 3.x). Methods for provision of basic requirements to the shared libraries are discussed. Namely, use of shared libraries should not cause unpredictable delays during execution or performance degradation; it should not also require significant upgrade of RTOS Baget or any kind of ABI changes. An example of building a shared library of POSIX functions and its use in an application for RTOS Baget 3.x is presented
Исследование адиабатических и неадиабатических тепловых процессов в электронных системах около тепловыделяющего элемента
Authors: А.Г. Мадера , М.Ж. Акжолов 
Published: November 2024

Приведены результаты численного расчета конвективного теплообмена тепловыделяющих элементов c воздушной средой в электронных системах с различными граничными условиями
The results of numerical calculation of convective heat transfer of heating elements with airflow and various boundary conditions are presented.