Все новости

Российские ученые придумали способ решать сложные задачи без суперкомпьютера

Их можно будет решать на стандартных рабочих станциях или на ноутбуках

ТАСС, 27 августа. Российские ученые предложили новый метод решения нестационарных математических задач и продемонстрировали возможность его применения. Благодаря этому специалисты расширили класс задач, которые можно решать быстро без использования суперкомпьютеров на стандартных рабочих станциях или ноутбуках, пишет пресс-служба МГУ им. Ломоносова. Результаты исследования опубликовал научный журнал "Доклады Российской академии наук".

Существует много процессов, для качественного описания которых нужно решать трудные многомерные вычислительные задачи. Это колебания пружин, горение топлива, диффузия и перенос вещества в атмосфере, описание процесса свертываемости крови при слипании тромбоцитов и др. Как правило они могут решаться с помощью суперкомпьютерных вычислителей, однако ученым удалось найти новый подход к их решению.

"Для детального описания рассматриваемых явлений обычно требуется использовать очень много уравнений, поэтому поиск их решений требует интенсивных и длительных вычислений. Использование специальной упрощенной структуры с помощью методики снижения размерности решений позволяет существенно ускорять вычисления без потери качества прогнозов", – говорится в сообщении.

В теории новая методика подходит для решения очень разных задач, однако было решено продемонстрировать ее эффективность на конкретном примере уравнений, описывающих рост частиц при их столкновениях, известных как уравнения Смолуховского. Они используются для описания разнообразных природных явлений и технологических процессов (от микро- до макромасштабов). К ним относится и описание свертываемости крови, и исследование содержания токсичных веществ.

"Структура этих задач и возможности их автоматизированного представления при помощи более легких и маломерных - объект нашего изучения. В сообществе набор приемов, позволяющих найти искомую "легкую" маломерную структуру, называется методами редукции размерности модели, их развитие может оказаться весьма полезным как для экономии вычислительных ресурсов, так и для общего понимания структуры рассматриваемых задач", – рассказал один из авторов исследования, доцент МГУ Сергей Матвеев.

Новый метод позволяет получить специальную структуру задачи "на лету" по ходу основного расчета и перейти к ее эффективному использованию для дальнейшего ускорения вычислений. Как пишут авторы работы, так как предложенные методы носят достаточно общий характер, они готовы к использованию уже сейчас.