Projekto santrauka

Darbo vadovas prof. habil. dr. Raimondas Čiegis koordinavo viso projekto veiklą, vadovavo VGTU mokslininkų grupei, į kurią įėjo M. Meilūnas, V. Starikovičius, M.M. Baravykaitė, G. Jankevičiūtė, I. Laukaitytė, N. Tumanova ir R. Skirmantas ir tiesiogiai dalyvavo jos vykdomuose darbuose. Ši grupė toliau vystė skaitinius algoritmus ir atliko išsamius skaičiavimo eksperimentus tobulinant laidų pluošto modeliavimo algoritmus. Taip pat paruošė BoincSolver, Master-Slave ir Parsol įrankių dokumentaciją internete. Tvarkė projekto dokumentaciją ir metinę ataskaitą.

Prof. habil. dr. Rimantas Belevičius vadovavo VGTU mokslininkų grupei, į kurią įėjo D. Rusakevičius, D. ŠeŠok ir P. Ragauskas. Ši grupė taikė sudarytus "juodosios dėžės" globaliojo optimizavimo algoritmus sudėtingoms taikomosioms sistemoms optimizuoti bei validavo sukurtą optimizavimo technologiją sudėtingos konfigūracijos polinių pamatų optimizavimui. Ši grupė taip pat paruošė projekto internetinę svetainę.

Prof. dr. Julius Žilinskas vadovavo MII mokslininkų grupei, į kurią įėjo E. Filatovas, S. Ivanikovas, R. Paulavičius ir A. Igumenov. Ši grupė realizavo lygiagrečiojo šakų ir rėžių algoritmo pagrindinius metodus ir taisykles grid tipo heterogeniniuose kompiuterių resursuose. Parengė galutines programų sąsajas - "juodąsias dėžes" optimizavimo algoritmams.

Matematinio modeliavimo metodas yra universalus įrankis, vis plačiau naudojamas sudėtingų sistemų, technologijų kūrime ir jų tobulinime. Daugeliu atveju, šalia tradicinės eksperimentinės ir teorinės analizės, šis metodas tampa nauju (dažnai ir pagrindiniu) žinių gavimo būdu.

Skaičiuojamasis eksperimentas ir virtualusis matematinis modeliavimas suformuluoja naujus iššūkius informacinėms technologijoms:

1. Naujų  universalių globaliojo optimizavimo algoritmų sudarymas, nes beveik visų taikomųjų uždavinių galutinis tikslas yra rasti optimalius parametrus, režimus, sąlygas, didinančius tokios technologijos ar gaminio konkurencingumą.

2. Šiuolaikinių  technologinių sistemų matematiniai modeliai apibrėžia labai didelės skaičiavimo apimties uždavinius, juos galima išspręsti tik pasitelkus lygiagrečiuosius algoritmus ir didelio našumo paskirstytuosius skaičiavimo resursus.

Šiame darbe kuriami globaliojo optimizavimo lygiagretieji įrankiai, skirti sudėtingų technologinių sistemų optimizavimui. Įrankių efektyvumas tiriamas sprendžiant du statybų inžinerijos uždavinius. Pirmasis uždavinys skirtas pamatų sijynų polių optimalaus išdėstymo skaičiavimui, antrajame uždavinyje optimizuojamos pastatų perdangų laikančiųjų konstrukcijų schemos. Abiem atvejais tikslo funkcijos reikšmės skaičiavimas viename taške yra sudėtingas netiesinis uždavinys, kuris sprendžiamas naudojant specialias skaitines sudėtingų sistemų modeliavimo programas. Taigi būtina orientuotis į „juodosios dėžės“ klasės globaliojo optimizavimo algoritmus. Įrankyje realizuoti įvairūs šakų ir rėžių metodo variantai, orientuojamasi į lygiagrečiųjų kompiuterių architektūros naujausias tendencijas. Algoritmai optimizuoti kompiuterių klasteriams, grid tinklo kompiuteriams ir šiuolaikiniams daugiabranduoliniams (multi-core ir many-core) kompiuteriams. Daugiabranduoliniai kompiuteriai tampa standartiniu skaičiavimo įrankiu, todėl būtina sukurti lygiagrečiuosius pagrindinių modeliavimo įrankių variantus.