témavezető: Szeberényi Imre
társ-témavezető: Domokos Gábor
helyszín (magyar oldal): Irányítástechnika és Informatika Tanszék helyszín rövidítés: IIT
A kutatási téma leírása:
A morfodinamikai kutatások a formák időbeli változását vizsgálják, elsősorban az élettelen természetben. A formák leírására használt alakjellemzők időbeli fejlődésének leírására egyrészt geometria parciális differenciálegyenletekre támaszkodó analitikus eszközöket használnak, másrészt az ezen modellek által megjósolt időfejlődést kísérleteken követik nyomon.
Maguk az alakjellemzők a térbeli test olyan érdekes, mélyen kódolt geometriai tulajdonságaira támaszkodnak, melyek között kiemelt szerepe van a mechanikai egyensúlyi helyzeteknek illetve az ezen pontok topológiáját hordozó gráfoknak.
Bár kutatásban kulcsszerepe volna annak, hogy ezeket az alakjellemzőket kísérleti (tehát 3D szkennelésen alapuló) adatállományokból automatizált módon ki lehessen nyerni, mégis, jelen pillanatban senki nem rendelkezik ilyen programmal. A kutatás célja egy ilyen, igen komplex alkalmazás fejlesztése.
A fejlesztés során mély matematikai ismereteket kell szerezni magukról a 3D testek differenciálgeometriájáról, a test felszínét leíró skalár függvény által generált gradiens mező mint dinamikai rendszer viselkedéséről. Ezek mellett azonban, tekintettel az adatállományok méretére, azok számára és a végzendő számítási műveletek mennyiségére, informatikai szempontól különösen nagy számításigényű alkalmazás fejlesztésére van szükség.
Mind a hazai, mind a nemzetközi trendek a szimulációk, modellek egyre pontosabb felbontását igénylik. Ez pedig a számítási teljesítmény iránti igényt exponenciálisan növeli, amit a gyártók szédületes növekedési ütemmel próbálnak követni. A növekedési ütemre jellemző, hogy 4 évenként a tudományos számítógépek teljesítménye majdnem 14-szeresére nő. Míg 1993-ban 60GFlop/s körül volt a maximális teljesítmény, addig 2013-ban már 20PFlop/s volt. A tudományos célú számítógépek 500-as listáján az első gép teljesítménye 2017 év végén 93PFlop/s volt, míg az 500. helyen egy 548TFlop/s teljesítményű gép állt.
A gépek teljesítményének növekedésével az igények is folyamatosan növekednek. A meteorológiai szimulációktól kezdve a bioinformatikáig az adatbányászaton át minden kutatási terület egyre nagyobb számítási feladatokat generál, amit gyakran speciális gyorsító eszközökkel (pl. GPGPU) támogatnak. A kapcsolódó technológiák ás fejlesztési módszerek kiemelt kutatási területté váltak, amit az EU meghirdetett K+F programjai is mutatnak.
A fentiekkel összhangban a kutatások célja új alkalmazásfejlesztési módszerek kidolgozása a fent leírt morfodinamikai feladatok megoldása céljából, felhasználva az új elosztott és felhő alapú technológiákat.
A kutatások szempontjából kiemeltek, de nem kizárólagosak azok az alkalmazások, melyek témája kapcsolódik az MTA-BME Morfodinamika Kutatócsoport munkájához, melyben jelenleg az Építészmérnöki Kar és Természettudományi Kar kutatói vesznek részt.
Követelmények:
Gráfelméleti ismeretek
Alapvető geometriai és analízis ismeretek
Nagy számítási teljesítményű (HPC) és nagy áteresztőképességű (HTC) rendszerek ismerete.
Elosztott rendszerek és felhő orientált technológiák ismerete; jártasság a szoftvertechnológiában; jártasság a nagy informatikai rendszerek üzemeltetési és fejlesztési módszertanaiban.
angol nyelvű szakirodalom feldolgozásához és angol nyelvű publikációk írásához megfelelő nyelvtudás
előírt nyelvtudás: angol felvehető hallgatók száma: 1
Bejelentkezés
