Preview

The Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science

Advanced search

Management of an application software package for solving problems of mathematical physics via semantic network

Abstract

The numerical solution of mathematical physics problems using a computer can be divided into several stages: geometric model of the computational domain construction, grid model construction, function approximation, derivatives and integrals, as well as equations solving. There are many grid generators and algorithms for constructing two-dimensional and three-dimensional grids, programs for systems of equations solving, approximators and geometric modeling tools. While creating an application software package for solving problems of mathematical physics based on the concept of basic modeling system, each stage of the problem solving representing as a separate module. Each module, in turn, can be a set of algorithms and subroutines. Such a software package ensures the integrity of the solution to a computational problem thanks to a wide range of tools for going through any of the computational stages and allows you to vary the input parameters and choose the most suitable algorithms at different stages. Moreover, such a system allows the decomposition of the initial computational domain into subdomains when constructing the geometry and the generation of a quasistructured grid model. However, when new algorithms and programs are included into the computing complex, the complexity of its use increases inevitably. Thus, there is a need for the design of a supersystem allowing us to determine the best set of algorithms for subtasks solving at each stage in terms of some quality criteria defined in advance. The purpose of this work is to develop and describe such a model for managing this computing complex using a knowledge base presented in the form of semantic network.

About the Authors

L. A. Golubeva
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН
Russian Federation


V. S. Gorshunov
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН
Russian Federation


V. P. Il’in
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН
Russian Federation


References

1. Загорулько Ю. А., Загорулько Г. Б. Инженерия знаний: учебное пособие. Новосибирск: РИЦНГУ, 2016. 93 с.

2. Basic Research Needs Workshop for Scientific Machine Learning Core Technologies for Artificial Intelligence // Prepared for Department of Energy Advanced Scientific Computing Research. February 10, 2019.

3. Ильин В. П., Гладких В. С. Базовая система моделирования (БСМ): концепция, архитектура и методология // Тр. конф. «Современные проблемы математического моделирования, обработки изображений и параллельных вычислений» (СПММОИиПВ), Ростов-на-Дону, ДГТУ, 2017. С. 151–158.

4. Ильин В. П. Фундаментальные вопросы математического моделирования // Вестник Российской Академии Наук. 2016. Т. 86, № 4. С. 26–36.

5. Ильин В. П. DELAUNAY: технологическая среда генерации сеток // СибЖИМ. 2013. Т. 16. С. 83–97.

6. Бутюгин Д. С., Ильин В. П. CHEBYSHEV: принципы автоматизации построения алгоритмов в интегрированной среде для сеточных аппроксимаций начально-краевых задач // Труды Международной конференции ПАВТ’2014, Челябинск, ЮУрГУ, 2014. С. 42–50.

7. Голубева Л. А., Горшунов В. С., Ильин В. П., Эрдыниев Э. Б. Программный комплекс для решения 3-мерных задач математической физики на основе концепции БСМ // Труды Международной конференции «Вычислительная математика и математическая геофизика» к 90-летию со дня рождения академика А. С. Алексеева, 2018. С. 126–132.

8. «ГЕРБАРИЙ» [Электронный ресурс]. URL: http://tflex.ru/about/publications/detail/index.php?ID=3846 (дата обращения: 30.06.2019).

9. Бутюгин Д. С., Гурьева Я. Л., Ильин В. П., Перевозкин Д. В., Петухов А. В., Скопин И. Н. Функциональность и технологии алгебраических решателей в библиотеке Krylov // Вестник ЮУрГУ. Сер. «Вычислительная математика и информатика». 2013. Т. 2, № 3. С. 92–105.

10. Ильин В. П. Математическое моделирование: Ч. 1: Непрерывные и дискретные модели. Новосибирск: Изд. СО РАН, 2017. 429 с.

11. Gurieva Ya. L., Il’in V. P. Program package for 3D boundary-value elliptic Problem // Bull. NCC, series: “Num. Anal.”. 2002. Iss. 11. P. 35–52.

12. NETGEN [Электронный ресурс]. URL: https://ngsolve.org/docu/latest/ (дата обращения: 30.06.2019).


Review

For citations:


Golubeva L.A., Gorshunov V.S., Il’in V.P. Management of an application software package for solving problems of mathematical physics via semantic network. The Herald of the Siberian State University of Telecommunications and Information Science. 2019;(3):55-62. (In Russ.)

Views: 211


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-6920 (Print)