Karen Tomko du Ohio Supercomputer Center (OSC), Doctorat., et Robert Dodds de l'Université de l'Illinois/Urbana, Doctorat., a récemment terminé un projet qui améliorera considérablement les capacités de simulation des ingénieurs de fabrication.

Tomko et Dodds étaient co-chercheurs principaux sur le projet Intel Parallel Computer Center, un projet de deux ans ayant pour objectif de moderniser le code de WARP3D, un code open source utilisé par les ingénieurs pour optimiser le processus de soudage robotisé pour les équipements lourds. C'est un code utilisé dans l'industrie, les laboratoires gouvernementaux et les universités pour l'analyse non linéaire 3D des solides à l'aide d'éléments finis.

Le programme Intel PCC finance des universités, établissements, et des laboratoires de recherche pour moderniser les codes communautaires clés utilisés dans un large éventail de disciplines pour fonctionner sur des architectures parallèles de pointe. L'objectif principal est de moderniser les applications pour augmenter le parallélisme et l'évolutivité grâce à des optimisations qui exploitent les cœurs, cache, fils, et les capacités vectorielles des microprocesseurs et des coprocesseurs.

"C'était définitivement un projet intéressant car WARP3D a été développé comme un code de recherche mais il a des applications très pratiques dans l'industrie, ce qui le rend plus gratifiant, " dit Tomko, directeur des applications logicielles de recherche à l'OSC. "Cela va faire plus que simplement produire un document de recherche. Cela va aider les gens à concevoir des équipements lourds, il sera utilisé par les ingénieurs de l'industrie, dans l'énergie et les autres secteurs travaillant avec de grandes structures."

Le projet de modernisation du code était un effort de collaboration de Tomko et Dodds, développeur de code et professeur émérite à l'Université de l'Illinois/Urbana, avec Samuel Khuvis de la CVMO, Doctorat., ingénieur d'applications scientifiques, et Jérémy Nicklas, Doctorat., ingénieur application web et interface.

"C'était un projet qui m'intéressait pour deux raisons, " a déclaré Dodds. " C'était l'occasion de continuer à travailler avec le groupe d'applications OSC, avec Karen et son équipe, ainsi que les interactions que nous allions avoir avec les techniciens d'Intel. C'était aussi l'occasion de réexaminer les parties clés de notre code, pour améliorer les performances et la fiabilité."

L'objectif principal et la réalisation du projet étaient d'améliorer le code afin qu'il puisse s'exécuter sur plusieurs nœuds sur un superordinateur à l'aide de l'interface de passage de messages (MPI), un système de transmission de messages portable qui fonctionne sur une grande variété d'ordinateurs parallèles.

« Nous avons activé plus grand, des modèles plus complexes à simuler, " a déclaré Tomko. " Les utilisateurs peuvent utiliser les mêmes fichiers d'entrée s'ils s'exécutent sur deux nœuds, quatre nœuds ou huit nœuds, et ce n'était pas le cas lorsque nous avons commencé."

La capacité à résoudre des problèmes plus importants est un avantage majeur pour des entreprises telles que Caterpillar et EMC2, avec laquelle Dodds travaille en étroite collaboration sur la recherche et le développement de fabrication. Ces améliorations du code aideront Caterpillar et d'autres entreprises de machines lourdes à optimiser leurs simulations de soudage.

"L'intérêt est de prédire les déformations de ces gros composants provoquées par le procédé de soudage robotisé, " Dodds a déclaré. "C'est un défi de calcul assez sévère.

"En termes d'efficacité du code et de fiabilité du code, nous pouvons résoudre des nombres beaucoup plus grands que ce que nous pouvions gérer auparavant. Cela nous donne l'assurance qu'il peut être utilisé dans des simulations pour la conception de fabrication, mais aussi pour l'évaluation des défauts des composants existants."

Parce que ce code est open source, il offre un avantage majeur aux petites et moyennes entreprises, selon Dodds.

« L'aspect transfert de technologie est absolument crucial, " a-t-il dit. " Dès que vous vous éloignez des plus grandes entreprises, la capacité d'accéder à l'expertise technique nécessaire pour améliorer une méthode d'essai et d'erreur de conception de fabrication, par opposition à une conception basée sur la simulation, devient rapidement un énorme défi à mesure que vous réduisez la taille des entreprises. Avoir des installations comme OSC, où les entreprises peuvent s'adresser pour obtenir de l'aide et utiliser des logiciels open source, est absolument critique."

Le code a déjà été utilisé par un mélange d'universitaires, industrie, et les laboratoires gouvernementaux du monde entier, avec des milliers de téléchargements au cours de la dernière année.