Комплексная безопасность 2011
Комплексное использование вторичных ресурсов
Экология большого города
10_Чистая вода
Высокопроизводительный программный комплекс HPC-NASIS для расчёта и моделирования свойств наноразмерных структур и наноматериалов
Рейтинг: / 4
ХудшаяЛучшая 

Финансирование

Разработка выполнена за счет бюджетного (ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007—2012 годы») с привлечением внебюджетных средств.

Краткое описание

Программный комплекс HPC-NASIS предназначен для проведения квантово-механических расчётов из первых принципов и для компьютерного моделирования и расчета наноструктур и наноматериалов с наперёд заданными свойствами в различных условиях эксплуатации. Он обеспечивает моделирование электронной структуры и расчет различных характеристик наносистем и наноустройств, включая энергию возбуждённых состояний, силу осцилляторов электронных переходов, плотность фононных состояний, оптические и фотоэлектрические свойства ансамблей наночастиц, степень усиления или подавления комбинационного рассеяния, флуоресценции, переноса возбуждения, транспортные свойства нанотрубок и пр.

Общая архитектура программного комплекса
Общая архитектура программного комплекса

Конкурентные преимущества

  • Уникальность предоставляемого функционала (в комплекс входит 21 предметно-ориентированный сервис в области квантовой химии и вычислительных нанотехнологий).
  • Интеллектуальная поддержка пользователя на всех этапах выполнения расчетов — от подготовки исходных данных до анализа и обобщения полученных результатов.
  • Обеспечение выполнения расчетов в сети суперкомпьютеров в рамках модели ASP; от пользователя не требуется наличия собственного суперкомпьютера и специальных навыков высокопроизводительных вычислений.
  • Маркетинговые исследования проведены с привлечением профессиональных специалистов в данной области.

Научная значимость

Комплекс HPC-NASIS реализован как открытая интеллектуальная проблемно-ориентированная среда (iPSE), объединяющая распределённые вычислительные сервисы различных разработчиков. Она осуществляет интеллектуальную поддержку пользователя на всех технологических этапах выполнения расчетов — от подготовки исходных данных до анализа и обобщения полученных результатов с использованием разнообразных средств человеко-компьютерного взаимодействия. Решение защищено патентом и свидетельствами о регистрации программ для ЭВМ.

Примеры практического применения

Потребителями разработки может быть широкий круг организаций науки, образования и промышленности, ведущих высокотехнологичные исследования и разработки в области нанотехнологий и желающих получать доступ к возможностям комплекса HPC-NASIS через Интернет. В настоящее время комплекс развёрнут в режиме опытной эксплуатации на вычислительных ресурсах Российских университетов — членов Суперкомпьютерного консорциума с обеспечением доступа к нему как к услуге через Интернет в режиме 24х7.

Примеры расчётных характеристик наноструктур: (а) распределение электронной плотности молекулы Mg-окта-октилфталцианина, (б) течение жидкости через нанотрубку из оксида лития
Примеры расчётных характеристик наноструктур: (а) распределение электронной плотности молекулы Mg-окта-октилфталцианина, (б) течение жидкости через нанотрубку из оксида лития

Срок коммерциализации разработки составляет 1—3 года.

География рынка сбыта

Россия, Белоруссия, Украина, Молдавия.

Объём рынка сбыта

Прогнозируемые прямые доходы, получаемые за счёт предоставления сервисов комплекса через Интернет — около 15 млн. рублей в год. Косвенные доходы, связанные с возможностью использования комплекса для получения новых результатов в области нанотехнологий, в данный момент не представляется возможным оценить.

Разработчик

Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, ГОУВПО (ГОУВПО «СПбГУ ИТМО»)