Constellation

 

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INSCRIPTION

Télécharger BOINC (Tutorial)

URL du projet : http://aerospaceresearch.net/constellation/index.php

OS / Clients : Windows MacOS Linux Clients 64bits

Délai de retour, RAM, temps de calculs : ICI

 

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.... le 12 avril 2011....

Constellation ouvre pour la Nuit de Iouri - Ports d'arrimage ouverts et sas prêts pour le rendez-vous de l'espace


Nous célébrons aujourd'hui le 50e anniversaire du premier vol spatial habité. Le 12 avril 1961, le cosmonaute soviétique Iouri Alekseïevitch Gagarine était le premier homme à atteindre l'espace après avoir effectué un tour de la Terre à bord du vaisseau Vostok 1. Cet événement historique est célébré depuis 2001 en différentes manifestations tout autour du globe sous l'appellation "la Nuit de Iouri".
http://yurisnight.net/

Cette importante pierre angulaire dans l'histoire des vols spatiaux n'a pas seulement donné à des générations d'enfants l'envie de devenir des pionniers de l'espace, elle a également inspiré notre projet Constellation et nous souhaitons célébrer l'événement en ouvrant notre projet au public.

C'est un honneur et un plaisir de vous inviter à rejoindre notre communauté, à discuter de sujets en rapport avec l'aérospatiale et peut-être à démarrer votre propre sous-projet dans notre forum et à supporter la recherche scientifique en donnant le temps inutilisé de votre CPU à notre plate-forme à partir de ce jour spécial.

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Constellation est une plate-forme pour des projets de recherche qui utilise des ordinateurs connectés à Internet pour faire des recherches dans diverses sciences connexes de l'aérospatiale et l'ingénierie.


Constellation est soutenu par

La puissance combinée de tous les utilisateurs, le bénévolat, nous aidera à résoudre d'importantes tâches scientifiques dans les domaines de l'astronomie ou du génie aérospatial de l'Université de Stuttgart. L'essentiel est de profiter de la générosité des bénévoles et de bénéficier de l'accumulation de différents projets, comme le partage des connaissances de programmation en informatique distribuée et en influençant les autres simulations par ses propres solutions.

La plate-forme est un espace ouvert pour toute personne passionnée de l'air et de l'espace qui souhaite faire un don de temps de calcul ou même créer un sous-projet sur celle-ci. Les demandes de sous-projet sont les bienvenues !


Motivations du projet

En particulier dans les sciences aérospatiales, la simulation et l'optimisation sont des tâches importantes afin de minimiser le poids de la structure ou de maximiser la fiabilité d'un système avancé. Ces tâches numériques ont besoin d'un niveau élevé de ressources et d'un soutien matériel gigantesque.
C'est pourquoi, la plateforme Constellation offre sa puissance informatique distribuée aux projets des professionnels et aux étudiants afin de résoudre leurs problèmes dans un temps limité, sans le besoin d'un superordinateur. De cette manière, il leur est possible d'obtenir l'accès à une puissance informatique importante.
Permettant ainsi à un plus large éventail de chercheurs d'y accéder, la plateforme permet d'éviter à ceux-ci des coûts exorbitants, tant administratifs que de personnels et/ou de matériels.
L'objectif de constellation est donc d'accélérer la recherche fondamentale et applicable pour les chercheurs en s'associant au public ( cruncheur ).

 

Mise en œuvre du projet
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En tant qu’équipe d’étudiants de la DGLR (société aérospatiale allemande) à l'Université de Stuttgart, en Allemagne, nous avons mis en place un super-ordinateur basé sur le calcul distribué utilisant la puissance de calcul des ordinateurs de bureau inactifs ou non des volontaires connectés via Internet. Cette puissance de calcul cumulée est fournie à des fins de recherche aérospatiale, que les universités et instituts de recherches privées pour leurs projets ne peuvent normalement pas se permettre. Avec cette approche, nous voulons démontrer la capacité de coopération synergique de scientifiques et de personnes ordinaires intéressées par la science.
Contrairement aux super-ordinateurs ordinaires, qui sont très onéreux à acquérir, avec des dépenses d’entretien et de fonctionnement importantes et ne sont réellement productif qu’après plusieurs années, notre ordinateur Constellation est un système mondialement distribué, en évolution permanente et de façon dynamique avec une grande hétérogénéité dans lequel n'importe qui peut participer que ce soit avec un ordinateur muni de Windows, Linux ou Mac OS X comme système d'exploitation.
Cette haute performance est utilisée pour résoudre des tâches liées à l’aéronautique, telle que l'optimisation de trajectoire (application: TrackJack). Constellation est à la fin de sa phase de test et est prêt à s’ouvrir totalement au public dans un avenir proche. Pendant la phase de test , 550 machines participantes ont généré environ  120 * 10 ^ 9 opérations en virgule flottante par seconde (120 GFLOPS). Lorsque le projet sera public, on peut supposer que la quantité de machines participantes va augmenter jusqu'à 5000 avec environ 10 Tflops en un an (données de référence à partir de RNA World, un autre projet Rechenkraft.net). De cette manière, des centaines de trajectoires peuvent être simulées et optimisées en fonction de la complexité de la tâche par jour. Les participants peuvent suivre leur contribution dans une interface web clairement disposée. Les résultats finaux seront renvoyer automatiquement et peuvent être archivés par les scientifiques des sous-projets. L’exploitation et la maintenance de ce système nécessite du temps pendant l'assistance aux utilisateurs, qui affichent une variété de questions sur notre forum en ligne, de sorte que, outre l'aspect scientifique du projet, il comporte un volet éducatif très intéressant ("Science & Société").

 

Applications

Il y a trois applications en tant que sous-projets sur la plate-forme Constellation:

* TrackJack
Simulation de la trajectoire d'envol et son optimisation pour les lanceurs et les véhicules spatiaux. TrackJack fait originalement partie d'une thèse en génie aérospatial à l'Université des Sciences Appliquées de Brême.

Veuillez contacter Andreas Hornig pour plus de détails: Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.Cette adresse email est protégée contre les robots des spammeurs, vous devez activer Javascript pour la voir.

Optimisation de trajectoire 101

Dans sa version actuelle, TrackJack est capable de trouver une trajectoire d'envol pour un lanceur de fusée pour une orbite donnée.....
Ceci est réalisé selon les équations du mouvement sur un plan en 2D. L'algorithme de recherche modifie le vecteur de poussée, qui contrôle la direction suivie, et trouve le meilleur angle du vecteur de poussée à tout instant. Cette opération est répétée pour chaque pas de temps jusqu'à ce que tous les angles du vecteur de poussée soient trouvés pour l'ensemble du temps de vol et que la fonction de contrôle soit formée.
Cette fonction de contrôle conduit à une trajectoire continue entre les valeurs limites existantes pour le démarrage et les conditions cibles et est réalisé en respect des conditions induites par la gravité et par la traînée aérodynamique. Ceci est important pour minimiser la poussée qui est perdu pour la correction de trajectoire qui ne peut pas être utilisé pour l'accélération directe, parce que la gravité va courber la trajectoire de la fusée. En ne tenant compte que des conditions liées à la gravité, la trajectoire se retrouverait incurvée à la tangente dans les régions atmosphériques plus profondes, dans ce cas l'atmosphère induira à une forte traînée aérodynamique entraînant la décélération de la fusée. Donc l'algorithme va rechercher une trajectoire qui est un compromis entre ces facteurs et bien d'autres conditions.

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Objectif scientifique et fonctionnalités futures

L'objectif de TrackJack est de résoudre les problèmes lors des trajectoires d'ascension, interplanétaires et de rentrée.
La première étape sera de valider les données analysées par la thèse dont cette application dérive, afin d 'être certain que l'application BOINC mènera à des résultats viables.....
La prochaine étape sera d'ajouter de nouvelles fonctionnalités à TrackJack qui permettront de nouvelle formes de trajectoire comme les missions interplanétaires et des trajectoires de rentrée. Une des premières caractéristiques ajoutées est la recherche d'un profil de poussée pour la fusée-sonde conçue par le groupe DGLR HyEnD - Développement moteur hybride (Hybrid Engine Development). L'altitude maximale de la fusée-sonde est optimisée par des variations combinatoires sur le niveau de poussée à des points donnés d'une grille à proximité de la vitesse du son (Ma = 1).


TrackJack est une application utilisant Java JRE (Java Runtime Environment) et la compression 7-Zip pour les applications et les unités de travail.


 

 

 

 

* Sur la lune

« Sur La Lune » a pour but de simuler le processus se produisant à proximité de la surface lunaire. Il s'agit d'une simulation à grande échelle visant à créer un modèle complet du système lunaire, et de le comparer avec les données recueillies à partir de la mission Google Lunar X-Prize (GLXP).


Contactez Sayandeep Khan pour plus de détails: Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.Cette adresse email est protégée contre les robots des spammeurs, vous devez activer Javascript pour la voir.

* Machine Extreme...

L'idée derrière les machines extrêmes n'est pas de créer une énorme machine de plusieurs millions de tonnes, mais plutôt un dispositif extrêmement optimisé, dans les domaines de la mécanique très classique, pour effectuer des tâches spécifiques.


Actuellement le projet traite de la chose suivante :

1- Simulation d'une roue, optimisée pour une utilisation dans l'environnement lunaire. De Lunakhod et des Apollos, il est connu, qu'en tournant lentement, la roue déformable a un meilleur rendement dans le régolite lunaire, mais aucun modèle détaillé n’existe. Cette roue est développée dans le cadre des développements réalisés par l’équipe Moon Synergy, équipe de Google Lunar X PRIZE.
2- L'autre idée est de tester les limites de la physique classique. Bien que probablement le dernier problème non résolu dans la mécanique classique que nous connaissons est la recherche de solution à l'équation de NS dans le flux turbulent, les matériaux extraterrestres pourraient nous offrir un nouveau défi. Les matériaux lunaires sont relativement moins bien étudiés que les matériaux du monde.
Nous voulons comparer les résultats de notre simulation avec la performance réelle du MoonRover, peut-être qu’il va nous montrer comment la matière interagit dans l'environnement lunaire, et nous donner un meilleur aperçu de la physique classique.


Contactez Sayandeep Khan pour plus de détails: Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.Cette adresse email est protégée contre les robots des spammeurs, vous devez activer Javascript pour la voir.


Résultats

Même si beaucoup de projets aérospatiaux peuvent être perçu comme de la science-fiction nous mettons l'accent sur le travail applicatif et fondamental qui influencera la recherche actuelle. Ainsi, les participants seront impliqués directement et les résultats de la recherche peuvent être renvoyé à la communauté pour satisfaire les utilisateurs. Cela conduit à une bonne ambiance et à une participation sur le long terme. Constellation en tant que plate-forme laissera le soin aux sous-projets de publier publiquement une partie ou l'ensemble des résultats.

 

Perspectives
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Actuellement l'infrastructure BOINC qu’utilise Constellation requiert des unités de travail indépendantes. Les applications ci-dessus respectent cette limite en utilisant des tâches découpées en unités de travail qui ne reposent pas sur les résultats d'autres unités de travail.
Mais il y a des tâches du domaine aérospatial, comme en Mécanique des Fluides Numérique (MFN), qui ne sont réalisables que lorsque les tâches sont résolus en parallèle pour finir dans un temps décent. Par conséquent Constellation travaille à étendre le système afin de combiner les avantages du système de calcul distribué à celle de groupes parallèles pour créer un cluster virtuel où les nœuds sont connectés via l'Internet.
Nous collaborons avec le groupe Volpex à l'Université de Houston pour apporter l'exécution parallèle à Constellation et aux autres projets BOINC, et nous examinons « MAGE » de l'Université de Marburg comme un candidat supplémentaire.
Nous voulons utiliser l'exécution en parallèle pour l'analyse MFN. Nous voulons utiliser le langage OpenFOAM parce qu'il est utilisé dans la communauté scientifique et universitaire, qu'il offre une large ....gamme d'outils et la raison principale est qu'il est GNU et cela nous permet de l'utiliser dans un environnement distribué. En comparaison, CFX d'Ansys et FLUENT sont des programmes qui utilisent un logiciel propriétaire qui les rendent donc difficile à utiliser en dehors du contrat de licence.
Pour Constellation, l'application MFN est destinée à être utilisé en aérodynamique et en simulation de stabilité, dans l'analyse de combustion pour les micro-moteurs, les moteurs à réaction, les statoréacteurs, les superstatoréacteur, les moteurs à ondes de détonation pulsées et beaucoup d'autres. Nous voulons ouvrir ce domaine important qu'est l'exécution parallèle pour le calcul distribué.

 

 

 

Lisez l'interview de l'administrateur de Constellation@home, Andreas "-horn-" Hornig