Slides - Agenda INFN

Il calcolo scientifico presso gli
istituti del CNR di Padova
Andrea Mari
Istituto di Ingegneria Biomedica
L’Area della Ricerca del CNR
Istituti CNR presso
l’Area di Ricerca di Padova
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Istituto per l'Energetica e le Interfasi (IENI)
Istituto di Chimica Inorganica e delle Superfici (ICIS)
Istituto di Ingegneria Biomedica (ISIB)
Istituto di Ricerca per la Protezione Idrogeologica (IRPI)
Istituto per le Tecnologie della Costruzione (ITC)
Istituto di Scienze e Tecnologie Molecolari (ISTM)*
Istituto per la Dinamica dei Processi Ambientali (IDPA)*
Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima (ISAC)*
* Unità operative
+ Istituto Gas Ionizzati (IGI) e Consorzio RFX
Settori di calcolo scientifico
● Soluzione di equazioni differenziali alle derivate
parziali (elementi finiti)
● Analisi di immagini, anche basate su modelli
● Stima parametrica con parametri di grandi
dimensioni
● Metodi di simulazione di Monte Carlo, stima
bayesiana
Strumenti e metodologie di
calcolo
● Uso prevalente di software commerciale
♦ eseguito tipicamente su macchine monoprocessore
ma spesso disponibile per calcolo parallelo
♦ diverse applicazioni possono richiedere tempi di
calcolo lunghi
● Software di carattere specifico (STONE, ...) o
generale (Matlab, NASTRAN, Comsol
Multiphysics)
Alcune applicazioni specifiche
● Meccanica computazionale
♦ simulazione di processi multifisici (subsidenza da
estrazione di idrocarburi o acqua; analisi dello stato di
conservazione di dighe e manufatti di calcestruzzo)
● Analisi di immagini termografiche con modelli
fisici
♦ prove termiche non distruttive per determinare
caratteristiche dei materiali
● Modelli di sistemi fisiologici
♦ stime di parametri di grandi dimensioni su grandi
volumi di dati (genetica, trial clinici)
Propagazione della frattura
in calcestruzzo, rocce, metalli
Provino di metallo
Frattura in una diga
Secchi et al. ISIB-CNR
Analisi delle variazioni di spessore
con immagini termografiche
Lato ispezionabile
Immagine termica dinamica
Mesh 3D
e modello
Lato interno
Parametri da stimare
Marinetti et al. ITC-CNR
Sommario
● Il CNR di Padova possiede competenze di
modellizzazione e calcolo scientifico in vari settori
(chimica, ambiente, termofisica, meccanica
computazionale, bioingegneria)
● Il calcolo che necessita di alte prestazioni è per la
maggior parte basato su software commerciale ed è in
molti casi parallelizzabile
● La disponibilità di calcolo parallelo di alte prestazioni
potrebbe consentire un significativo miglioramento e
sviluppo delle ricerche in corso