Ільїн М. І. Інформаційна технологія екологічного моніторингу процесів забруднення атмосфери з використанням високопродуктивних обчислень

В дисертаційній роботі розроблено метод паралельної обчислювальної реалізації моделей, що виникають при дослідженні процесів забруднення атмосфери, який відрізняється можливістю ефективного застосування гібридних обчислювальних систем на базі графічних прискорювачів архітектури Nvidia CUDA і базується на використанні модифікованого методу Д4 декомпозиції, що дозволяє зменшити на 30% використання оперативної пам’яті. Вдосконалено метод параметричної ідентифікації функцій джерел забруднення в моделях аномальних процесів забруднення атмосфери на основі моделі UNI-DEM з врахуванням аномальних процесів самоочищення. Вдосконалений метод відрізняється підвищеною швидкодією за рахунок використання розроблених прямого та гібридного паралельних методів вирішення СЛАР великої розмірності та дозволяє скоротити час моделювання в 10-12 разів в порівнянні з реалізацією без застосування GPGPU. Розроблено інформаційну технологію моніторингу аномальних процесів забруднення атмосфери хімічно-взаємодіючими домішками, що базується на гібридних високопродуктивних обчислювальних системах архітектури Nvidia CUDA, та відрізняється підвищеною ефективністю и меншими вимогами до оперативної пам’яті. Для використання iнформацiї технологiї розроблено програмно-апаратний комплекс “Монiторинг”. Програмно-апаратний комплекс складається з сенсорiв, системи агрегацiї даних, системи збереження, геопросторової бази даних (БД), системи представлення геопросторової iнформацiї, системи вiзуалiзацiї, системи керування, системи органiзацiї обчислень та обчислювальної iнфраструктури в якостi якої можуть бути використанi гiбридний кластер з графiчними прискорювачами, персональний суперкомп’ютер, традицiйний кластер або грiд середовище. Розроблену інформаційну технологію було використано для вирішення практичних задач ТОВ “Укрекотехінвест” та в навчальному процесі Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського”.