Simulación paralela de procesos capilares en medios porosos utilizando un cluster heterogéneo

Alumno: Jorge Matadamas Hernández
Profesores: Dra. Graciela Román Alonso y Dr. Fernando Rojas González

Resumen: Actualmente un tema de investigación es la síntesis y el estudio de las propiedades topológicas y estructurales de los nanomateriales clasificados como medios porosos. La descripción completa de esas propiedades permitiría predecir con precisión su comportamiento y encontrarles nuevas aplicaciones o mejorar las ya existentes; un ejemplo de estas aplicaciones es su utilización como adsorbentes para descontaminar aguas de deshecho, donde las características del medio poroso a utilizar dependen del tipo de contaminante. El estudio de los materiales porosos se hace en un laboratorio utilizando técnicas como el proceso Sol-Gel para su síntesis y los procesos de sorción de nitrógeno y porosimetría de mercurio para su caracterización; además es necesario el desarrollo de un modelo teórico que permita comprender los resultados experimentales. El modelo dual de sitios y enlaces es el modelo teórico, en desarrollo, propuesto por investigadores de la UAM-I para el estudio de los medios porosos; se basa en la simulación y análisis de redes porosas y distintos procesos capilares que suceden en su interior. Dichas simulaciones requieren del procesamiento de millones de elementos, lo cual es difícil de lograr con los modelos de programación secuenciales. En este trabajo se investigan y se proponen algoritmos paralelos (pensados para un cluster heterogéneo) para la simulación y visualización de redes porosas y los procesos capilares de sorción de nitrógeno y porosimetría de mercurio.

Objetivo general

  • Desarrollar un simulador paralelo de procesos capilares en medios porosos que soporte la construcción de redes porosas siguiendo el Modelo dual de sitios-enlaces, la simulación de uno o más procesos capilares, y la visualización de dichos procesos en tiempo de ejecución.

Objetivos específicos

  • Hacer un estado del arte de los problemas asociados con la programación heterogénea paralela; en particular el particionamiento dinámico del problema y la distribución dinámica de carga en GPUs.
  • Hacer un estudio de los problemas asociados con la visualización en paralelo.
  • Hacer un estudio de los procesos capilares que tienen lugar en medios porosos.
  • Diseñar e implementar algoritmos paralelos para la construcción de redes porosas, utilizando un enfoque de programación heterogénea paralela.
  • Diseñar e implementar algoritmos paralelos para la simulación y visualización de uno o más procesos capilares en medios porosos, utilizando un enfoque de programación heterogénea paralela.
  • Desarrollar un ambiente de ejecución, ya sea como una aplicación o como un servicio web, que facilite la utilización del simulador y que esté basado en una arquitectura de software escalable (al cual se le puedan agregar o cambiar funcionalidades
    fácilmente)

Última actualización: May 29, 2016 at 18:55 pm

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