Ученые из МГУ-ППИ в Шэньчжэне (совместного проекта МГУ им. М. В. Ломоносова и Пекинского технологического института) создали алгоритм, который повышает эффективность вычислений в области перидинамики — теории, которая используется для моделирования трещин, повреждений и разрушений. Благодаря этому сложные механические задачи, возникающие в аэрокосмической, военной и других отраслях, теперь можно решать с помощью доступного и недорогого оборудования, что особенно важно в условиях санкций.

Перидинамика — хороший способ моделировать повреждения материалов, но она требует много вычислений. Из-за высокого потребления памяти и низкой скорости обработки данных крупномасштабное моделирование с использованием этого метода теряет свою эффективность.

Для решения проблемы ученые, используя вычислительную среду CUDA от Nvidia, создали фреймворк PD-General. Тщательный анализ архитектуры чипа позволил оптимизировать алгоритм и управление памятью, что привело к повышению производительности.

«Благодаря этой вычислительной мощности исследователи теперь могут выполнять расчеты, которые раньше занимали дни, всего за несколько часов, а то и минут, используя обычный домашний графический процессор. Это прорыв для исследований в области перидинамики», — отмечает доцент и один из авторов Ян Ян.

Китайские ученые уже находили скрытые возможности GPU Nvidia. Например, они продемонстрировали, что шесть процессоров компании способны выполнять задачи, для решения которых Google рекомендовала использовать квантовый компьютер. Оптимизация вычислений часто не получает должного внимания, поскольку современные технологии не всегда требуют столь детальной настройки алгоритмов. Санкции, в частности ограничения на закупку передовых ускорителей Nvidia, стали дополнительным толчком для исследований в этой области.