ИМИТАЦИОННАЯ НЕСТАЦИОНАРНАЯ ГИБРИДНАЯ МОДЕЛЬ КРУПНОЙ ГАЗОТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ С АППАРАТНЫМ УСКОРЕНИЕМ ВЫЧИСЛЕНИЙ НА ГРАФИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОРАХ (600,00 руб.)

Первый автор	Белинский
Страниц	14

ID	920227
Аннотация	Рост значимости природного газа в обеспечении энергетической безопасности и надежности энергоснабжения потребителей выдвигает на первый план задачи имитации и планирования нестационарных режимов работы газотранспортной системы ( ГТС) Единой системы газоснабжения России. Учитывая высокую размерность этих задач и вычислительную трудоемкость, их решение требует применения рационально построенных математических моделей и алгоритмов, обеспечивающих баланс точности результатов моделирования и быстродействия. В статье предлагается новый подход к компьютерной реализации вычислительных процедур для моделирования нестационарных режимов работы крупных ГТС. В основу имитационного алгоритма предлагается положить разработанную отечественными учеными нестационарную модель течения газа в магистральных газопроводах, требующую значительно меньших вычислительных затрат по сравнению с классическими моделями в виде дифференциальных уравнений в частных производных. Отличительная особенность настоящей работы состоит в применении новой парадигмы – дифференцируемого программирования ( " дифференцируемой физики" ) – для программной реализации расчетного алгоритма. Представлены основные характеристики разработанной автодифференцируемой имитационной расчетной модели, которая адаптирована для выполнения тензорных параллельных вычислений на графических процессорах ( GPU) . Показано, что предложенные математические, программные и аппаратные методы вычислений позволяют сформировать новую эффективную компьютерную технологию моделирования ( имитации) нестационарных режимов работы крупных ГТС с аппаратным ускорением вычислений. Обсуждается подход к созданию гибридных моделей, сочетающих " точные" физические модели на основе знаний с моделями машинного обучения на основе данных. Отмечается, что дифференцируемое программирование является связующим звеном между классическим моделированием систем и применением моделей машинного обучения, в частности искусственных нейронных сетей. Демонстрируются результаты вычислительных экспериментов, свидетельствующие о высоком быстродействии разработанного алгоритма при имитации режимов функционирования реальных крупных ГТС. Обсуждаются направления дальнейших исследований по созданию новых алгоритмов оптимизации нестационарных режимов крупных ГТС на основе предложенной автодифференцируемой имитационной модели

Белинский, А.В. ИМИТАЦИОННАЯ НЕСТАЦИОНАРНАЯ ГИБРИДНАЯ МОДЕЛЬ КРУПНОЙ ГАЗОТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ С АППАРАТНЫМ УСКОРЕНИЕМ ВЫЧИСЛЕНИЙ НА ГРАФИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОРАХ / А.В. Белинский // Автоматизация и информатизация ТЭК .— 2025 .— №2 .— С. 34-47 .— URL: https://rucont.ru/efd/920227 (дата обращения: 10.03.2025)