Программы для ЭВМ

Программа предназначена для генерации изображений формы сведенного электронного пучка просвечивающего электронного микроскопа с заданными экспериментальными параметрами. Для использования функционала модуля, пользователь вводит параметры микроскопа, а также указывает разрешение конечного изображения. Расчеты передаточной функции пучка, его аберраций, а также дискретных Фурье-преобразований могут происходить как на процессоре вычислительной машины, так и на поддерживающем OpenCL 1.2 графическом ускорителе, если такой присутствует, что существенно ускоряет все вычисления. Кроме формы пучка, также в модуле реализована возможность генерации рончиграммы, демонстрирующей взаимодействие пучка с аморфным образцом, которая позволяет наглядно сравнить результат симуляции с реальным образцом исследуемом в электронном микроскопе. В дальнейшем, получаемые данные формы электронного пучка могут быть использованы для обратной свертки (деконволюции) получаемого ПРЭМ-изображения для улучшения его качества и последующего количественного анализа. С++17 + OpenMP, OpenCL 1.2, FFTW3, clFFT, clRNG

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Программа представляет собой программный модуль, позволяющий собирать метаданные вычислительных задач в системе управления гетерогенных вычислительных ресурсов для дальнейшего анализа. Данный модуль получает доступ к различным системам управления задачами (в данном случае Deft, Jedi, ProdSys2), запрашивает метаданные вычислительных задач, производит их предварительную обработку и сохраняет в приватные файлы на распределенной файловой системе хранилища HDFS. Программный модуль включает в себя консольный интерфейс, который позволяет пользователю запускать процесс сбора данных с различными фильтрами. Такой подход позволяет получать метаданные вычислительных задач любого типа научного ПО, используемого в научном эксперименте, и унифицировать дальнейший процесс анализа этих данных с целью построения рекомендательных систем. Python, PIG

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Данный программный модуль производит поточечную расшифровку дифракционных карт, содержащих двумерные картины электронной дифракции, полученные с помощью просвечивающих электронных микроскопов. Для эффективной расшифровки дифракционных картин сначала производится идентификация и численный анализ пиков. Затем набор пиков от дифракционной картины сравнивается с наборами референсных пиков от каждого из кристаллов для каждой ориентации кристалла. При сравнении двух наборов дифракционных пиков определяется число, характеризующее их схожесть. Результатом расшифровки полагается кристаллографическая фаза и её ориентация, набравшая наибольшее значение схожести. Полученные в результате работы модуля данные записываются в ang файл для дальнейшей обработки. C++, Qt, OpenCL

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Программа используется для высокоэффективной генерации картин электронной дифракции в кинематическом приближении с использованием ресурсов центрального или графического процессоров. Кроме непосредственного указания кристалла и его ориентации для расчета дифрактограммы используются следующие параметры: целевой размер дифрактограммы в пикселях, ускоряющее напряжение, угол полусходимости пучка и толщина образца. Тип ЭВМ: IBM PC-совмест. ПК; ОС: Windows, Linux. C++, Qt, OpenCL

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Программа предназначена для подготовки табличных данных, полученных из PDF документов, к последующему анализу/обработке путём их структуризации и представления в формате JSON. Табличные данные извлекаются из документов с помощью программы PDFMiner и сохраняются в файл в формате XML, который содержит информацию о макете страницы, а также положении каждого символа на странице, его шрифте и размере. На основе этой информации для каждой страницы производится реконструкция таблиц: поиск надписей по координатам символов, распознавание строк-заголовков и строк с данными на основе координат надписей по оси ординат, проверка корректности распознавания таблицы по количеству надписей во всех найденных строках. В программном модуле учитывается ряд частных случаев, к примеру наличие комментариев внутри таблиц. После реконструкции всех таблиц они записываются в формат JSON в виде двумерных массивов. Python

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Программа предназначена для преобразования звукового сигнала в импульсную последовательность, используемую при моделировании нейронной сети другими программами. Преобразование должно выполняется в реальном масштабе времени на базе автономного мобильного исследовательского робота (с бортовым компьютером типа IBM PC). Для регистрации звука, визуализации данных и преобразования данных в импульсную последовательность используются три синхронизованные потока. Регистрируемый звуковой сигнал раскладывается на несколько выбранных частотных диапазонов с помощью быстрого преобразования Фурье. Далее узкополосный сигнал преобразуется в последовательность импульсов. Программа содержит три заголовочных файла и три файла исходных кодов для преобразования в импульсы, визуализации данных, регистрации звука. Тип реализующей ЭВМ: IBM PC-совмест. ПК Язык программирования: С++ Вид и версия операционной системы: Linux (Ubuntu 14.04)

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Программный модуль реализует функционал выравнивания дифракционных картин, полученных в результате томографического эксперимента. Положение центрального пика дифракционной картины может меняться как систематически (например, при использовании таких инструментов, как наклон электронного пучка для покрытия большего объема в обратном пространстве), так и бессистемно (из-за дрейфа параметров электронного микроскопа), препятствуя корректной реконструкции обратного пространства. С помощью взаимнокорреляционной функции реализовано выравнивание дифракционных серий для двух основных типов экспериментов – с использованием механического устройства перекрытия центрального пучка и без него. Python 3

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Программа является одним из модулей, входящих в разрабатываемый комплекс дифракционного картирования, применяемый для решения задач просвечивающей электронной микроскопии. Программа предназначена для детектирования и численного описания дифракционных пиков на двумерных картинах электронной дифракции. Процесс происходит в несколько этапов: на первом этапе выполняется непосредственный поиск пиков, определяется их положение и интенсивность. Затем производится оптимизация количества пиков - наименее интенсивные пики удаляются из рассмотрения. На следующем этапе координаты пиков переводятся в полярные координаты. Для этого из всех оставшихся дифракционных пиков выбирается центральный пик: в ручном режиме - пик указывается пользователем, в автоматическом режиме - по интенсивности. После перевода в полярные координаты интенсивность дифракционных пиков нормализуется. Таким образом, результатом численного описания дифракционной картины является набор пиков в полярных координатах с нормализированной интенсивностью. Такой набор данных является оптимальным для дальнейшей расшифровки дифракционной картины. Кроме того, программа может использоваться не только в электронной микроскопии, но и в смежных областях, например, для описания 2D-картин рентгеновской дифракции. C++ Qt, OpenCL

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Программа предназначена для динамического планирования распределения задач, поступающих в потоковом режиме, для условно-конечного пула виртуальных машин облачных платформ. Основной задачей является динамическая оптимизация количества виртуальных машин и конфигураций их ресурсов (вычислительных ядер, оперативной памяти, цены за определённое время работы) в зависимости от количества запущенных и ожидающих задач в очереди с учётом их требований к вычислительным ресурсам (количество вычислительных ядер, оперативной памяти, ожидаемое время работы). Для работы используются генетические алгоритмы. Программа позволяет: создавать схему распределения задач по выделенным виртуальным машинам с учетом конфигурации их ресурсов; создавать план выполнения задач на одной виртуальной машине; минимизировать стоимость использования виртуальных машин и/или общее время выполнения всех задач очереди (возможно включение и других параметров с разными весовыми коэффициентами); определять - когда можно вернуть в пул простаивающую или требуется выделить под задачи дополнительную виртуальную машину из доступного общего пула с рекомендацией по составу вычислительных ресурсов. Python 3.4 и выше

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)

Программа представляет собой модуль, позволяющий управлять файлами пользовательских вычислительных задач в системе управления гетерогенных вычислительных ресурсов. Программа предоставляет возможность в унифицированном виде определять параметры входных и выходных файлов, регистрировать файлы в файловом каталоге, создавать и регистрировать реплики файлов, а также перемещать реплики файлов между хранилищами, доступными по различным протоколам. Представлением файлов и реплик являются Python объекты специального формата, которые в сериализованном виде хранятся в базе данных файлового каталога. Вэб-интерфейс программы позволяет пользователю определять и загружать новые файлы с помощью веб- формы. Обработку данных формы в асинхронном режиме выполняет компонент модуля - скрипт Flask сервера, транслирующий данные формы в объекты файлов и регистрирующий их в каталоге согласно правилам реплицирования. Тип реализующей ЭВМ: IBM PC -совмест. ПК Язык программирования: Flask, Python, SQLAlchemy, Javascript Вид и версия операционной системы: Linux

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (RU)