Simulació d'Altes Prestacions
Codi: 104424 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2503740 Matemàtica Computacional i Analítica de Dades | OT | 4 | 2 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Ana Cortés Fité
- Correu electrònic:
- Ana.Cortes@uab.cat
Utilització d'idiomes a l'assignatura
- Llengua vehicular majoritària:
- català (cat)
- Grup íntegre en anglès:
- No
- Grup íntegre en català:
- Sí
- Grup íntegre en espanyol:
- No
Equip docent
- Tomás Manuel Margalef Burrull
- Gemma Sanjuan Gomez
- Verònica Vidal Canedo
Prerequisits
Tot i que no és un prerequisit obligatori, si que és recomanable haver cursat les assignatures de tercer curs "Computació d'Altes Prestacions" i "Modelització i Simulació".
Objectius
Aquesta assignatura té com a objectiu introduir a l’alumnat en les tècniques de simulació utilitzades en àrees multidisciplinars. Aprendre a utilitzar eines de simulació d’àmbits diferents i aprendre a analitzar les seves necessitats de còmput per fer una bona elecció de l’entorn d’execució adequat.
Competències
- Aplicar coneixements bàsics sobre l’estructura, l’ús i la programació d’ordinadors, sistemes operatius i programes informàtics per solucionar problemes de diferents àmbits.
- Aplicar l’esperit crític i el rigor per validar o refutar arguments tant propis com d’altres.
- Implementar i optimitzar aplicacions basades en les funcionalitats i estructura dels sistemes paral·lels, distribuïts i en núvol, i les xarxes de computadors i internet.
- Que els estudiants hagin demostrat que comprenen i tenen coneixements en una àrea d'estudi que parteix de la base de l'educació secundària general, i se sol trobar a un nivell que, si bé es basa en llibres de text avançats, inclou també alguns aspectes que impliquen coneixements procedents de l'avantguarda d'aquell camp d'estudi.
- Que els estudiants hagin desenvolupat aquelles habilitats d'aprenentatge necessàries per emprendre estudis posteriors amb un alt grau d'autonomia.
- Que els estudiants puguin transmetre informació, idees, problemes i solucions a un públic tant especialitzat com no especialitzat.
- Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements propis a la seva feina o vocació d'una manera professional i tinguin les competències que se solen demostrar per mitjà de l'elaboració i la defensa d'arguments i la resolució de problemes dins de la seva àrea d'estudi.
- Que els estudiants tinguin la capacitat de reunir i interpretar dades rellevants (normalment dins de la seva àrea d'estudi) per emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes destacats d'índole social, científica o ètica.
- Treballar cooperativament en un context multidisciplinar asumiendo y respetando el rol de los diferentes miembros del equipo.
- Utilitzar eficaçment la bibliografia i els recursos electrònics per obtenir informació.
Resultats d'aprenentatge
- Adequar l'execució de la simulació en funció de las mesures de prestacions.
- Aplicar l’esperit crític i el rigor per validar o refutar arguments tant propis com d’altres.
- Descriure els diferents components d'un sistema i les interaccions entre aquests.
- Identificar els paràmetres que determinen el funcionament d'un sistema.
- Modelitzar i simular sistemes complexos considerant els aspectes computacionals.
- Que els estudiants hagin demostrat que comprenen i tenen coneixements en una àrea d'estudi que parteix de la base de l'educació secundària general, i se sol trobar a un nivell que, si bé es basa en llibres de text avançats, inclou també alguns aspectes que impliquen coneixements procedents de l'avantguarda d'aquell camp d'estudi.
- Que els estudiants hagin desenvolupat aquelles habilitats d'aprenentatge necessàries per emprendre estudis posteriors amb un alt grau d'autonomia.
- Que els estudiants puguin transmetre informació, idees, problemes i solucions a un públic tant especialitzat com no especialitzat.
- Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements propis a la seva feina o vocació d'una manera professional i tinguin les competències que se solen demostrar per mitjà de l'elaboració i la defensa d'arguments i la resolució de problemes dins de la seva àrea d'estudi.
- Que els estudiants tinguin la capacitat de reunir i interpretar dades rellevants (normalment dins de la seva àrea d'estudi) per emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes destacats d'índole social, científica o ètica.
- Treballar cooperativament en un context multidisciplinari assumint i respectant el rol dels diferents membres de l'equip.
- Utilitzar eficaçment la bibliografia i els recursos electrònics per obtenir informació.
Continguts
Tema 0.- Introducció a la Simulació d’Altes Prestacions.
Tema 1.- Simulacions no acoblades:
- Simuladors d’incendis forestals.
- Simuladors de camps de vents.
- Simuladors de l’evolució de l’atmosfera (predicció del temps)
Tema 2.- Simulacions acoblades:
- Acoblant atmosfera i química per avaluar la qualitat de l’aire
- Acoblant models urbans per avaluar la qualitat de l’aire en ciutats
- Acoblant atmosfera i evolució d’incendis forestals.
- Models climàtics.
Tema 3.- Entorn d’execució d’altes prestacions.
- Característiques dels entorns d’execució d’altes prestacions.
- Analitzar els requeriments de còmput dels models.
- Eines d’avaluació de rendiment dels simuladors.
Metodologia
L’assignatura està planificada per a la seva realització de forma presencial, si per motius aliens a la programació de l’assignatura s’hagués de canviar de metodologia docent, la docència es realitzaria de forma telepresèncial, és a dir, en sessions remotes síncrones seguint l’horari establert per la coordinació de la titulació.
L’assignatura es desenvoluparà en classes teòriques i pràctiques. La distribució de les sessions al llarg del semestre estarà disponible el primer dia de classe en el Campus Virtual de l’assignatura.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes Teòriques | 25 | 1 | 3, 4, 5, 11 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Sessions pràctiques | 25 | 1 | 6, 7, 9, 10 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi de models i simuladors | 40 | 1,6 | 3, 4, 5, 6, 9, 10 |
| Treball en grups per a desenvolupar i/o analitzar el funcionament de models i simuladors | 50 | 2 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 11 |
Avaluació
L'avaluació es realitzarà desenvolupant i presentant els casos d'estudi proposats utilitzant les eines presentades a les sessions teòriques. També s'avaluarà el treball en grup i la interacció.
Activitats d'avaluació
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| 1.- Exercici pràctic de Simulació considerant Models no acoblats | 40 | 4 | 0,16 | 2, 4, 5, 6 |
| 2.- Exercici pràctic de Simulació amb models acoblats | 40 | 4 | 0,16 | 2, 3, 8, 9, 10, 11, 12 |
| 3.- Anàlisi de Rendiment computacional del simulador | 20 | 2 | 0,08 | 1, 2, 4, 7, 12 |
Bibliografia
Guia d'usuari de WRF: https://www2.mmm.ucar.edu/wrf/users/docs/user_guide_v4/contents.html
Documentaci WRF-Chem: https://ruc.noaa.gov/wrf/wrf-chem/
Documentació FARSITE: https://www.firelab.org/project/flammap
Documentació WindNinja: https://www.firelab.org/project/windninja
Programari
VirtualBox
WRF
WRF-Chem
FARSITE
WindNinja