250 likes | 603 Views
Nr.Proiect : D11-025 Titlu proiect : Algoritm de calcul pentru simularea numeric ă a ciclurilor seismice in vederea identific ă rii elementelor cu caracter precursor . Director proiect :
E N D
Nr.Proiect: D11-025 Titlu proiect: Algoritm de calculpentru simularea numerică a ciclurilor seismice in vederea identificării elementelor cu caracter precursor. Director proiect: Dr. Ing. Cărbunar Florian Octavian –Institutul Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Fizicăşi Inginerie Nucleară – “Horia Hulubei”
Parteneri de consorţiu: 1 – Institutul National de Cercetare Dezvoltare pentru Fizica Pământului. Responsabil: Director Ştiinţific Dr. Radulian Mircea. 2 – Universitatea Bucureşti, Facultatea de Geofizică. Responsabil: Prof. Dr. Ivan Marian Buget:1 800 000 lei Adresă web: http://proiecte.nipne.ro/pn2/acsics
Obiectivul proiectului: Realizarea unui algoritm de calcul performant pentru modelareanumerică a ciclurilor seismice, cu ajutorul tehnicilor performante de calcul (paralel, Grid), capabil să explice proprietăţile specifice alesistemuluiseismogenic din zona Vrancea şi care poatefi optimizat pe baza datelor de observaţie existente. Elemente de noutatea ale proiectului, originalitate: Direcţie de cercetare fundamentală complet nouă la nivel naţional şi din multe puncte de vedere inovativa la nivel internaţional (unde se abordează, în principal, problema faliilor de suprafaţă). Beneficiarii rezultatelor, potenţialul de aplicare în economie: Finalizarea practică va pune la dispoziţia comunităţii ştiinţifice şi factorilor de decizie, modelarea completă a evoluţiei activităţii seimice in Vrancea, va contribui la creşterea nivelului de cunoaştere a configuraţiei şi structurii zonei active şi a predicţiei evoluţiei viitoare a procesului seismic, cu consecinţe extrem de importante pentru economie, pentru evaluarea riscului seismic asociat.
Etapa 1 (sept-dec 2007): Buget de stat 140 000 lei: 80 000 (IFIN-HH)/50 000 (INFP) /10 000 (UB) Realizarea unei baze de date proprii, ACSICS, conţinand cutremurele vrancene de adâncime intermediară (peste 7200 evenimente cu adancimi intre 50 si 170 km) - Participarea la reuniunea de toamnă AGU (San Francisco, SUA) in perioada 10-14.dec. 2007 (Dr. Cărbunar O. şi Dr. Radulian M.) - Vizita de lucru la Univ. Davis în perioada 15-18.dec. (Dr. Cărbunar O. şi Dr. Radulian M.) la invitatia Prof. John Rundle, Dir. Center for CS and Eng. al Univ. din California, Dir. ACES/APEC. S-a prezentat algoritmul de simulare propus pentru zona Vrancea si s-a efectuat un schimb de experientă extrem de util.
Etapa 2: Buget de stat 359 083 lei: 201 850 (IFIN-HH)/127 233 (INFP)/30 000 (UB) - Revizuire catalog: Vizită de lucru la Lab de Seismologie, Univ. Nevada Comunicare prezentatăla SSA Annual Meeting, Santa Fe, Dr. Cărbunar O., Dr. Radulian M. - Grafica 3D elaborata în colaborare cu Dr. Tadel Matevz, CERN-Geneva - - Definirea domeniilor de variaţie a parametrilor. - - Program (EQSIM), compară –la statistici mari- rezultatul codului deSimulare a gGGenerării Cutremurelor din Vrancea, cu datele de Catalog, rulat în ambianţă (SEE-GRID-2: Turcia, Bulgaria, Romania ). - Achiziţii 80 396 lei: Software – Matlab; Echipament: Server Dell XPX pentru grafică, notebooks, multifucţională/imprimantă, switch, monitoare, ups. - C-Colaborare cu NCIT , Catedra CS, Univ. Politehnica (Dr.Sluşanschi Emil)
Fig1 Dr Olivier Couet (CERN) a realizat un program care reprezentă volumul zonei seismice active şi poate face intersecţia cu 3 planuri orogonale, fiecare vizualizând clusterele de magnitudine constantă Zona inferioara: Frecventa cutremurelor (PAW: Dr. Rene Brun, CERN) • Figura 2 Zonele active (gnuplot 3D): sus / jos
Pattern Recognition Program Executat in ambianta grid ptr. fitarea rezultatelor simularii cu datele reale de catalog Exemple benchmark, in SEEGrid: 100000 executi, seed destart 55555 8887.55user 33.02system 2:28:41elapsed 99%CPU RO-07-NIPNE 8544.04user 72.43system 3:07:33elapsed 76%CPU TR-01-ULAKBIM 11624.17user 64.86system 3:31:00elapsed 92%CPU RO-08-UVT
Etapa 3: Buget de stat 310 917: 168 150(IFIN), 112 767(INFP), 30 000(UB) Prof. David Van Seggern (Seismological Lab. Reno, SUA) implementează programul său pentrurelocalizarea cutremurelor din catalogul ROMPLUS, folosind tehnici dedouble-diferenceşi cross-correlation. - Elaborare algoritmului (2D) de simulare numerica a generării cutremurelor din Vrancea, pe baza unuimodel de percolatie cu constrangeri. - Studii privind definirea grilei, relaţiile constitutive şi de calibrare, refacerea zonei de faliere, analiza tipurilor de ciclu seismic. Comunicare prezentatăla AGU Fall Meeting, San Francisco, 15-19 December, 2008 - Negociere preţ-educaţie (1/6) TotalView & ReplayEngine debugger ptr. calcul paralel (32+6 tokens)
ol.png dl.png
Bilant ANTE SOC Bilantul final corectat in fisier inregistrari Scanarea fisier inregistrari START END Comunicare Setarea initiala Vecinatate Clustere Vecinatate Clustere Mono-celule Inserare Scrie POST SOC Saturarea asperitatilor Banca celule albe Evidenta asperitatii Cluster monoasperitate Vecinatate asperitate Scanare banca asperitati Selectie metronom d.e.f.g Indexul de ponderi Scanare fisier inregtistrari Clustere POST SOC Constructie 1 Vecinatate Scriere fisier de inregistrari Reset marcaj celule gri Clustere 3 EVENIMENT MAJOR Aparitie celule gri Setare ptr. evenimente asperitate 2 A B Scriere fisier inregistrari EVENIMENT ASPERITATE Urmatorul metronom CLUSTER ASPERITATE C LEGENDA Urmatoarea gri EVENIMENT ASPERITATE Bloc program i ii Urmatoarea directie neagra Eveniment asperitate h Bucla program v Asperitate doborata v Bucla multipla Administrat eveniment Decizie iii-iv post soc a.b.c. Celule neutre Vecinatate asperitati iii-iv Subrutina
Distribuţia duratei ciclului pentru 10.000 de cicluri simulate Comparaţie între distribuţia frecvenţă de apariţie – magnitudine, Gutenberg-Richter, pentru un catalog real (perioada1995 - 2008) – şi pentru 10000 de simulări
Etapa 4: Buget de stat 87 754: 55 926(IFIN), 31 828(INFP) Studiu: Analiza algoritmilor existenţi in literatură. Evaluarea cutremurului catastrofal, luând în considerare efectele ante- si post-cutremur, utilizând procesarea paralelăşi bibliotecile MPI, pe clusterul Myrinet instalat la DFPEIT, IFIN-HH. Sunt efectuate 4 tipuri complexe de activitati paralele. Exemplu de calibrare: 8 clustere la AE, 1 la Major şi 6 la PE. Listing eşantion
Distribuţia în grila a contribuţilor: Ante-Efect, Major si Post-Efect la calcululcutremuruluiCatastrofal
Distributiile: mag/timp, nr.eq/ani, nr.eq./magGrila: initiala/finala/bilantCatastrofalEsantion listing
Studiul slab-ului cu ajutorulplanului median Analiza configuratiei activitatii seismice si a structurii corpului litosferic subdus cu un algoritm original de calcul Sunt evidentiate efectele de torsiune a corpului litosferic si neomogenitatile distributiei hipocentrelor Doua segmente active separate de o zona de tranzitie in jurul adancimii de 100 km Schimbarea orientarii si inclinarii planului de activitate seismica Concentrarea hipocentrelor la zonele de granita dintre corpul litosferic si mantaua inconjuratoare
Distribuţia cutremurelor faţă de:- 1 plan median global- 2 plane mediane, zonele: sus/jos - 3 plane medianezonele: sus/intermediară-jos
Distributiacutremurelor (din sectiune) dupaaxaxnpindicaactivitateaseismica la periferia slab-ului xnp
Proiecţia hipocentrelor ca model pentru setarea iniţială a grilei. Cod colori: magnitudine (a) culoare distanţă (b) < 3.0 galben < 2.0 3.0 - 3.9 verde 2.0 - 5.0 3.9 - 4.5 mov 5.0 - 10.0 4.5 - 5.0 rosu 10.0 - 20.0 5.0 - 6.0 albastru 20.0 - 40.0 > 6.0 negru > 40.0
GUI: Instantaneu slab, perioada 1974-2007. Profunzimea timpului este ilustrata prin culoare, in succesiunea descompunerea spectrale a luminii albe (violetul marcand evenimentele c.m.vechi, iar rosu c.m recente CERN Open GL
Participareatinerilorcercetatori In cadrul colaborarii cu NCIT (National Center for Information Technology) al Catedrei de Calculatoare, Univ. Politehnica Buc. partener Dr. Sliusanschi Emil, s-a prezentat proiectul ACSICS la Scoala de Vara 2008 si in cadrul Fac. de Automatica si Calculatoare. Ca rezultat: - Doi studenti au prezentat la sesiunea de incheiere a scolii de vara, lucrari cu subiect din proiect. - Alti 2 studenti (Nadejde Maria si Pasatoiu Andrei) si-au sustinut cu succes lucrarea de diploma in sesiunea din 2009 vara, cu subiecte din proiectul ACSICS. - In ultima perioada se implica in acest domeniu tot mai multi tineri pentru lucrari de diploma, masterat si doctorat (Mocanu Eleonora).
Articole: EGU2007-A-05522: "Numerical simulation method applied for Vrancea (Romania) intermediate-depth earthquakes", Carbunar, O. IFIN-HH; Radulian, M." INFP Romania, Conference: "EGU General Assembly 2007" (European Geosciences Union General Assembly 2007, Viena 15-20 April 2007). “Seismicity patterns in Vrancea and predictive features”, Radulian M., Popa M. INFP Romania, Carbunar F.O. IFIN-HH Romania, Rogozea M, Progress on seismic and geotectonic modeling across CEI territory and implications on preventing and mitigating seismic risk, 3nd International CEI Meeting, Bucuresti, 24-26 octombrie 2007, Acta Geod. Geoph. Hung., Vol. 43(2–3), pp. 163–173 (2008). “Earthquake simulation algorithm and cycle characteristics in Vrancea (Romania) area”, Cărbunar F.O. IFIN-HH Romania, Radulian M. INFP Romania, 2008 Annual Meeting, Santa Fe, 16-18 April, 2008, Seismological Research Letters Volume 79, No. 2 on page 292 ‘Space-Time Seismicity Patterns Ideentification in Vrancea (Romania) Seismic Region Using High-Resolution Revised Catalog Data’, Carbunar F.O. IFIN-HH, Bucharest, Radulian M. INFP, Bucharest, Van Seggern D. Seismological Laboratory, Reno, SUA, Ivan M. Fac. of Geophysics, Bucharest University, AGU Fall Meeting, San Francisco, 15-19 December, 2008. “SKS splitting observed at Romanian broad-band seismic network”, Ivan M. University of Bucharest, Department of Geophysics, Popa M., Ghica D.,INFP, Bucharest, Romania, Tectonophysics 462, 89-98, 2008. “Geometrical constrains for the configuration of the Vrancea (Romania) intermediate-depth seismicity nest. Mediane plane as tool in investigating the slab”, Carbunar O. IFIN-HH, Radulian M. INFP, Bucharest, Romania. Trimis spre publicare.