The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования является разработать масштабируемые параллельные алгоритмы на основе схемы динамического балансирования нагрузки. Разрабатываемый в проекте программный комплекс позволит практикующим врачам в области ринопластики на основе математического моделирования получать реальные оперативные прогнозы и оценки дыхательных путей в носовой полости для отдельных пациентов с использованием многопроцессорной техники.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны динамикалық жүктемені теңестіру схемасы негізінде масштабталатын параллельді алгоритмдерді жасау болып табылады. Жобада әзірленіп жатқан бағдарламалық кешен ринопластика саласындағы тәжірибешілерге математикалық модельдеуге негізделген мультипроцессорлық технологияны пайдалана отырып, жекелеген пациенттер үшін мұрын қуысындағы тыныс алу жолдарының нақты операциялық болжамдары мен бағасын алуға мүмкіндік береді.

Aim of work (in Russian) : Цель Проекта – разработка эффективных параллельных вычислительных алгоритмов на основе схемы динамического балансирования нагрузки для моделирования движения воздуха в носовой полости на высокопроизводительных вычислительных системах. Определение влияния различных внешних факторов на достижения входного воздуха в альвеолярное состояние с учетом сложной анатомии человеческой носовой полости и формирование рекомендаций медицинским работникам.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты – өнімділігі жоғары есептеу жүйелерінде мұрын қуысындағы ауа қозғалысын имитациялау үшін динамикалық жүктемені теңестіру схемасына негізделген тиімді параллельді есептеу алгоритмдерін әзірлеу. Адамның мұрын қуысының күрделі анатомиясын ескере отырып, альвеолярлы күйге кіретін ауаның жетуіне әртүрлі сыртқы факторлардың әсерін анықтау және медицина мамандарына ұсыныстарды қалыптастыру.

Методы исследования (на русском) : Метод или методология проведения работы: построение математических моделей, численная реализация математических моделей, вычислительный эксперимент.

Методы исследования (на казахском) : Жұмыс әдісі немесе әдістемесі: математикалық модельдерді құру, математикалық модельдерді сандық жүзеге асыру, есептеу эксперименті.

Obtained results and novelty (in Russian) : Разработана математическая модель и численный алгоритм нестационарного течения воздуха в верхних и нижних дыхательных путях человека. Исследована нагревания воздуха кровеносными сосудами путем оценки влияния показателей температуры и влажности воздуха на систему дыхательных путей. Проведены серии вычислительных экспериментов нестационарного течения воздуха в верхних и нижних дыхательных путях человека для хирургического восстановления нормальной функции анатомии и физиологии носовой полости. Разработан эффективный параллельный численный алгоритм с использование различных метод декомпозиции области и схема динамического балансирования нагрузки (DLB), которая позволяет повысить эффективность сложных связанных симуляций с нетривиальными разложениями области.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Адамның жоғарғы және төменгі тыныс алу жолдарындағы тұрақсыз ауа ағынының математикалық моделі мен сандық алгоритмі әзірленді. Температура мен ауа ылғалдылығының тыныс алу мүшелеріне әсерін бағалау арқылы қан тамырларының ауаны жылытуы зерттелді. Мұрын қуысының анатомиясы мен физиологиясының қалыпты қызметін хирургиялық жолмен қалпына келтіру үшін адамның жоғарғы және төменгі тыныс алу жолдарындағы тұрақсыз ауа ағыны бойынша бірқатар есептеу эксперименттері жүргізілді. Тривиальды емес домен декомпозицияларымен күрделі біріктірілген модельдеулердің тиімділігін арттыру үшін әртүрлі доменді декомпозициялау әдістерін және динамикалық жүктемені теңестіру (DLB) схемасын қолданатын тиімді параллельді сандық алгоритм әзірленді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Проведения численного моделирования движения воздуха в верхних и нижних дыхательных путей с использованием параллельных вычислении для пациентов дает более экономичный подход, чем проведения экспериментальных работ, которые преобладали в прежние годы. Нужно отметить, что применение полученных данных в результате увеличит успешность хирургических вмешательств при различных условиях дыхания, которые будет выполняться для отдельных пациентов. Индивидуальные верхние и нижние дыхательные системы будут восстанавливаться из снимков сагитального и фронтального сечения. Также в рамках данного проекта предполагается использование параллельного вычисления для того, чтобы вычислительная нагрузка была равномерно распределена между всеми вычислительными процессорами. Перспективность исследований, проводимых в проекте, связана с развитием эффективных параллельных вычислительных методов для решения ресурсоемких физико–технологических задач различных отраслей экономики РК.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Пациенттер үшін параллельді есептеулерді пайдалана отырып, жоғарғы және төменгі тыныс жолдарындағы ауа қозғалысының сандық модельдеуін жүргізу алдыңғы жылдардағы тәжірибелік жұмыстарға қарағанда үнемді тәсілді қамтамасыз етеді. Алынған деректерді қолдану, сайып келгенде, жекелеген пациенттер үшін орындалатын әртүрлі тыныс алу жағдайларында хирургиялық араласулардың табыстылығын арттыратынын атап өткен жөн. Жеке жоғарғы және төменгі тыныс алу жүйелері сагитальді және корональды көлденең қима суреттерінен қайта құрылады. Сондай-ақ осы жоба аясында есептеу жүктемесі барлық есептеуіш процессорлар арасында біркелкі бөлінуі үшін параллельді есептеулерді қолдану жоспарлануда. Жобада жүргізілетін зерттеулердің келешегі Қазақстан Республикасы экономикасының әртүрлі салаларында ресурсты көп қажет ететін физикалық және технологиялық мәселелерді шешудің тиімді параллельді есептеу әдістерін әзірлеумен байланысты.

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : енгізілмеген

Efficiency (in Russian) : Эффективностью проекта является в том, что вычислительная нагрузка была равномерно распределена между всеми вычислительными процессорами.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның тиімділігі есептеу жүктемесінің барлық есептеуіш процессорлар арасында біркелкі бөлінуінде.

Field of application (in Russian) : научно-исследовательские институты, высшие учебные заведения, национальные холдинги, медицинские учреждения и больницы.

Field of application (in Kazakh) : ғылыми-зерттеу институттары, жоғары оқу орындары, ұлттық холдингтер, медициналық мекемелер мен ауруханалар.