The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования является процесс построения и визуализации трехмерных адаптивных расчетных сеток с использованием нейронных сетей для адаптивного построения и высокопроизводительного модуля визуализации на основе новой шейдерной модели (mesh shaders). В проекте исследуются методы и технологии, которые позволяют повысить качество и производительность создания и анализа сложных трехмерных сеток, ориентированных на инженерные и научные задачи, а также визуализационные приложения.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны - нейрондық желілерді қолдану арқылы бейімделетін үш өлшемді есептеу торларын құру және жаңа шейдерлік модельге (mesh shaders) негізделген жоғары өнімді визуализация модулін пайдалану арқылы оларды бейнелеу процесі. Жоба аясында инженерлік және ғылыми тапсырмаларға, сондай-ақ визуализация қосымшаларына бағытталған күрделі үш өлшемді торларды құру мен талдау сапасын және өнімділігін арттыруға мүмкіндік беретін әдістер мен технологиялар зерттеледі.

Aim of work (in Russian) : Целью данного проекта является исследование построения структурированных и неструктурированных сеток с помощью высокопроизводительных вычислений и алгоритмов нейронных сетей, разработка приложения для визуализации трехмерных сеток с большим объемом примитивов.

Aim of work (in Kazakh) : Бұл жобаның мақсаты – жоғары өнімді есептеу және нейрондық желі алгоритмдерін қолдана отырып, құрылымдалған және құрылымдалмаған торларды құруды зерттеу, үлкен көлемдегі примитивтермен 3D торларды визуализациялау үшін қосымшаны әзірлеу.

Методы исследования (на русском) : В ходе исследования используются методы нейронных сетей для адаптивного построения расчетных сеток, методы параллельных вычислений для повышения производительности алгоритмов построения сеток, а также графические методы с использованием новой шейдерной модели (mesh shaders) для визуализации трехмерных адаптивных сеток.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу барысында есептеу торларын бейімдеп құру үшін нейрондық желі әдістері, торларды құру алгоритмдерінің өнімділігін арттыру үшін параллель есептеу әдістері, сондай-ақ үш өлшемді бейімделген торларды визуализациялау үшін жаңа шейдерлік модельді (mesh shaders) қолданатын графикалық әдістер қолданылады.

Obtained results and novelty (in Russian) : Разработан и реализован алгоритм построения структурированных расчетных сеток, использующий одномерное уравнение Бельтрами для равномерного распределения сетки в областях с простой геометрией. Реализован алгоритм построения структурированных сеток с использованием двумерного уравнения Бельтрами, что дало возможность учитывать сложные особенности формы расчетных областей. Разработаны и протестированы алгоритмы построения неструктурированных расчетных сеток на основе триангуляции Делоне и диаграммы Вороного. Проведено исследование и анализ различных подходов к параллелизации построения неструктурированных адаптивных сеток на основе методов Делоне и диаграммы Вороного с использованием MPI. На основе анализа выбран алгоритм "разделяй и властвуй" как оптимальный для параллельного построения сеток. Реализован высокопроизводительный параллельный алгоритм на основе метода "разделяй и властвуй" с применением MPI, который эффективно справляется с построением сеток для крупномасштабных областей и сложных геометрий. Алгоритм был протестирован на 2, 4 и 8 процессах, продемонстрировав стабильность работы и высокую скорость вычислений с увеличением числа процессов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Қарапайым геометриялы аймақтарда торды бірқалыпты бөлу үшін бір өлшемді Бельтрами теңдеуін қолданатын құрылымдалған есептеу торларын құру алгоритмі әзірленіп, жүзеге асырылды. Есептеу аймақтарының күрделі пішін ерекшеліктерін ескеруге мүмкіндік беретін екі өлшемді Бельтрами теңдеуін қолдану арқылы құрылымдалған торларды құру алгоритмі іске асырылды. Делоне триангуляциясы және Вороной диаграммасы негізінде құрылымсыз есептеу торларын құру алгоритмдері әзірленіп, сынақтан өтті. MPI қолдана отырып, Делоне әдістері мен Вороной диаграммасы негізінде бейімделген құрылымсыз торларды параллель құрудың әртүрлі тәсілдері зерттеліп, талданды. Талдау нәтижесінде торларды параллель құру үшін ең тиімді әдіс ретінде "бөліп ал да биле" алгоритмі таңдалды. MPI қолдана отырып, "бөліп ал да биле" әдісіне негізделген жоғары өнімді параллель алгоритм жүзеге асырылды. Бұл алгоритм кең ауқымды аймақтар мен күрделі геометриялар үшін торларды тиімді құруға мүмкіндік берді. Алгоритм 2, 4 және 8 процессорда тестіленіп, процестер саны артқан сайын тұрақты жұмыс пен жоғары есептеу жылдамдығын көрсетті.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : -

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : -

Level of implementation (in Russian) : -

Level of implementation (in Kazakh) : -

Efficiency (in Russian) : Эффективность проекта заключается в ускорении и упрощении процесса построения и визуализации трехмерных адаптивных сеток. Нейронные сети автоматически адаптируют структуру сетки к особенностям моделируемой области, а высокопроизводительный визуализатор на основе новой шейдерной модели (mesh shaders) обеспечивает быструю обработку сложных структур, позволяя анализировать и корректировать результаты в реальном времени. Этот инструмент будет полезен для решения инженерных и научных задач, требующих точного моделирования сложных объектов и условий. Его применение позволит снизить вычислительные затраты и сократить время обработки, что повышает общую эффективность и качество моделирования.

Efficiency (in Kazakh) : Жобаның тиімділігі үш өлшемді бейімделген торларды құру және визуализациялау процесін жеделдету мен оңайландыру болып табылады. Нейрондық желілер тор құрылымын модельденетін аймақтың ерекшеліктеріне автоматты түрде бейімдейді, ал жаңа шейдерлік модельге (mesh shaders) негізделген жоғары өнімді визуализация құралы күрделі құрылымдарды жылдам өңдеп, нәтижелерді нақты уақыт режимінде талдауға және түзетуге мүмкіндік береді. Бұл құрал инженерлік және ғылыми міндеттерді, күрделі объектілер мен жағдайларды нақты модельдеуді қажет ететін тапсырмаларды шешуде пайдалы болады. Қолданылуы есептеу шығындарын азайтып, өңдеу уақытын қысқартып, жалпы модельдеудің тиімділігі мен сапасын арттырады.

Field of application (in Russian) : Разработанный инструмент находит применение в областях, требующих эффективного моделирования трехмерных структур и параметров среды. Он будет полезен в инженерных, научных исследованиях и при решении задач, связанных с визуализацией геометрических форм и адаптивных расчетных сеток. Инструмент позволяет значительно сократить время на построение сеток, повысить точность моделирования и упростить анализ данных, что делает его актуальным для проектов в аэродинамике, гидродинамике, машиностроении, архитектуре, а также в других областях, где важны высококачественные расчеты и визуализация.

Field of application (in Kazakh) : Әзірленген құрал үш өлшемді құрылымдар мен ортаның параметрлерін тиімді модельдеуді қажет ететін салаларда қолданыс табады. Ол инженерлік және ғылыми зерттеулерде, геометриялық формалар мен бейімделген есептеу торларын визуализациялау тапсырмаларын шешуде тиімді көмекші бола алады. Құрал торларды құру уақытын едәуір қысқартып, модельдеу дәлдігін арттырып, деректерді талдауды жеңілдетуге мүмкіндік береді, бұл оны аэродинамика, гидродинамика, машина жасау, сәулет өнері сияқты жоғары сапалы есептеулер мен визуализация маңызды салаларда өзекті етеді.