Павлова М.И., Пилюгин И.И. Применение пакета Scilab для моделирования аберраций времяпролетного масс-спектрометра на распределенном кластере

Опубликовал: pvi777 в категорию Материалы по SciLab - Дата добавления: 23.09.2020, 12:55


Компьютерное моделирование аберраций времяпролетного масс-спектрометра необходимо для конструирования масс-спектрометра с максимально возможным разрешением, позволяющим решать задачи газового анализа. По результатам полученных расчетов конструируются масс-спектрометры, находящие применение в химической и фармацевтической промышленности. Задача построения прибора, обладающего высокой чувствительностью и одновременно высоким разрешением без проведения компьютерного моделирования практически неосуществима по следующим причинам: аберрационный функционал зависит более чем от десяти параметров оптимизации и имеет большое количество локальных максимумов, что требует большого объема вычислений.

Для проведения расчетов был выбран пакет Scilab (http://www.scilab.org/) французской фирмы Inria, часть функций написано на языке Си.

Такая технология программирования выбрана по следующим причинам: пакет Scilab свободно распространяется через Интернет вместе с исходными кодами и снабжен обширной документацией, работает как в Linux, так и в операционной среде Windows, является средой создания законченных приложений, включающей в себя реализацию численного метода и визуализацию результата с возможностью интерактивного вмешательства, снабжен обширной библиотекой алгоритмов базовой математики, имеет возможности создания интерфейса и прост в обращении. Особо существенным являются наличие интерфейса с откомпилированными функциями языков Си и Фортран, что обеспечивает возможность параллельных вычислений.

Программа компьютерного моделирования масс-спектрометра написана на языке пакета Scilab с использованием откомпилированных функций языка Си и отлажена на персональном компьютере с платформой Windows, с дальнейшей возможностью перенесения на кластер под платформой Linux и при необходимости распараллелена. Результаты расчета визуализируются с помощью встроенной графики пакета Scilab. Оптимальные параметры конструируемого прибора в одних случаях непосредственно вычисляются, а в других – могут быть выбраны оператором на основе визуализационной картины в зависимости от конкретных аберрационных параметров. На основе полученных результатов расчета были сконструированы и внедрены в производство времяпролетные масс-спектрометры серии ЭМГ фирмы «Меттек» (Санкт-Петербург).

Применение пакета Scilab может быть успешно применено для решения других прикладных инженерно-технических задач.


Скачать:



Комментарии:


Оставить комментарий

Вход на сайт

Информация о проекте

Настоящий сайт представляет собой информационный портал, содержащий материалы по проблеме бизнес-аналитики, раскрывающие особенности использования современных подходов и методов анализа и обработки данных, что в условиях современной информатизации общества представляется весьма актуальным при исследовании различных проблем социально-экономического характера.
Настоящий портал содержит материалы познавательного, учебно-методического и научно-исследовательского характера, демонстрирующие современное состояние развития проблемы бизнес-аналитики, проблемы анализа и обработки данных. Особое внимание на страницах сайта уделено методическому и аналитическому инструментарию рассматриваемых проблем. Наряду с теоретическими и аналитическими материалами сайт содержит пакеты программных продуктов, представляющих собой прикладной инструментарий, способный автоматизировать научно-практические исследования в области бизнес-аналитики и бизнес-статистики.

Контакты