Center for the Simulation of Advanced Rockets
ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಆಫ್ ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ರಾಕೆಟ್ಸ್ (ಸಿಎಸ್ಎಆರ್) ಅರ್ಬಾನಾ-ಚಾಂಪೇನ್ನಲ್ಲಿರುವ ಇಲಿನಾಯ್ಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಅಂತರಶಿಕ್ಷಣ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್ ಡಿಪಾರ್ಟ್ಮೆಂಟ್ ಆಫ್ ಎನರ್ಜಿಯ ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಮತ್ತು ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಪ್ರೋಗ್ರಾಂನ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಘನ ನೋದಕ ಕ್ಷಿಪಣಿಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಊಹಿಸುವುದು ಸಿಎಸ್ಎಆರ್ನ ಗುರಿಯಾಗಿದೆ. ಇಂಧನ ಇಲಾಖೆಯ ಸುಧಾರಿತ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಮತ್ತು ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮದ ಭಾಗವಾಗಿ 1997ರಲ್ಲಿ ಸಿ. ಎಸ್. ಎ. ಆರ್. ಅನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಯಿತು. ಈ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮದ ಗುರಿಯು "ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಮೂಲಕ ಸಂಕೀರ್ಣ ಭೌತಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷತೆಯ ನಿಖರವಾದ ಮುನ್ಸೂಚನೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವುದು". ಸಿಎಸ್ಎಆರ್ ಈ ಉದ್ದೇಶವನ್ನು ಘನ ರಾಕೆಟ್ ಪ್ರೊಪೆಲ್ಲೆಂಟ್ಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯಿಂದ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಸಿಎಸ್ಎಆರ್ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮತ್ತು ಅಸಹಜ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣ ರಾಕೆಟ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ಇಂಧನ ಹರಿವು ಮತ್ತು ಇತರ ಪರಿಸರ ಅಂಶಗಳ ಘಟಕಗಳು ಮತ್ತು ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದ ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾದ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಸಾವಿರಾರು ಪ್ರೊಸೆಸರ್ಗಳ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಗಣನೆಯ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಅವರ ಗುರಿಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಗಣನೆಯ ಮೂಲಸೌಕರ್ಯದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಸಂಶೋಧನಾ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಸಿ. ಎಸ್. ಎ. ಆರ್. ನಿಂದ ಸಂಶೋಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಹಲವಾರು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿವೆ. ಭೌತಿಕ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಗಳನ್ನು ಸಿಎಸ್ಎಆರ್ನ ರೋಕ್ಸ್ಟಾರ್ ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್ ಸೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ದ್ರವಗಳು ಮತ್ತು ದಹನ-ಕ್ಷಿಪಣಿಯ ಇಂಧನಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ಹೊತ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡವನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಅಧ್ಯಯನ. ಮಲ್ಟಿಫೇಸ್ ಫ್ಲೋ ಟರ್ಬುಲೆನ್ಸ್ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ಮಲ್ಟಿಸ್ಕೇಲ್ ಆಕ್ಸಿಲರೇಶನ್ ("ಟೈಮ್ ಜೂಮ್" ಮೂಲಕ) ಪ್ರೊಪೆಲ್ಲೆಂಟ್ ಮಾರ್ಫಾಲಜಿ/ಕ್ಯಾರೆಕ್ಟರೈಸೇಶನ್ ಪ್ರೊಪೆಲ್ಲೆಂಟ್ ಕಂಬಷನ್ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ರಚನೆಗಳು ಮತ್ತು ವಸ್ತುಗಳು-ರಾಕೆಟ್ ಕಾನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟಿವ್ ಮತ್ತು ಡ್ಯಾಮೇಜ್ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ನ ಭೌತಿಕ ರಚನೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಕ್ರ್ಯಾಕ್ ಪ್ರಸರಣ ಮಲ್ಟಿಸ್ಕೇಲ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ಗಳ ಮಾಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ-ಸಮಯದ ನಿರಂತರ ಗ್ಯಾಲರ್ಕಿನ್ ವಿಧಾನಗಳು ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ವಿಜ್ಞಾನ-ಸುಧಾರಿತ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಮತ್ತು ದೃಶ್ಯೀಕರಣ ಸಾಧನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ರೋಗ್ರಾಮಿಂಗ್ ಪರಿಸರಗಳು ಸಮಾನಾಂತರ I/O ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಮುನ್ಸೂಚನೆ ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ/ಟೋಪೋಲಾಜಿಕಲ್ ಜಾಲರಿ ವಿಭಜಕ ದೃಶ್ಯೀಕರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಏಕೀಕರಣ-ಲಭ್ಯವಿರುವ ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಒಟ್ಟಿಗೆ ತರುವುದು ವಸ್ತು-ಆಧಾರಿತ ಏಕೀಕರಣ ಚೌಕಟ್ಟು ಫ್ಲೆಕ್ಸ್ ರೋಕ್ಸ್ಟಾರ್ ಅನ್ನು ಸಿಎಸ್ಎಆರ್ ನಿರ್ಮಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಬೃಹತ್ ಸಮಾನಾಂತರ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ರೋಕ್ಸ್ಟಾರ್ನ ಅನುಷ್ಠಾನವನ್ನು ಎಂಪಿಐನಲ್ಲಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಅಡಾಪ್ಟಿವ್ ಎಂಪಿಐಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ರೋಕ್ಸ್ಟಾರ್ ಪ್ರಸ್ತುತ ಅದರ ಮೂರನೇ ಆವೃತ್ತಿಯಾದ ರೋಕ್ಸ್ಟಾರ್ 3 ನಲ್ಲಿದೆ. ರೋಕ್ಸ್ಟಾರ್ 3 ಅನ್ನು ಬಳಸುವ ದಾಖಲೆಯು ಬಳಕೆದಾರರ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಯ ಮೂಲಕ ಲಭ್ಯವಿದೆ. ಸಿಎಸ್ಎಆರ್ ತಮ್ಮ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಗಳಿಗಾಗಿ ಹಲವಾರು ಸೂಪರ್ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಸಂಪನ್ಮೂಲಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಸಿಎಸ್ಎಆರ್ ಜೊತೆಗೆ, ನ್ಯಾಷನಲ್ ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ಸೂಪರ್ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಷನ್ಸ್ ಅರ್ಬಾನಾ-ಚಾಂಪೇನ್ನಲ್ಲಿರುವ ಇಲಿನಾಯ್ಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿದೆ. ಅನೇಕ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಗಳಿಗಾಗಿ ಎನ್. ಸಿ. ಎಸ್. ಎ. ಒದಗಿಸಿದ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಪರಿಸರದ ಲಾಭವನ್ನು ಸಿ. ಎಸ್. ಎ. ಆರ್. ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗವು ಟ್ಯೂರಿಂಗ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಸೂಪರ್ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಕ್ಲಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದನ್ನು ಸಿಎಸ್ಎಆರ್ ಸಹ ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಸಿಎಸ್ಎಆರ್ ಬಳಸುವ ಗಣನೆಯ ಪರಿಸರವು ಇಲಿನಾಯ್ಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ರೋಗ್ರಾಮಿಂಗ್ ಲ್ಯಾಬ್ ಮಾಡಿದ ಕೆಲಸದ ಲಾಭವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಚಾರ್ಮ್ + + ಮತ್ತು ಅಡಾಪ್ಟಿವ್ ಎಂಪಿಐ. ಈ ಸಮಾನಾಂತರ ಪ್ರೋಗ್ರಾಮಿಂಗ್ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳು ಸಾವಿರಾರು ಪ್ರೊಸೆಸರ್ಗಳಿಗೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಅಳೆಯುವ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಮುಗಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಚಾರ್ಮ್ + + ಮತ್ತು ಎಎಂಪಿಐ ಎರಡರಿಂದಲೂ ಬಳಸಲ್ಪಡುವ ರನ್-ಟೈಮ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸಿಎಸ್ಎಆರ್ನ ತಂತ್ರಾಂಶದಿಂದ ಬಳಸಲ್ಪಡುವ ಎರಡು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆಃ ಲೋಡ್-ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸಿಂಗ್, ಇದು ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರೊಸೆಸರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲಸವನ್ನು ಸಮಾನವಾಗಿ ವಿತರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚೆಕ್ಪಾಯಿಂಟಿಂಗ್, ಇದು ಸುದೀರ್ಘವಾದ ಗಣನೆಯನ್ನು ಉಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಮರುಪ್ರಾರಂಭಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಈ ಹೆಚ್ಚು ಸಮಾನಾಂತರ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಸಿಎಸ್ಎಆರ್ನ ಅಭಿವರ್ಧಕರು ರಾಕೆಟ್ ಪ್ರೊಪಲ್ಷನ್ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ವಿವಿಧ ಭೌತಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವ ಹಲವಾರು ಘಟಕಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಒಟ್ಟಾಗಿ, ಅವು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಪರಿಸರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಎಲ್ಲಾ ರೋಕ್ಸ್ಟಾರ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳ ಪಟ್ಟಿ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಬಳಕೆದಾರರ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಗಳ ಕೊಂಡಿಗಳನ್ನು ಕೆಳಗೆ ನೀಡಲಾಗಿದೆ. ಸಿ. ಎಸ್. ಎ. ಆರ್. ನ ನೆಲೆಯಾದ ಯು. ಐ. ಯು. ಸಿ. ಯ ಗಣಕಯಂತ್ರ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ವಿಭಾಗವು 2007ರ ಜೂನ್ 1ರಂದು ಅನಿಶ್ಚಿತತೆಯ ಪ್ರಮಾಣಗಳ ಕುರಿತ ಕಾರ್ಯಾಗಾರವನ್ನು ಆಯೋಜಿಸಿತ್ತು. 40ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಜನರು ಭಾಗವಹಿಸಿದ್ದರು ಮತ್ತು ಹಬೀಬ್ ನಜ್ಮ್ ಮತ್ತು ನಿಕೋಲಸ್ ಜೆ. ಜಬರಾಸ್ ಅವರು ಉಪನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ನೀಡಿದರು. 2007ರ ಜುಲೈ 13ರಂದು, ಸಿ. ಎಸ್. ಎ. ಆರ್. ಸಾಲಿಡ್ ರಾಕೆಟ್ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ ಕುರಿತು ತಮ್ಮ ಅಂತರರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ವಿಚಾರ ಸಂಕಿರಣವನ್ನು ನಡೆಸಿತು, ಇದರಲ್ಲಿ ಸಿ. ಎಸ್. ಎ. ಆರ್., ಜಪಾನ್ನ ಜಾಕ್ಸಾ ಮತ್ತು ಫ್ರಾನ್ಸ್ನ ಎಸ್. ಎನ್. ಪಿ. ಇ. ರೆಫೆರೆನ್ಸ್ ರಾಕೆಟ್ಸ್ ಮತ್ತು ಕ್ಷಿಪಣಿಗಳ ಇಲಿನಾಯ್ಸ್ ಅರ್ಬಾನಾ-ಚಾಂಪೇನ್ ಕೇಂದ್ರಗಳ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ಮತ್ತು ಇಲಿನಾಯ್ಸ್ನ 1997ರ ಸಂಸ್ಥೆಗಳ ಪ್ರತಿನಿಧಿಗಳು ಭಾಗವಹಿಸಿದ್ದರು.