Center for the Simulation of Advanced Rockets
सेंटर फॉर सिमुलेशन ऑफ एडवांस्ड रॉकेट्स (सी. एस. ए. आर.) अर्बाना-शैंपेन में इलिनोइस विश्वविद्यालय में एक अंतःविषय अनुसंधान समूह है, और संयुक्त राज्य अमेरिका के ऊर्जा विभाग के उन्नत सिमुलेशन और कम्प्यूटिंग कार्यक्रम का हिस्सा है। सी. एस. ए. आर. का लक्ष्य ठोस प्रणोदक रॉकेटों के प्रदर्शन, विश्वसनीयता और सुरक्षा की सटीक भविष्यवाणी करना है। सी. एस. ए. आर. की स्थापना 1997 में ऊर्जा विभाग के उन्नत अनुकरण और कम्प्यूटिंग कार्यक्रम के हिस्से के रूप में की गई थी। इस कार्यक्रम का लक्ष्य "कम्प्यूटेशनल अनुकरण के माध्यम से जटिल भौतिक प्रणालियों के प्रदर्शन, विश्वसनीयता और सुरक्षा की सटीक भविष्यवाणी को सक्षम करना" है। सी. एस. ए. आर. इस उद्देश्य को ठोस रॉकेट प्रणोदक के क्षेत्र में विस्तारित करता है, विशेष रूप से जो अंतरिक्ष शटल द्वारा उपयोग किए जाते हैं। सी. एस. ए. आर. का उद्देश्य सामान्य और असामान्य स्थितियों में संपूर्ण रॉकेट प्रणालियों का अनुकरण करने में सक्षम होना है। इसमें ईंधन प्रवाह और अन्य पर्यावरणीय कारकों के घटकों और गतिशीलता का अत्यधिक सटीक प्रतिरूपण शामिल है। इसे मॉडलिंग करने के लिए हजारों प्रोसेसरों के क्रम पर बड़ी कम्प्यूटेशनल शक्ति की आवश्यकता होती है। उनके लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए कम्प्यूटेशनल बुनियादी ढांचे का विकास महत्वपूर्ण है। अनुसंधान के क्षेत्र सी. एस. ए. आर. द्वारा शोध किए गए कई क्षेत्र हैं। भौतिक अनुकरण सी. एस. ए. आर. के रॉक्सटार सॉफ्टवेयर सूट में लागू किए जाते हैं। द्रव और दहन-एक रॉकेट के ईंधन को इस तरह से प्रज्वलित और निर्देशित किया जाता है कि कैसे जोर प्रदान किया जा सके। मल्टीफ़ेज़ फ्लो टर्बुलेन्स मॉडलिंग मल्टीस्केल एक्सेलरेशन ("टाइम ज़ूम" के माध्यम से) प्रोपेलेंट मॉर्फोलॉजी/कैरेक्टराइजेशन प्रोपेलेंट दहन मॉडलिंग संरचनाएं और सामग्री-एक रॉकेट की भौतिक संरचना का विश्लेषण संरचनात्मक और क्षति मॉडलिंग क्रैक प्रसार मल्टीस्केल सामग्री मॉडलिंग सामग्री इंटरफेस का आणविक मॉडलिंग अंतरिक्ष-समय असंगत गैलरकिन तरीके कंप्यूटर विज्ञान-उन्नत सिमुलेशन और विज़ुअलाइज़ेशन उपकरणों का विकास समानांतर प्रोग्रामिंग वातावरण समानांतर I/O प्रदर्शन मॉडलिंग और भविष्यवाणी मेशिंग हाइब्रिड ज्यामितीय/टोपोलॉजिकल जाल विभाजन विज़ुअलाइज़ेशन सिस्टम एकीकरण-उपलब्ध उपकरणों और संसाधनों को एक कुशल तरीके से एक साथ लाना ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड एकीकरण ढांचा फ्लेक्स रोकस्टार को सी. एस. ए. आर. द्वारा बनाया गया था, और इसे बड़े पैमाने पर समानांतर कंप्यूटरों पर कुशलता से चलाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। रोकस्टार का कार्यान्वयन एम. पी. आई. में किया जाता है और यह पूरी तरह से अनुकूली एम. पी. आई. के साथ संगत है। रोकस्टार वर्तमान में अपने तीसरे संस्करण, रोकस्टार 3 में है। रोकस्टार 3 के उपयोग पर प्रलेखन एक उपयोगकर्ता गाइड के माध्यम से उपलब्ध है। सी. एस. ए. आर. अपने अनुकरण के लिए कई सुपरकंप्यूटिंग संसाधनों का उपयोग करता है। सी. एस. ए. आर. के साथ, नेशनल सेंटर फॉर सुपरकंप्यूटिंग एप्लीकेशन अर्बाना-शैंपेन में इलिनोइस विश्वविद्यालय में स्थित है। सी. एस. ए. आर. कई अनुकरणों के लिए एन. सी. एस. ए. द्वारा प्रदान किए गए कम्प्यूटिंग वातावरण का लाभ उठाता है। विश्वविद्यालय के कम्प्यूटेशनल विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग में एक सुपरकंप्यूटिंग क्लस्टर है जिसे ट्यूरिंग के नाम से जाना जाता है, जिसका उपयोग सी. एस. ए. आर. द्वारा भी किया जाता है। सी. एस. ए. आर. द्वारा उपयोग किया जाने वाला गणना वातावरण इलिनोइस विश्वविद्यालय की समानांतर प्रोग्रामिंग प्रयोगशाला, विशेष रूप से चार्म + + और अनुकूली एम. पी. आई. द्वारा किए गए काम का लाभ उठाता है। ये समानांतर प्रोग्रामिंग ढांचे अनुप्रयोग विकास की अनुमति देते हैं जो हजारों प्रोसेसरों को आसानी से मापता है, जो अत्यधिक जटिल गणनाओं को जल्दी से समाप्त करने की अनुमति देता है। चार्म + + और एएमपीआई दोनों द्वारा नियोजित रन-टाइम प्रणाली में दो प्राथमिक विशेषताएं हैं जो सी. एस. ए. आर. के सॉफ्टवेयर द्वारा उपयोग की जाती हैंः लोड-बैलेंसिंग, जो सभी प्रोसेसरों में काम को समान रूप से वितरित करके प्रदर्शन में सुधार करने में मदद करता है, और चेकपॉइंटिंग, जो एक लंबी गणना को सहेजने और फिर से शुरू करने की अनुमति देता है। इन अत्यधिक समानांतर उपकरणों का उपयोग करते हुए, सी. एस. ए. आर. के डेवलपर्स ने कई घटकों का निर्माण किया है जो रॉकेट प्रणोदन से संबंधित विभिन्न भौतिक घटनाओं का अनुकरण करने में सक्षम हैं। संयुक्त रूप से, वे एक पूर्ण अनुकरण वातावरण प्रदान करते हैं। नीचे सभी रोकस्टार मॉड्यूल की सूची और उनके संबंधित उपयोगकर्ता गाइड के लिंक दिए गए हैं। जून 2007 को सी. एस. ए. आर. के गृह, यू. आई. यू. सी. के कम्प्यूटेशनल विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग ने अनिश्चितता मात्रा पर एक कार्यशाला की मेजबानी की। 40 से अधिक लोगों ने भाग लिया, और हबीब नजम और निकोलस जे. ज़बारस द्वारा व्याख्यान दिए गए। 13 जुलाई 2007 को, सी. एस. ए. आर. ने सॉलिड रॉकेट मॉडलिंग और सिमुलेशन पर अपना अंतर्राष्ट्रीय संगोष्ठी आयोजित किया, जिसमें सी. एस. ए. आर., जापान के जे. ए. एक्स. ए. और फ्रांस के एस. एन. पी. ई. संदर्भ रॉकेट और मिसाइलों के वक्ता शामिल थे।