Cyberinfrastruktura ICME - ICME cyberinfrastructure

Integrované výpočetní materiálové inženýrství (ICME) zahrnuje integraci experimentálních výsledků, návrhových modelů, simulací a dalších výpočetních dat souvisejících s řadou materiálů používaných ve víceúrovňovém inženýrství a designu. Ústředním bodem při dosahování cílů ICME bylo vytvoření a kybernetická infrastruktura, Webová platforma pro spolupráci, která poskytuje schopnost shromažďovat, organizovat a šířit znalosti týkající se věda o materiálech a inženýrství k usnadnění širokého využití, rozšíření a rozšíření těchto informací.

The Cyberinfrastruktura ICME poskytuje úložné, přístupové a výpočetní funkce pro rozsáhlou síť softwaru pro výrobu, design a simulaci životního cyklu.[1] V rámci tohoto softwarového rámce jsou data archivována, prohledávatelná a interaktivní a nabízí inženýrům a vědcům rozsáhlou databázi informací souvisejících s materiály pro použití ve výzkumu, víceúrovňové modelování, implementace simulace a řada dalších aktivit na podporu efektivnějšího a méně nákladného vývoje produktu. Dále se očekává, že kybernetická infrastruktura ICME poskytne schopnost přístupu a propojení aplikačních kódů, včetně vývoje protokolů nezbytných k integraci přístupů hierarchického modelování. S důrazem na výpočetní efektivitu, experimentální ověřování modelů a ochranu duševního vlastnictví cyberinfrastruktura asimiluje 1) vztahy mezi procesy a mikrostrukturou a vlastnostmi, 2) vývoj modelů konstitutivních materiálů, které přesně předpovídají chování materiálu s více měřítky, přičemž připouští mikrostrukturu / inkluze a účinky historie, 3) přístup ke sdíleným databázím analytických a experimentálních dat a 4) materiálové modely. Proto je také zásadní identifikovat mezery ve znalostech o materiálech, což vede k vývoji teorií, modelů a simulačních nástrojů nových materiálů. Takový znalostní základ založený na komunitě nakonec umožňuje systémy informačních materiálů, které spojují vysoce věrné experimentální databáze s modely fyzikálních procesů.

Vize kybernetické infrastruktury ICME je navíc kompatibilní s Národní vědecká nadace (NSF) Vize cyberinfrastruktury pro objev 21. století, který se zasazuje o rozvoj a nasazení zaměřeného na člověka informační technologie (IT) systémy, které reagují na potřeby vědeckých a technických komunit a otevírají nové příležitosti pro zlepšování programů rozvoje vzdělávání a pracovní síly. Podle směrnice NSF by IT systémy, jako je kybernetická infrastruktura ICME, měly poskytovat přístup k nástrojům, službám a dalším síťovým zdrojům, včetně vysoce výkonných výpočetních zařízení, datových úložišť a knihoven výpočetních nástrojů, umožňující a spolehlivě podporovat zabezpečené a efektivní celostátní nebo globální virtuální organizace překlenující administrativní hranice.[2]

Implementace

Národní poradní výbor pro materiály (NMAB) výboru National Academy of Engineering (NAE) navrhl následující definici pojmu ICME cyberinfrastructure:

„Prostředí pro internetovou spolupráci, vědu o materiálech a inženýrský výzkum a vývoj, která podporují pokročilý sběr dat, ukládání dat a modelů, správu dat a modelů, těžbu dat a modelů, vizualizaci dat a modelů a další výpočetní a informační služby potřebné k vývoji integrovaná schopnost výpočetního materiálového inženýrství. “[3]

Podle vize NMAB jsou stavebními kameny kybernetické infrastruktury ICME jednotlivé webové stránky (Webové portály ), které nabízejí přístup k informacím, datům a nástrojům, z nichž každý je vytvořen pro specifické účely různými organizacemi. Propojené tyto „základní“ webové portály vytvoří kybernetickou infrastrukturu ICME nebo „Supply-Chain“ ICME, tj. Řadu dobře zavedených, schopných a životaschopných organizací.[4] Tyto organizace mají zajistit nezbytné části hodnotového řetězce ICME cyberinfrastructure:

  • Vývoj základního modelu
  • Modelová integrace do softwarových balíčků
  • Údržba softwarových nástrojů
  • Generování databáze
  • Aplikační inženýrství
  • Schválení a certifikace zákazníka

Například Mississippi State University vytvořila Cyberinfrastruktura ICME kde jsou k dispozici a diskutovány různé modely, kódy a experimentální data struktury a vlastnosti. Výzkumným pracovníkům se doporučuje, aby nahráli své vlastní modely, kódy a experimentální data s přidruženými odkazy pro ostatní.

Viz také

Reference

  1. ^ John Allison, Dan Backman a Leo Christodoulou, Integrované výpočetní materiálové inženýrství: Nové paradigma pro globální profesi materiálů, JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society, Volume 58, Number 11, 25-27 (2006)
  2. ^ Národní vědecká nadace: Vize cyberinfrastruktury pro objev 21. století, NSF 07-28 (2007)
  3. ^ Zpráva ICME National Academy: Integrované výpočetní materiálové inženýrství: transformační disciplína pro lepší konkurenceschopnost a národní bezpečnost„The National Academy Press (2008)
  4. ^ David Furrer, Rozvoj dodavatelského řetězce ICME: cesta k implementaci a udržení ICME na ICME: Překonávání překážek a zefektivnění přechodu pokročilých technologií na strojírenskou praxi - 12. sympozium o globálních inovacích MPMD: Plenární zasedání a integrace ICME na výročním zasedání a výstavě 2011 (Domovská stránka TMS 2011 )

externí odkazy