Il calcolo scientifico presso gli istituti del CNR di Padova Andrea Mari Istituto di Ingegneria Biomedica

L’Area della Ricerca del CNR

Istituti CNR presso l’Area di Ricerca di Padova ●Istituto per l'Energetica e le Interfasi (IENI) ●Istituto di Chimica Inorganica e delle Superfici (ICIS) ●Istituto di Ingegneria Biomedica (ISIB) ●Istituto di Ricerca per la Protezione Idrogeologica (IRPI) ●Istituto per le Tecnologie della Costruzione (ITC) ●Istituto di Scienze e Tecnologie Molecolari (ISTM) * ●Istituto per la Dinamica dei Processi Ambientali (IDPA) * ●Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima (ISAC) * * Unità operative + Istituto Gas Ionizzati (IGI) e Consorzio RFX

Settori di calcolo scientifico ●Soluzione di equazioni differenziali alle derivate parziali (elementi finiti) ●Analisi di immagini, anche basate su modelli ●Stima parametrica con parametri di grandi dimensioni ●Metodi di simulazione di Monte Carlo, stima bayesiana

Strumenti e metodologie di calcolo ●Uso prevalente di software commerciale ♦eseguito tipicamente su macchine monoprocessore ma spesso disponibile per calcolo parallelo ♦diverse applicazioni possono richiedere tempi di calcolo lunghi ●Software di carattere specifico (STONE,...) o generale (Matlab, NASTRAN, Comsol Multiphysics)

Alcune applicazioni specifiche ●Meccanica computazionale ♦simulazione di processi multifisici (subsidenza da estrazione di idrocarburi o acqua; analisi dello stato di conservazione di dighe e manufatti di calcestruzzo) ●Analisi di immagini termografiche con modelli fisici ♦prove termiche non distruttive per determinare caratteristiche dei materiali ●Modelli di sistemi fisiologici ♦stime di parametri di grandi dimensioni su grandi volumi di dati (genetica, trial clinici)

Propagazione della frattura in calcestruzzo, rocce, metalli Provino di metallo Frattura in una diga Secchi et al. ISIB-CNR

Lato ispezionabile Lato interno Mesh 3D e modello Immagine termica dinamica Parametri da stimare Analisi delle variazioni di spessore con immagini termografiche Marinetti et al. ITC-CNR

Sommario ●Il CNR di Padova possiede competenze di modellizzazione e calcolo scientifico in vari settori (chimica, ambiente, termofisica, meccanica computazionale, bioingegneria) ●Il calcolo che necessita di alte prestazioni è per la maggior parte basato su software commerciale ed è in molti casi parallelizzabile ●La disponibilità di calcolo parallelo di alte prestazioni potrebbe consentire un significativo miglioramento e sviluppo delle ricerche in corso