Núcleo de Processamento de Alto Desempenho - NPAD

Habilitando a supercomputação como ferramenta de pesquisa na UFRN

Bioinformática:

bioinformatica

As ciências da vida, especialmente ramos da biomedicina e da saúde estão se tornando “ciências intensivas de dados”. Hoje temos um enorme volume e diversidade de dados complexos, multidimensionais, pobremente estruturados e com ruídos. Isto tem criado uma crescente necessidade de análise integrativa e de modelagem destes dados. No entanto, eles devem ser analisados por meio da lente biológica, levando em consideração as particularidades dos sistemas vivos. Um gargalo hoje nesta área é que os modelos de dados provenientes das “Ciências da Vida” são caracterizados por uma complexidade significativa, devido principalmente a sua natureza multifatorial, o que leva a uma forte dependência de capacidade computacional para sua ampla análise. A compreensão sistemática destes novos dados gerados fornece subsídios necessários para várias etapas posteriores, desde geração de novas hipóteses, planejamento otimizado de experimentos, até o desenvolvimento de uma medicina de precisão. O grande desafio não é apenas extrair informação relevante deste enorme conjunto de dados, é ganhar conhecimento, descobrir novos insights, verificar padrões e fazer com que os dados gerem sentido e sejam úteis para o usuário final.

Voltar ao topo

Produção de Energia:

A tecnologia da combustão em materiais porosos pode ser empregada em áreas como produção de hidrogênio, motores de combustão interna, exploração de petróleo e aquecimento doméstico. Alta eficiência e baixa emissão de poluentes são características dos equipamentos que operam com esta tecnologia. O desenvolvimento destes equipamentos depende também da capacidade computacional disponível para que se possa simular a combustão em material poroso, fenômeno que envolve vários mecanismos de transporte de calor e massa e modelos de cinética química. Os códigos desenvolvidos para a simulação dos equipamentos citados podem ser utilizados para simular também uma técnica utilizada na exploração de petróleo conhecida por combustão in-situ.

Voltar ao topo

combustão

Desenvolvimento de satélites:

satelites

Há uma grande necessidade no Brasil do desenvolvimento de satélites para coleta de dados ambientais. A simulação numérica do comportamento térmico do satélite é necessária para se projetar satélites que, uma vez no espaço, operem em condições satisfatórias de temperatura para os subsistemas que os compõem.

Voltar ao topo

Nanotribologia:

A nanotribologia é o estudo da origem atômica do atrito, indicando que as forças surgem de fontes inesperadas como a energia sonora entre outras. De acordo com estimativas, as perdas em produtos pela presença do atrito e o desgaste nos países desenvolvidos passam de 1,6 % do produto interno bruto e para o Brasil entre 4 a 6 %, o que demonstra a importância deste tipo de pesquisa. A Dinâmica Molecular (DM) é uma ferramenta que permite estudar o comportamento dinâmico de um sistema molecular simulado através da integração numérica das equações de movimento. A simulação de Dinâmica Molecular (DM) é uma das técnicas computacionais mais versáteis para este tipo de estudo, como por exemplo, na otimização das geometrias dos materiais em contato, sendo uma técnica que visa encontrar um conjunto de coordenadas que minimizam a energia potencial do sistema de interesse pelos ajustes nas posições atômicas, ela relaxa as distorções nas ligações químicas, nos ângulos entre ligações e nos contatos de van der Waals.

Voltar ao topo

nanotribologia

Sistemas de Telecomunicações:

telecomunicações

Simulação computacional já vem sendo utilizada a anos por empresas e institutos de pesquisa como a única ferramenta de projeto, definição e padronização de sistemas de telecomunicações. Mesmo o mais complexo sistema de telecomunicações da atualidade foi projetado sem a necessidade de se desenvolver qualquer protótipo ou de se realizar qualquer teste experimental em campo. Portanto, pode-se perceber claramente o importante papel que a simulação computacional tem assumido na pesquisa de temas da área de telecomunicações.

Voltar ao topo

Sistemas embarcados e microeletrônica:

Uso de técnicas computação evolucionária (i.e. algoritmos genéticos, programação evolucionária, etc.) distribuída para busca de soluções de problemas e otimização, aplicadas a sistemas embarcados e microeletrônica, tais como: Algoritmos para busca de pontos de quebra e resolução para aproximação de funções não lineares por partes; Dimensionamento de transistores MOSFET para projeto de circuitos analógicos.

Voltar ao topo

microeletrônica

Núcleo de Processamento de Alto Desempenho
Instituto Metrópole Digital / UFRN
Av. Salgado Filho, 3000
Natal, RN 59078-970