Parallel Calculation of the Electron Correlation Energy

Calculation of electron correlation energy in molecules involves a very important computational effort, even in the simplest cases. Nowadays, using the new parallel libraries (PETSc and SLEPc) and MPI, we can resolve this calculation faster and with very big molecules. This result is a very important advance in chemical computation.Ramos Peinado, E. (2014). Parallel Calculation of the Electron Correlation Energy. OALib Journal. (1):1-15. doi:10.4236/oalib.1100411S115

Optimized analysis of isotropic high-nuclearity spin clusters with GPU acceleration

This is the author’s version of a work that was accepted for publication in Computer Physics Communications. Changes resulting from the publishing process, such as peer review, editing, corrections, structural formatting, and other quality control mechanisms may not be reflected in this document. Changes may have been made to this work since it was submitted for publication. A definitive version was subsequently published in Computer Physics Communications, vol. 209, (2016). DOI 10.1016/j.cpc.2016.08.014.The numerical simulation of molecular clusters formed by a finite number of exchange-coupled paramagnetic centers is very relevant for many applications, modeling systems between molecules and extended solids. In the context of realistic scenarios, many centers need to be considered, and thus the required computational effort grows very fast. In a previous work (Ramos et al., 2010), a set of parallel programs were presented with standard message-passing parallelization (MPI) for both anisotropic and isotropic systems. In this work, we have further developed the code for isotropic models. On one hand, the computational cost has been significantly reduced by avoiding some of the matrix diagonalizations, corresponding to blocks with negligible contribution for the particular configuration. On the other hand, we have extended the parallelization in order to exploit available graphics processing units (GPUs). The new MPI-GPU paradigm reduces the computational time by at least one additional order of magnitude and enables the resolution of larger problems. © 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.This work was partially supported by the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness under grant TIN2013-41049-P. Alejandro Lamas Davina was supported by the Spanish Ministry of Education, Culture and Sports through a grant with reference FPU13-06655.Lamas Daviña, A.; Ramos Peinado, E.; Román Moltó, JE. (2016). Optimized analysis of isotropic high-nuclearity spin clusters with GPU acceleration. Computer Physics Communications. 209:70-78. https://doi.org/10.1016/j.cpc.2016.08.014S707820

Control rod drop transient analysis with the coupled parallel code pCTF-PARCSv2.7

This is the author’s version of a work that was accepted for publication in Annals of Nuclear Energy. Changes resulting from the publishing process, such as peer review, editing, corrections, structural formatting, and other quality control mechanisms may not be reflected in this document. Changes may have been made to this work since it was submitted for publication. A definitive version was subsequently published in Annals of Nuclear Energy, vol. 87, (2016) DOI 10.1016/j.anucene.2015.09.016.In order to reduce the response time when simulating large reactors in detail, a parallel version of the thermal–hydraulic subchannel code COBRA-TF (CTF) has been developed using the standard Message Passing Interface (MPI). The parallelization is oriented to reactor cells, so it is best suited for models consisting of many cells. The generation of the Jacobian matrix is parallelized, in such a way that each processor is in charge of generating the data associated with a subset of cells. Also, the solution of the linear system of equations is done in parallel, using the PETSc toolkit. With the goal of creating a powerful tool to simulate the reactor core behavior during asymmetrical transients, the 3D neutron diffusion code PARCSv2.7 (PARCS) has been coupled with the parallel version of CTF (pCTF) using the Parallel Virtual Machine (PVM) technology. In order to validate the correctness of the parallel coupled code, a control rod drop transient has been simulated comparing the results with the real experimental measures acquired during an NPP real test. 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.This work has been partially supported by the Universitat Politecnica de Valencia under Projects COBRA_PAR (PAID-05-11-2810) and OpenNUC (PAID-05-12), and by the Spanish Ministerio de Economa y Competitividad under Projects SLEPc-PFE (TIN2013-41049-P) and NUC-MULTPHYS (ENE2012-34585). The authors would like to acknowledge the technical support provided by CNAT and IBERDROLA GENERACION S.A. for the realization of this work.Ramos Peinado, E.; Román Moltó, JE.; Abarca Giménez, A.; Miró Herrero, R.; Bermejo, JA. (2016). Control rod drop transient analysis with the coupled parallel code pCTF-PARCSv2.7. Annals of Nuclear Energy. 87(2):308-317. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2015.09.016S30831787

Análisis a nivel de varilla de combustible de un accidente de inserción de reactividad con el código acoplado paralelo pCTF/PARCSv2.7

La descripción detallada del núcleo del reactor tiene cada vez más importancia para los análisis de seguridad de los Reactores de Agua Ligera (LWR). Gracias a los avances en la tecnología informática, los diferentes diseños de elementos combustibles pueden ser modelados de manera realista mediante códigos informáticos de simulación, como en el caso de los códigos neutrónicos y termohidráulicos en 3D. Este tipo de cálculos requiere de códigos termohidráulicos altamente eficientes, para poder obtener resultados en tiempos razonables utilizando modelos muy detallados. En este trabajo se presentan los esfuerzos realizados sobre el código termohidráulico 3D de subcanal COBRA-TF (CTF) para reducir su tiempo de respuesta cuando se simulan grandes reactores nucleares con alto nivel de detalle en los modelos. Para ello se ha desarrollado una versión paralela de dicho código, llamada pCTF, utilizando el estándar MPI (Message Passing Interface). El objeto del estudio es demostrar la capacidad del código paralelo acoplado desarrollado pCTF/PARCS de simular grandes núcleos de reactor a nivel de varilla de combustible y en un tiempo de simulación aceptable. Para demostrar la capacidad del código se ha seleccionado un transitorio tipo RIA (Reactivity Insertion Accident) que tiene lugar en un reactor tipo PWR de tres lazos. Como resultados se presentan los principales parámetros de seguridad calculados en el canal caliente por el código acoplado, obteniendo unos resultados best estimate para este tipo de transitorio.Ramos Peinado, E.; Abarca Giménez, A.; Román Moltó, JE.; Miró Herrero, R. (2015). Análisis a nivel de varilla de combustible de un accidente de inserción de reactividad con el código acoplado paralelo pCTF/PARCSv2.7. Sociedad Nuclear Española. http://hdl.handle.net/10251/71783

Mejoras en la versión paralela del código termohidráulico de subcanal COBRA-TF

[ES] Realizar análisis en seguridad nuclear a nivel de varilla de combustible requiere las ejecución de códigos acoplados neutrónicotermohidráulicos que permitan la simulación de grandes dominios físicos en un tiempo razonable. Para ello resulta imprescindible el uso de numerosos procesadores (o núcleos) que colaboren en la obtención de la solución a un único problema utilizando la potencia computacional y de memoria disponible en un clúster. En anteriores trabajos se presentó la paralelización del código termohidráulico de subcanal COBRA-TF (CTF) mediante la tecnología MPI (Message Passing Interface) y utilizando la librería paralela de métodos numéricos PETSc para resolver el sistema lineal de ecuaciones del código. En el presente documento se expondrán las mejoras introducidas en código acoplado, centradas tanto en la parte de optimización de memoria como en paralelismo, además se ha combinado la tecnología MPI y la PVM (Parallel Virtual Machine) para posibilitar el uso del código acoplado CTF/PARCSV2.7.Este trabajo ha sido parcialmente esponsorizado por la Universitat Politècnica de València bajo los proyectos COBRA_PAR PAID-05-11-2810 y OpenNUC PAID-05-12 y por el Ministerio de Economía y Competitividad a través del proyecto NUC-MULTPHYS ENE-2012-34585 financiado por los fondos FEDER de la Unión Europea.Ramos Peinado, E.; Abarca Giménez, A.; Román Moltó, JE.; Miró Herrero, R. (2014). Mejoras en la versión paralela del código termohidráulico de subcanal COBRA-TF. Sociedad Nuclear Española. http://hdl.handle.net/10251/49176

Aproximación paralela del código termohidráulico de subcanal COBRA-TF

La paralelización permite el uso de numerosos procesadores (o núcleos) que colaboren en la obtención de la solución a un único problema. Esto no sólo reduce el tiempo de computación, sino que además aumenta la cantidad de memoria disponible en un clúster. Por tanto pueden resolverse problemas de gran dimensión. Con objeto de validar la paralelización de COBRA-TF se ha modelado a nivel de subcanal un elemento combustible tipo PWR y se ha simulado un pequeño estacionario, obteniéndose una considerable aceleración en la simulación en paralelo comparado con el caso secuencial.Este trabajo ha sido parcialmente esponsorizado por la Universitat Politècnica de València bajo los proyectos COBRA_PAR PAID-05-11-2810 y OpenNUC PAID-05-12.Ramos Peinado, E.; Abarca Giménez, A.; Román Moltó, JE.; Miró Herrero, R. (2013). Aproximación paralela del código termohidráulico de subcanal COBRA-TF. Grupo Senda. http://hdl.handle.net/10251/52200

Valoraciones de estudiantes de las especialidades de ciencias del Máster en Profesorado de Educación Secundaria sobre el uso de actividades de juego de rol

Se analizan las valoraciones de profesorado de ciencias en formación inicial (PFI) sobre el uso de actividades de juego de rol, después de un programa formativo en el que se incluía este tipo de actividades. Los datos, aportados por 28 PFI de las especialidades de Biología y Geología y de Física y Química, se analizaron utilizando la metodología de análisis del contenido. Los resultados muestran una acogida muy positiva al uso de juegos de rol en la enseñanza de las ciencias y un amplio repertorio de valoraciones categorizadas en siete tipos, destancando las ventajas educativas, la importancia y dificultad del diseño, así como las limitaciones, inconvenientes y exigencias que conlleva su uso

Repeat cryoablation as a redo procedure for atrial fibrillation ablation: Is it a good choice?

Background: Ablation of atrial fibrillation (AF), both cryoablation ablation (CBA) and radiofrequency catheter ablation (RFCA), have demonstrated to be safe and effective. About 1 in 3 patients may face a redo due to recurrence and the best technique is unknown. The aim of this study is to assess the efficacy of CBA as a repeat procedure in patients with prior CBA or RFCA. Methods: A nation-wide CBA registry (RECABA) was analyzed and patients were compared who had previously undergone CBA (Prior-CB) or RFCA (Prior-RF). The primary endpoint was AF recurrence at 12 months after a 3-month blanking period. A survival analysis was performed, univariate and multivariate Cox models were also built. Results: Seventy-four patients were included. Thirty-three (44.6%) were in the Prior-CB group and 41 (55.4%) in the Prior-RF. There were more reconnected pulmonary veins in the Prior-RF than in Prior-CB group (40.4% vs.16.5%, p = 0.0001). The 12-month Kaplan–Meier estimate of freedom from AF recurrence after the blanking period was 61.0% (95% confidence interval [CI] 41.4–75.8%) in the Prior-CB, and 89.2% (95% CI 73.6–95.9%) in the Prior-RF group (p = 0.002).  Multivariate Cox regression pointed Prior-CB as the sole independent predictor of AF recurrence, with an adjusted HR of 2.67 (95% CI 1.05–6.79). Conclusions: Repeat CBA shows higher rates of AF recurrences compared to CBA after a previous RFCA despite presenting less reconnected veins at the procedure. These data suggest that patients with AF recurrence after CBA may benefit from other ablation techniques after a recurrence. RECABA is registered at clinicaltrials.gov with the Unique Identifier NCT02785991

Ejercicios de programación paralela con OpenMP y MPI

Este libro recopila un conjunto de ejemplos de programación paralela, presentados de forma didáctica a modo de ejercicios resueltos.Las herramientas utilizadas son OpenMP y MPI,dos de las más utilizadas en la actualidad para la implementación de algoritmos paralelos. Los algoritmos paralelos se emplean para aprovechar al máximo la capacidad de los computadores paralelos actuales.OpenMP es un sistema de programación basado en directivas de compilador apropiado para computadores de memoria compartida, tales como los procesadores multinúcleo.Por su parte, MPI se utiliza para la programación de computadores paralelos de memoria distribuida, ejemplo de los cuales son los clusters: un conjunto de ordenadores conectados mediante una red que se pueden utilizar simultáneamente para resolver problemas de gran coste computacional. El libro se dirige a estudiantes universitarios o profesionales con interés en la programación paralela. A diferencia de otros libros, la orientación es muy práctica, mostrándose casos que se pueden encontrar habitualmente. Para poder seguir el libro es necesario tener conocimientos de programación en lenguaje CRomán Moltó, JE.; Alonso Ábalos, JM.; Blanquer Espert, I.; Guerrero López, D.; Ibáñez González, JJ.; Ramos Peinado, E.; Alvarruiz Bermejo, F. (2018). Ejercicios de programación paralela con OpenMP y MPI. Editorial Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/113119EDITORIA