Backbone: A Multiphysics Framework for Coupling Nuclear Codes Based on CORBA and MPI
Notice bibliographique
Résumé
Recent trends in nuclear reactor performance and safety analyses increasingly rely on multiscale multiphysics computer simulations to enhance predictive capabilities by replacing conventional methods that are largely empirically based with a more scientifically based methodology. Through this approach, one addresses the issue of traditionally employing a suite of stand-alone codes that independently simulate various physical phenomena that were previously disconnected. Multiple computer simulations of different phenomena must exchange data during runtime to address these interdependencies. Previously, recommendations have been made regarding various approaches for piloting different design options of data coupling for multiphysics systems (Seydaliev and Caswell, 2014, “CORBA and MPI Based “Backbone” for Coupling Advanced Simulation Tools,” AECL Nucl. Rev., 3(2), pp. 83–90). This paper describes progress since the initial pilot study that outlined the implementation and execution of a new distribution framework, referred to as “Backbone,” to provide the necessary runtime exchange of data between different codes. The Backbone, currently under development at the Canadian Nuclear Laboratories (CNL), is a hybrid design using both common object request broker architecture (CORBA) and message passing interface (MPI) systems. This paper also presents two preliminary cases for coupling existing nuclear performance and safety analysis codes used for simulating fuel behavior, fission product release, thermal hydraulics, and neutron transport through the Backbone. Additionally, a pilot study presents a few strategies of a new time step controller (TSC) to synchronize the codes coupled through the Backbone. A performance and fidelity comparison is presented between a simple heuristic method for determining time step length and a more advanced third-order method, which was selected to maximize configurability and effectiveness of temporal integration, saving time steps and reducing wasted computation. The net effect of the foregoing features of the Backbone is to provide a practical toolset to couple existing and newly developed codes—which may be written in different programming languages and used on different operating systems—with minimal programming effort to enhance predictions of nuclear reactor performance and safety.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,006 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,002 |
| Communication savante | 0,003 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,006 | 0,005 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,006 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,009 | 0,004 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».