Rinnakkaislaskenta avuksi teräsuunin ohjaukseen ja laadunvalvontaan

Christian Westerlundin diplomityön tulokset edistävät terästeollisuuden tuottavuutta. Työn taustalla ovat Aalto-yliopiston monialaiset opinnot.
Kuva. Antti Karkinen

Ennen kuin teräsaihioita voidaan muokata, niitä pitää kuumentaa uunissa, jota ohjataan tietokoneella. Ohjausta kehitetään lämmönsiirron tietokonemallinnuksella. Jotta tämä ohjelma voisi toimia osana ohjausta, tulisi sen laskea tulokset riittävän nopeasti. Yksi keino laskennan nopeuttamiseksi on laskentaongelman rinnakkaistaminen useammille prosessoriytimille. Tällöin laskennallisesti suuretkin ongelmat voidaan ratkaista pienissä osissa. Rinnakkaistamalla laskenta voidaan siis hyödyntää prosessorin laskentatehoa kokonaisvaltaisemmin. Viime vuosina myös näytönohjaimien käyttö tietokonemallien tehostamisessa on kasvanut.

Christian Westerlund on tutkinut diplomityössään "Efficient parallel implementation of a transient heat transfer model" lämmönsiirtomallia, joka laskee teräsaihioiden lämpötilajakaumaa uunissa reaaliajassa. Westerlund on tarkastellut työssään lämmönsiirtomallin algoritmeja ja pyrkinyt rinnakkaistamaan laskennan mahdollisimman tehokkaasti. Työssä on optimoitu olemassa olevaa toteutusta ja tehty näytönohjaimelle rinnakkaistettu malli. Työkaluna on käytetty CUDA-ohjelmointiympäristöä. Työn tuloksena laskenta nopeutui jopa kuusinkertaiseksi verrattuna alkuperäiseen.

Eri tieteenaloja yhdistämällä konkreettisiin tuloksiin

"Diplomityön tulokset ovat konkreettisia ja merkittäviä, sillä nopeutetulle mallille on tarvetta reaaliaikaisessa teräksen lämmitysuunin ohjauksessa ja optimoinnissa. Tuloksista on apua laadunvalvonnassa, ja ne edistävät terästeollisuuden tuottavuutta. Tavoitteena on, että malli voitaisiin ottaa käyttöön terästehtaalla mahdollisesti jo tämän vuoden aikana," sanoo Seppo Louhenkilpi Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulusta.

Aalto-yliopiston tarjoamissa opinnoissa on mahdollista yhdistää eri tieteenaloja. Christian Westerlund on hyödyntänyt tätä ansiokkaasti. Hänen diplomityönsä, joka on hyväksyttävänä koulutusneuvoston kokouksessa 27.2.2018, on vaatinut laaja-alaista, poikkitieteellistä osaamista ja sen soveltamista käytäntöön.

”Olen opiskellut kemian tekniikan ja metallurgian laitoksella pääaineenani Functional Materials. Sivuaineopinnot valitsin tietotekniikan laitokselta, mikä mahdollisti sen, että pääsin tarttumaan tähän diplomityöaiheeseeni. Erityisesti pidin hyödyllisenä Programming Parallel Computers -kurssia, jossa keskityttiin rinnakkaislaskentaan. Monialaisista opinnoista on paljon hyötyä työelämässä ja oikeiden ongelmien ratkomisessa.”

Lisätietoja:

Christian Westerlund,
[email protected]

Professori Ari Jokilaakso
[email protected]

Apulaisprofessori Jukka Suomela
[email protected]

Senior Scientist Seppo Louhenkilpi
[email protected]

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lisää tästä aiheesta

Torniprojektin onnistuminen
Kampus, Opinnot, Yliopisto Julkaistu:

Milloin mitata ja milloin ei? - Akateemisen ajattelun perusteista opiskelija saa taitoja ongelmanratkaisuun

Teekkarit oppivat jo varhaisessa vaiheessa, että samaan ongelmaan voi olla erilaisia käyttökelpoisia ratkaisuja. Ratkaisujen tieteellinen perustelu on tärkeä osa jokaisen diplomi-insinöörin koulutusta
Professor Ray Sterling
Tutkimus ja taide, Opinnot Julkaistu:

Professori Ray Sterling: Worldwide developments in urban underground planning

Katso tallenne Professori Sterlingin vierailuluennosta.
Iiris Sundin katselee taivaalle Laajalahden lintutornilla
Tutkimus ja taide, Opinnot Julkaistu:

Kun lääkäri ja tekoäly saadaan yhteistyöhön, potilas saa parempaa hoitoa

Tohtorikoulutettava Iiris Sundinin tutkimuksissa koneoppimismalli pääsee hyödyntämään lääkärin hiljaista tietoa, joka jää yleensä kirjoittamatta ylös. Tällainen malli ennustaa paremmin, miten tietty potilas reagoi tietynlaiseen hoitoon.
Aalto University / a child trying out VR glasses / photo: Atte Leskinen
Yhteistyö, Opinnot Julkaistu:

Nuoret uudistavat kauppareissusi 5G-teknologialla

Lukiolaisten ja korkeakouluopiskelijoiden 5G-ratkaisuja testattiin A Bloc -kauppakeskuksessa syyskuussa.