1. Laboratório Nacional
de Computação Científica
Augusto Raupp

2. O LNCC
• Foi criado em 1980 pelo Ministério de Ciência
e Tecnologia.
• Está localizado na cidade de Petrópolis, no
estado do Rio de Janeiro.
• É uma referência em Computação Científica
no Brasil.
• Modelagem Computacional nas Ciências e Engenharias.
• Focaliza suas atividades em Computação de Alto
Desempenho

3. A Missão
• Realizar pesquisa e desenvolvimento em
computação científica, em especial:
• a criação e aplicação de modelos e métodos matemáticos
e computacionais na solução de problemas científicos e
tecnológicos;
• desenvolver e gerenciar ambiente computacional de alto
desempenho que atenda às necessidades do País;
• formar recursos humanos, promovendo transferência de
tecnologia e inovação.

4. Áreas de atuação
• Computação Científica
• Controle e Filtragem de Sistemas Dinâmicos
• Modelagem Computacional de Bio-sistemas e
Bioinformática
• Modelagem Computacional de Circulação e
Transporte
• Modelagem Computacional de Problemas de
Equilíbrio

5. Computação Científica
• Áreas de pesquisa:
• Agentes distribuídos.
• Banco de dados.
• Data minning.
• Redes neurais.
• Computação de alto desempenho.
• Computação gráfica.
• Realidade Virtual.

6. Atividades de Previsão Ambiental
Previsão Numérica de Tempo Regional
– compromisso com SIMERJ

7. Computação de Alto Desempenho e
Visualização Científica
Processamento paralelo para problemas grandes
Coordenação da RBV - Rede Brasileira de Visualização
(aplicações comerciais e científicas)

9. RNP – Projeto GIGA

10. Segurança da Informação

11. Ciberambientes e Grades Computacionais em
Simulações Médicas

12. Projeto ComCiDis
Computação Científica Distribuída
Computação em Grid
Aglomerado
Dedicado
Portal de Acesso
Internet
Aglomerado
ad-hoc Aglomerado
Dedicado
O Projeto ComCiDis (comcidis.lncc.br) entre outros objetiva integrar recursos
computacionais disponíveis em máquinas geograficamente distribuídas e
heterogêneas, na forma de um Grid, para aplicações diversas.

14. CENAPAD
RJ
Centro Nacional de
Processamento de
Alto Desempenho no
Rio de Janeiro
Plataforma atual
Máquina SGI
Altix 3700 BX2 – 32 Cluster de Alto Desempenho Sun Blade 6048
processadores 1.5 Ghz
Processadores INTEL Xeon Quad Core E5440 2.80Ghz,
Discos
01 FAS 3020 – NetApp Totalizando 640 núcleos de processamento (cores)
Total Bruto: 11.0 TB conectado por rede INFINIBAND (20Gb/s).
2 FAS 270 – NetApp e 720 GB de memória (2GB/core)
Total Bruto: 5.7 TB Servidor de dados Sun Fire X4500 com 49TB
de espaço de armazenamento.

15. Controle e Filtragem de Sistemas
Dinâmicos
• Áreas de pesquisa
• Controle de sistemas dinâmicos.
• Estimação de sinais.
• Análise e controle de sistemas biomédicos.

16. TÓPICOS DE PESQUISA:
• Controle de Sistemas Dinâmicos Incertos e/ou Sujeitos a Falhas.
• Estimação Robusta de Sinais.
• Análise e Controle de Dinâmica Populacional e de Comunidades Bióticas.
Oioioioio
• Análise de Tráfego Pesado em Rêdes Estocásticas.

17. Modelagem Computacional de
Bio-sistemas e Bioinformática
• Áreas de pesquisa:
• Bioinformática e Biologia Molecular.
• Simulação computacional dos Sistemas Cardiovasculares e
Respiratório.
• Modelagem ambiental de ecossistemas.
• Modelagem de impacto ambiental.
• Dinâmica populacional.

18. Modelagem Computacional do Sistema
M O DELAGEM CO M PUTACI O N AL DO
Arterial Humano
SI STEM A ARTERI AL H UM AN O
O bjetivos
D e se n vol vi m e n to d e m od e los te ór i cos e com p uta ci on a i s
pr editivos que pe rm ita m qua ntifica r a estr utur a a na tôm ica
e a r e sposta fisiológica d o siste m a va scula r e m cond içõe s
n o r m a i s o u e m co n d i çõ e s a l t e r a d a s p o r d o e n ça s o u
inter venções cirúrgica s.
I mplem enta çã o destes m odelos de ma ne ira a contr ubuir no
dia gnóstico e no pla neja mneto cir úr gico.
Tr a n sfe r ê n ci a d e st a te cn ol og i a pa ra uso n a m e d i ci n a .
D i sse m i n a r o s r e su l t a d o s ob tid os na co m u n i d a d e
m édica e científica

19. Modelagem Molecular de Sistemas Biológicos
• Desenvolvimento de metodologias de
docking receptor-ligante utilizando
Algoritmos Genéticos, algoritmo
Generalized Simulated Annealing e
Redes Neurais (Programa DOCKTHOR);
VLSPADKTNVKAAWGKVGAHAGEYGAEALE
RMFLSFPTTKTYFPH
• Desenvolvimento de metodologias
computacionais baseadas em algoritmos
genéticos para a predição (ab initio e a
partir de dados experimentais de RMN)
de estruturas de proteínas;

20. Ecologia Teórica:
Modelagem da variação do crescimento de uma ou várias populações
interativas ou não.
Objetivo:
Formação de recursos humanos em ciências biológicas na área de
modelagem de dinâmica populacional e de comunidades
Utilização na Área de Ecologia Aplicada:
Controle biológico de pragas
Conservação de espécies em ambientes fragmentados
Gerenciamento de recursos renováveis (estoque pesqueiro, madeireiro,
controle de pastagens)
Biomanipulação (controle de qualidade de água, eutrofização)
Processos bioquímicos – consumo de nutrientes por microorganismos
(Fermentação)

22. Projetos Genoma Atendidos:
Rhizobium tropici strain PRF 81 (=SEMIA 4080)
Bradyrhizobium japonicum strain CPAC 15 (= SEMIA 5079)
R. tropici strain CFN 299
Com a nova Unidade Genômica
M. hyopneumoniae 7422
Computacional Darcy Fontoura de
Anopheles darlingi genome Almeida (UGDFA), associada ao
Anopheles darlingi EST LABINFO, o número de sequências serão
aumentadas em 2009. Dentre as
X. fastidiosa CVC 9a5c
seqüências analisadas, pode-se destacar
X. fastidiosa PD Temecula1 o Bradyrhizobium japonicum strain CPAC
X. fastidiosa oleander Ann1
15 (= SEMIA 5079) e o M. hyopneumoniae
7422, que foram os primeiros a serem
X. fastidiosa almond Dixon. sequenciados na UGCDFA.
Metagenome <http://www.metagenomane.lncc.br>
Vibrio mimicus strain VM603 <http://www.labinfo.lncc.br/vb-prod-bin/annotation/Sabia.cgi>
Vibrio alginolyticus <http://www.labinfo.lncc.br/vc-prod-bin/annotation/Sabia.cgi>
Vibrio mimicus <http://www.labinfo.lncc.br/vd-prod-bin/annotation/Sabia.cgi>
Vibrio harvey <http://www.labinfo.lncc.br/ve-prod-bin/annotation/Sabia.cgi>
Burkerodelias

23. Modelagem Computacional de
Circulação e Transporte
• Áreas de pesquisa:
• Mecânica dos fluidos computacionais.
• Modelagem computacional de reservatórios de petróleo.
• Ciência multi escala.
• Modelagem de escoamentos atmosféricos e oceânicos.
• Transporte de poluentes.

24. Dinâmica dos Fluidos Computacional
Modelagem, análise, métodos computacionais e
simulação numérica de transferência de calor e massa.

25. Interação de Defeitos em
Dutos Corroídos
Deslocamentos radiais de duto com
corrosão múltipla, à pressão de ruptura.
Corte transversal.
Financiamento: CTPETRO
FINEP & CENPES / PETROBRAS

26. PROJETO:
Desenvolvimento de Ferramentas
Computacionais para Análise de
Armaduras de Tração de Linhas
Flexíveis
Projeto tem como objetivo o estudo e desenvolvimento de
ferramentas computacionais para determinar
deslocamentos e deformações das armaduras de tração de
linhas flexíveis(risers), considerando a influência do atrito
entre camadas e do nível de tração das armaduras.
Cooperação: LNCC - UFJF - UFF
Financiamento: CENPES - PETROBRAS

27. Fluidos Não Newtonianos: Análise de escoamento
em extrusão de polímeros com influência da
temperatura*
Velocidades Neste problema, a alta não
linearidade da equação constitutiva
para os polímeros torna os métodos
de solução clássicos incapazes de
resolver o problema para materiais
poliméricos com índice 2,5 a 3.
Aqui, são apresentadas soluções
para índice 5.
capturando o fenômeno de
pseudoplasticidade, mesmo em
presença de advecção.
Efeito Efeito
Newtoniano Não Newtoniano
pseudoplástico
* (problema não linear termicamente acoplado)

28. Conforto Térmico em Ambiente Construído
Condições de conforto em
ambientes construídos têm
influência de vários fatores. Um
deles é a circulação do ar.
Soluções econômicas são aqui
pesquisadas para melhorar a
circulação do ar no ambiente
construído da planta original da Fig.
1, através do redesenho de uma das
paredes (Fig. 2).
Fig. 1
Pode-se observar, que com a
configuração da Fig. 2 aumentou-se
a circulação do ar, favorecendo, por
convecção, as condições térmicas do
ambiente.
As soluções foram aqui obtidas pela
utilização de um método
estabilizado, capaz de lidar com
efeitos convectivos acima de
moderados.
Fig. 2

29. Escoamento em Meios Porosos
Modelagem Matemática
Análise Numérica
Simulção Computacional
Aplicações a reservatórios de petróleo e águas subterrâneas,
tecidos biológicos e simulação de escoamento sanguíneos
Problema acoplado:
térmo-eletromagnético-biológico
Extração de Petróleo Hipertermia para tratamento de câncer

30. Modelagem Computacional de
Problemas de Equilíbrio
• Áreas de pesquisa:
• Análise estrutural.
• Problemas inversos em Geofísica.
• Análise de sensibilidade e aplicações.
• Método e técnicas de otimização.

31. Projeto Ótimo de Componentes
Mecânicos
Análise de sensibilidade
Otimização
Integridade

32. Análise de Sensibilidade Topológica
Otimização, Problemas Inversos e
Processamento de Imagens
Reconstrução
tomográfica
Determinação da estrutura de
materiais para implantes

33. PROJETO:
Análise de Tensões em Implantes
Odontológicos
Cooperação: LNCC / UFJF / Clinest
Financiamento: SEBRAE – MG / Maxtron

34. Muito Obrigado!
Contatos:
acraupp@lncc.br
www.lncc.br