Методи та засоби організації комп'ютеризованих систем прогнозування погоди

Abstract

Дипломну робота магістра присвячено створенню системи прогнозування погоди. Обґрунтовано архітектуру обчислювальної системи для прогнозування погоди. У даній дипломній роботі розроблено обчислювальну систему прогнозування погоди на базі моделі WRF. Система складається з апаратної та програмної частин. Апаратна — це кластер на базі обчислювальних вузлів, які об’єднані в єдину мережу. Програмна — це операційна система, утиліти та спеціалізоване програмне забезпечення. Ключовим програмним забезпеченням є програма, яка реалізує модель WRF. Дане програмне забезпечення було інстальоване й налаштоване для реалізації поставлених завдань. Розглянуто питання отримання вхідних даних для моделювання погоди. Для організації мережі використано обладнання D-Link, Hewllet-Packard, Mellanox як таке, що задовольняє поставленим вимогам: з точки зору експлуатаційних якостей, а також проаналізовано можливі апаратні платформи вузлів кластера й обґрунтовано їх вибір. Розкрито питання обслуговування (адміністрування) та моніторингу роботи розробленої системи. У роботі наведені результати оцінювання ефективності використання відповідних технологій. Застосування технології Java дало змогу використати усі конкурентні переваги даної мови програмування, зокрема простоту, надійність та високу ефективність. Використано фреймворк Spring для реалізації підсистеми збору метеоданих та їх представлення.

Master diploma thesis deals with the study of development of weather forecasting system. The architecture of the computer system for forecasting the weather is substantiated. In this thesis the computer-based weather forecasting system based on the WRF model is developed. The system consists of hardware and software components. Hardware is a cluster based on computing nodes that are integrated into a single network. Software is an operating system, utilities and specialized software. A main part of software is the program that implements the WRF model. This software was installed and configured to fullfill the set tasks. The question of obtaining input data for weather simulation is considered. To organize the network, the D-Link, Hewllet-Packard, Mellanox equipment was used as meeting the requirements: in terms of performance, as well as analysis of the possible hardware platforms of the cluster nodes and their choice. The tasks of administration and computations monitoring of the developed system is disclosed. The results of the evaluation of the effectiveness of the use of the relevant technologies are presented in the work. The use of Java technology has made it possible to take advantage of all the competitive advantages of this programming language, including simplicity, reliability and high efficiency. The Spring framework was used to implement the meteorological data collection subsystem and representation of these data.