Scheduler

Tramite questo nodo `e possibile effettuare la scelta dell’algoritmo al quale far condurre l’ottimizzazione; si `e scelto in questo contesto l’Algoritmo Genetico MOGA II (Multi Objective Genetic Algorithm), per una descrizione dettagliata del quale si rimanda al manuale.

Figura 6.9: Finestra Scheduler Properties.

Le propriet`a di tale nodo sono state mantenute come da default, eccezion fatta per le seguenti:

- Number of Generations: 100

- Number of Concurrent Design Evaluations: 2 - Evaluated Repeated Designs: False

La prima di queste permette di imporre il numero di generazioni da effettuare per terminare la procedura: `e stato messo un numero alto ma se la procedura raggiunge prima la convergenza verr`a stoppata manualmente.

La seconda definisce invece il numero di individui da analizzare contemporaneamente; tale valore deve essere selezionato principalmente in relazione al numero di processori che si intendono utilizzare per effettuare le analisi CFD sul Cluster Remoto: data l’onerosit`a della procedura si `e scelto di usare 2 nodi da 24 processori in parallelo e di far analizzare a ciascun nodo un individuo.

La propriet`a Evaluate Repeated Designs permette infine di non effettuare nuovamente l’analisi di una configurazione appartenente ad una popolazione, se `e gi`a stata valutata in una popolazione precedente; il fatto che l’algoritmo tenda a generare, per popolazioni successive, sempre pi`u configurazioni ripetute, `e un indice di convergenza del metodo, in quanto si pu`o pensare che all’aumentare di queste l’analisi prenda una direzione definita nella ricerca del massimo della funzione obiettivo.

6.6

Nodo CATIA

Questo nodo `e responsabile della generazione del file .igs da trasmettere in input al software CFD; esso riceve in ingresso i parametri liberi del problema.

La finestra relativa al nodo `e rappresentata in Figura 6.10.

Figura 6.10: Finestra CATIA Document Properties. ´

E richiesta l’introduzione del percorso ove risiede il file della deriva .CATPart, realiz- zato come descritto al Capitolo 3, nel quale l’ottimizzatore andr`a di volta in volta ad effettuare le modifiche sui parametri in gioco; la corretta imposizione di questi ultimi (qualora non vengano rilevati automaticamente) viene effettuata, nella scheda Data Input Connector, tramite il tasto Introspection, che crea un’interfaccia con la lista di parametri presente nel CAD.

La conversione in .igs del file cos`ı elaborato viene imposta spuntando la casella, pre- sente alla scheda Export, relativa alla voce Export as IGS; il trasferimento al nodo del solutore fluidodinamico viene invece effettuato utilizzando il nodo Transfer File; in Figura 6.11 si riporta la configurazione dei nodi appena descritti.

Per aprire correttamente il software durante l’ottimizzazione si devono scrivere, nel- la finestra richiamabile tramite il tasto Edit CATIA Driver, le righe di comando che permettono l’esecuzione in batch dell’eseguibile CNEXT.exe (Figura 6.12).

Figura 6.12: Finestra Driver Editor.

6.7

Nodi Queue

Il nodo dedicato a CATIA® viene inserito all’interno dei nodi Queue Start / Queue End (Figura 6.13); essi creano una coda in ingresso al programma, che fa s`ı che finch´e un nodo non ha restituito l’output relativo ad un design, non gli venga trasmesso in ingresso il set di parametri relativo al design successivo. Questo accorgimento permette di evitare problematiche relative all’apertura contemporanea di pi`u ambienti CATIA®. Una volta giunto al nodo dedicato al software CFD, il design viene trasferito trami- te rete Internet al Cluster Remoto, dove viene eseguita l’analisi contemporanea di 2 configurazioni; non appena una di queste genera l’output, un nuovo design viene in- trodotto nel nodo CATIA® e segue l’iter appena descritto, fino a completamento della popolazione.

6.8

Nodo SSH

Per effettuare l’analisi CFD in remoto si utilizza il nodo SSH (Secure Shell Script No- de), che, una volta specificata una cartella di lavoro sul Cluster, vi trasferisce tutti i file in input al nodo stesso necessari per l’analisi (deriva, box, macro, con gli ultimi due inseriti rispettivamente tramite il nodo Support File e il nodo Input File), lancia in batch il programma Star-CCM+® e gli fa eseguire la Macro; queste operazioni sono comandate per mezzo di un apposito script, che viene introdotto nella finestra richia- mabile con il tasto Edit SSH Script.

Una volta terminata l’analisi, il nodo trasferisce indietro i file corrispondenti agli out- put definiti nel diagramma di flusso (i report di forze e momenti).

Le informazioni necessarie per la connessione e l’autenticazione al server remoto debbo- no essere inserite negli appositi campi presenti all’interno della finestra delle propriet`a del nodo (Figura 6.14).

Figura 6.14: Finestra SSH Script Properties.

L’analisi CFD viene svolta utilizzando 24 processori in parallelo, e ciascuna delle 2 configurazioni valutate in contemporanea impiega circa 80 minuti per restituire gli output.

Figura 6.15: Nodo SSH con i suoi nodi di input.

6.9

Nodi Output

Il nodo SSH deve dare in output i report relativi a forze e momenti, cos`ı da poterli trasferire al programma VPP. I file in output (in formato .csv) vengono identificati tramite i nodi Output File: ciascuno di questi nodi `e relativo alle tre componenti di forze o momenti in una delle posizioni della deriva. Aprendo la finestra dell’editor per mezzo del pulsante Open Output File, si va ad evidenziare la posizione occupata all’interno del report dai valori che l’ottimizzatore deve prelevare (Figura 6.16).

Questi vengono quindi immagazzinati nel relativo nodo Vector Output Variable, una variabile vettoriale a tre componenti.

I nodi suddetti sono rappresentati in Figura 6.17.

Figura 6.17: Nodi Output File e Vector Output Variable.

6.10

Nodo Matlab

Tale nodo definisce il collegamento con il programma VPP.

Riceve in ingresso i vari report e d`a in uscita la posizione della deriva (tramite le grandezze h, α e β) e la velocit`a del catamarano in assi verticali locali, che proiettata in direzione del vento d`a la VMG.

In Figura 6.18 `e rappresentata la finestra relativa alle propriet`a del nodo. Nella voce Script File bisogna scrivere il collegamento alla routine matlab (in questo caso si chiama main.m).

Tutti i file di supporto e le function su cui si appoggia la routine principale devono essere caricati in un nodo di tipo Support File collegato al nodo Matlab.

La finestra relativa a questo nodo `e riportata in Figura 6.19. Nella Figura 6.20 sono poi rappresentati i nodi appena descritti.

Figura 6.18: Finestra Matlab Properties.

Figura 6.19: Finestra Support File Properties.