презентация

Download Report

Transcript презентация

Колмаков Алексей
Аспирант ИПМ им. М.В. Келдыша
Для многопроцессорных расчетов математической
модели область делится на подобласти (возможно с
перекрытиями)
 Для всей области имеется метод расчета, однако он не
применим к подобластям напрямую, так как неизвестны
граничные условия на границах между ними
 Подобласти рассчитываются отдельно, однако могут
передавать друг другу данные

Основные подходы к декомпозиции области:



Методы Шварца
Методы Шнура
Использование потоков Годунова
Существует достаточно большое количество методов
декомпозиции. Большинство из них применимы к частным
случаям (например к определенной группе уравнений)

D1
D2


- граничная область
- область неправильных
значений, ширина которой
зависит от скорости
распространения возмущений
Скорость распространения
возмущений в среде ограничена
Математическая модель в
дискретном случае, как правило,
поддерживает это свойство
В случае, когда мы берем
неправильные граничные условия
(что равносильно тому, что мы
поставили источники на границе),
их влияние за шаг по времени ∆t
распространится в некоторой
ограниченной области
На каждом временном шаге мы
берем неправильные граничные
условия на границах подобластей.
 Граничная область покрывает
область неправильных значений
 Для ее расчета в качестве
граничных значений берутся
правильно просчитанные
значения из областей D1 и D2.
 После расчета граничной области
неправильные значения в
областях D1 и D2 заменяются на
полученные в граничной области

D1
D2
- граничная область
- область неправильных
значений, ширина которой
зависит от скорости
распространения возмущений
D1
Г
D2
Г
- Граница между подобластями
- Граница распространения
возмущений
Случай достаточной ширины граничной полосы
- Граница граничной области
- Решение получаемое при
первом расчете
- Правильное решение
- Неправильное решение при
малой граничной полосе
Случай недостаточной ширины граничной полосы
D1
Г
D2
Случай достаточной ширины граничной полосы
Случай недостаточной ширины граничной полосы
Варианты проверки:
 А.Оценка нормы разности
решений, по точкам, начиная
с лежащих около границы
граничной полосы
 В. Проверка решений в
точках на границе граничной
полосы
Подобласти, на которые разбита
вся область.
Области-кресты (длина лучей
варьируется в зависимости от
положения), на которые делится
решетка неправильных значений
Стыковочные области, расположенные на
стыках крестов.
На каждом временном шаге:
1. Просчитываются основные подобласти, граничные
значения между ними берутся с предыдущего
временного слоя
2. Просчитываются подобласти-кресты, граничные
значения берутся из шага 1, на стыках – с предыдущего
временного слоя.
3. Просчитываются стыковочные подобласти, граничные
значения берутся из шага 2.
4. Значения из стыковочных подобластей передаются в
подобласти-кресты, а их значения передаются в
основные подобласти.
Эффективность распараллеливания (без учета обмена данных)
P- число подобластей и процессоров
T1 – время счета
А- ускорение
При эмуляции засекалось время счета
одной из подобластей. К счетчику
времени прибавлялись специальные
добавки, заменяющие задержки при
передаче данных во время
многопроцессорных расчетов.



Тестирование алгоритма на двухмерном
случае с применением критерия
Переход на неструктурированную систему
хранения данных
Реализация автоматического разделения
на подобласти и граничные области
Спасибо за внимание!