В работе на примере задачи численного моделирования на высокопроизводительном вычислительном кластере сложных задач проблем экологии, рассматриваются технологические аспекты разработки масштабируемых параллельных вычислений с использованием библиотеки MPI и OpenMP для решения задач проблем экологии. В рамках настоящей работы рассмотрены основные технологические этапы в разработке сложных вычислительных программ для систем с массовым параллелизмом: выбор модели программы и схемы распараллеливания; определение схемы вычислений и программирование задачи; компиляция, отладка и тестирование; трассировка и профилирование программы; проведение вычислительного эксперимента; анализ результатов. Для решения уравнения Навье-Стокса был построен численный алгоритм на основе компактных разностных схем третьего порядка точности, позволяющий решать задачи турбулентных течений при больших числах Рейнольдса.
Получены расчетные значения ускорений, позволяющие оценить масштабируемость алгоритма и его программной реализации. Эти результаты показывают, что алгоритм обладает значительным объемом потенциального параллелизма и хорошей с точки зрения распараллеливания структурой, что позволяет надеяться на получение ускорений близких к линейным в зависимости от количества используемых процессоров. Повышена точность решения ресурсоемких задач в области экологии.
| Abstracts file: | Исахов А. Хикметов А.doc |
| Full text file: | Khikmetov.pdf |