Academic Journal
Параллельные вычисления как средство повышения эффективности решения задач вычислительной аэродинамики
| Τίτλος: | Параллельные вычисления как средство повышения эффективности решения задач вычислительной аэродинамики |
|---|---|
| Πηγή: | Программные продукты и системы. |
| Στοιχεία εκδότη: | Закрытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Центрпрограммсистем", 2016. |
| Έτος έκδοσης: | 2016 |
| Θεματικοί όροι: | ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ АЭРОДИНАМИКА,ЗАДАЧА ОБТЕКАНИЯ,ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ,МОДЕЛЬ ПЕРЕДАЧИ СООБЩЕНИЙ MPI |
| Περιγραφή: | Предлагаются программные средства повышения эффективности решения класса аэродинамических задач на высокопроизводительных вычислительных системах кластерного типа. Программные средства реализованы на основе параллельно-последовательного алгоритма решения разреженных систем линейных алгебраических уравнений большой размерности методом обобщенных минимальных невязок. В статье дается теоретическая оценка трудоемкости разработанного алгоритма, а также выполнено сравнение результатов теоретической оценки и результатов вычислительного эксперимента. Программные средства реализованы для модели вычислений с распределенной памятью и использованы для решения модельной задачи обтекания профиля воздушным потоком. Приведены результаты вычислительного эксперимента по расчету плотности и давления обдувающего профиль воздушного потока на высокопроизводительном кластере, иллюстрирующие эффект от применения параллельной программы. В статье исследованы характеристики ускорения параллельного решения модельной задачи, позволившие определить порог размерности решаемых систем уравнений, ниже которого организация параллельных вычислений отрицательно сказывается на эффективности использования вычислительных ресурсов. Исследовано также влияние степени разреженности матриц коэффициентов на ускорение параллельной реализации. Область применения результатов настоящей работы – не только вычислительная гидрои газодинамика, но и энергетика, биология, химия, фармакология, астрофизика и др.The article proposes software to increase the efficiency of solving aerodynamic problems in high-performance cluster systems. The software is implemented on the basis of the proposed parallel-sequential algorithm for solving sparse systems of linear algebraic equations of high dimensionality using the method of generalized minimal residual. The article provides a theoretical estimate of the developed algorithm complexity, as well as a comparison of the results of theoretical estimates and computational experiment results. The software is implemented for a distributed memory computation model and is used to solve a model problem of an aerodynamic flow of a profile with an air flow. There are the results of a computational experiment on calculating the density and pressure of the blowing profile air flow in the high-performance cluster, which illustrate the effect of using a parallel program. The article analyzes the characteristics of model problem parallel solution acceleration, which allow determining a threshold of dimension of systems equations. Below the threshold the organization of parallel computing adversely effects on the efficiency of computing resources. The paper also studies the effect of a sparse coefficient matrix degree on parallel implementation acceleration. The given results can be applied not only on computational hydrodynamics and gas dynamics, but also energetics, biology, chemistry, pharmacology, astrophysics, and others. |
| Τύπος εγγράφου: | Article |
| Περιγραφή αρχείου: | text/html |
| Γλώσσα: | Russian |
| ISSN: | 2311-2735 0236-235X |
| Σύνδεσμος πρόσβασης: | http://cyberleninka.ru/article_covers/16966209.png http://cyberleninka.ru/article/n/parallelnye-vychisleniya-kak-sredstvo-povysheniya-effektivnosti-resheniya-zadach-vychislitelnoy-aerodinamiki |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.od......2806..72a1e04b2c048dfcd96792193c5d9eb8 |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| ISSN: | 23112735 0236235X |
|---|