ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ ПРИ РЕШЕНИИ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ - Студенческий научный форум

VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ ПРИ РЕШЕНИИ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Анализ показывает, что сейчас значительная часть производимых процессоров состоит более чем из одного вычислительного ядра. Основные производители процессоров, такие как компания Intel, рекламируют появление в ближайшее время хорошо масштабируемых процессоров с весьма большим числом вычислительных ядер. Наблюдаемые процессы, связанные с развитием вычислительных средств определяют необходимость интеграции различных методов, связанных с математическим моделированием и применяемых компьютерных технологий.

Принимая во внимание все возрастающую потребность решения электродинамических задач большой размерности, требуется осваивать и эффективно использовать появляющиеся возможности вычислительной техники. При переходе к практическим задачам, связанными с большими размере возникает необходимость в большом объеме вычислений. Именно с этим связана востребованность параллельных вычислительных систем, предназначенных для того, чтобы проводить решение сложных задач, и процессов, связанных с синтезом алгоритмов, необходимых в такой архитектурей. В условиях приближенных исходных данных свойства компьютерных моделей априори не известны. Поэтому необходимы новые подходы в создании программного обеспечения на гибридные системы, которые бы обеспечивали пользователей достоверным компьютерным решением при эффективном использовании вычислительных ресурсов сложных гибридных систем.

Существуют различные варианты использования многоядерных процессоров.

Возможности параллельных алгоритмов при использовании их на компьютерах зависят от степени распараллеливания, сбалансированности загрузки процессоров, потерь при передаче данных между процессорами

.Многоядерные процессоры могут быть представлены как многопроцессорная система с распределенной памятью.

Нами рассматривалась задача рассеяния электромагнитной волны на двумерной металлической структуре. Плотности токов на поверхности объекта могут быть определены на основе уравнения Фредгольма первого рода для плотности неизвестного электрического тока.

Решение задачи рассеяния электромагнитных волн может быть представлено в виде нескольких шагов: 1.Задаются размеры структуры, ее контур дискретизируется. 2.Интегральное уравнение в рамках метода моментов сводится к системе линейных алгебраических уравнений. 3.Определяются плотности токов на контуре объекта в результате решения этой системы. 4.Находится рассеянное электромагнитное поле.

Когда рассматривается третий шаг, то задача решается на основе параллельного строчно-циклическогоалгоритма метода Гаусса строки матрицы правой части системы линейных алгебраических уравнений распределяются циклически по процессорам. Также в каждом процессоре формируется вектор перестановок строк матрицы.

Было показано, что с увеличением числа процессоров ускорение времени расчетов по определению неизвестных в системе линейных алгебраических уравнений на 4 шаге может составить не менее 19%.

ЛИТЕРАТУРА

1. Шутов Г.В.Оценка возможности применения приближенной модели при оценке средних характеристик рассеяния электромагнитных волн / Г.В.Шутов // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2013. № 10. С. 61-67.

2.Винюков М.С. Проблемы распространения радиоволн в пространстве / М.С.Винюков // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2013. № 10. С. 66-70.

3.Преображенский А.П. Методика прогнозирования радиолокационных характеристик объектов в диапазоне длин волн c использованием результатов измерения характеристик рассеяния на дискретных частотах / А.П.Преображенский, О.Н. Чопоров // Системы управления и информационные технологии. 2004. № 2 (14). С. 98-101.

4.Винюков М.С. О возможности использования суперкомпьютеров для решения электродинамических задач / М.С. Винюков // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2013. № 2. С. 2.

Просмотров работы: 842