О распараллеливании решения краевых задач на квазиструктурированных сетках

Виктор Митрофанович Свешников, Батор Доржиевич Рыбдылов

Аннотация


Рассматриваются технологические аспекты решения краевых задач на предлагаемых
квазиструктурированных сетках специального вида. Их особенностью является то, что и макросетка в расчетной области, и подсетки в подобластях являются структурированными и прямоугольными сетками, что обеспечивает создание экономичных структур данных и эффективное применение численных алгоритмов. В то же время, результирующая квазиструктурированная сетка является адаптивной к неоднородностям внутри области и к сложной конфигурации внешней границы, что достигается путем регулировки плотности узлов подсе-ток и локальной модификации сетки вблизи криволинейной границы. Существенным является то, что подсетки могут быть несогласованными. Решение ищется предлагаемым вариантом метода декомпозиции, который основан на отдельной аппроксимации краевой задачи на
интерфейсе и в подобластях. Распараллеливание проводится путем группировки подобластей в объединения с целью балансировки загрузки процессоров. Приводятся оценки эффективности распараллеливания на примере решения модельной задачи на различном числе вычисли-тельных ядер, различных сетках и объединениях.

Ключевые слова


краевые задачи; параллельные алгоритмы и технологии; декомпозиция области; квазиструктурированная сетка

Полный текст:

PDF

Литература


Kuznetsov, Yu. Efficient iterative solvers for elliptic problems on nonmatching grids / Yu. Kuznetsov Yu. // Russian Journal of Numerical Analysis and Mathematical Mod

eling. – 1995. – Vol. 10, No 3. – P. 187–211.

Василевский, Ю.В. Методы решения краевых задач с использованием нестыкующихся сеток / Ю.В. Василевский // Труды Математического центра им. Н.И. Лобачевского. – Казань: УНИПРЕСС, 1999. – Т 2. – С. 94–121.

Bernardi, C. A new nonconforming approach to domaindecomposition: the mortar element method / C. Bernardi, Y. Maday, A. Patera // Nonlinear partial differential equations and their applications. – Paris: College de France Seminar, 1994. – Vol. 11. – P. 13–51.

Свешников, В.М. Построение прямых и итерационных методов декомпозиции / В.М. Свешников // Сибирский журнал индустриальной математики. – 2009. – Т. 12, № 3(39). – С. 99–109.

Свешников, В.М., Построение квазиструктурированных локально-модифицированных сеток для решения задач сильноточной электроники /

В.М. Свешников, Д.О. Беляев // Вестник ЮУрГУ, серия «Математическое моделирование и программирование». – 2012. – Вып. 14. –№ 40(299). – С. 118–128.

Ильин, В.П. Методы конечных разностей и конечных объемов для эллиптических уравнений / В.П. Ильин – Новосибирск: Изд-во ИВМиМГ (ВЦ) СО РАН, 2001. –

с.

Корнеев, В.Д. Параллельное программирование в MPI / В.Д. Корнеев – Новосибирск: Изд-во ИВМиМГ (ВЦ) СО РАН, 2002. – 215 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/cmse130304