Алгоритмы распараллеливания математической модели лесных пожаров на суперкомпьютерах и теоретические оценки эффективности параллельных программ

Abstract

Разработаны алгоритмы параллельной реализации математической модели лесных пожаров для моделирования процессов их возникновения, развития и распространения с учетом физико-химических процессов. Рассмотрены подходы параллельной реализации и схемы декомпозиции области решения для двумерных случаев. Предложено использовать крупнозернистые методы распараллеливания в SPMD-модели вычислений. Приведены формулы, позволяющие провести теоретические оценки эффективности параллельных программ.

Розроблено алгоритми паралельної реалізації математичної моделі лісових пожеж для моделювання процесів їх виникнення, розвитку і поширення з урахуванням фізико-хімічних процесів. Розглянуто підходи паралельної реалізації та схеми декомпозиції області розв’язку для двовимірних випадків. Запропоновано використовувати грубозернисті методи розпаралелювання в SPMD-моделі обчислень. Наведено формули, які дозволяють провести теоретичні оцінки ефективності паралельних програм.

The author develops algorithms of parallel realization of the mathematical model of forest fires to model processes of their occurrence, development, and propagation taking into account physical and chemical processes. The approaches of parallel realization and schemes of the decomposition of decision domain for two-dimensional cases are proposed. Coarse-grained parallelization methods are proposed to be used in the SPMD-model of calculations. The formulas that allow making theoretical estimations of the efficiency of parallel programs are presented.