Sciact
  • EN
  • RU

Моделирование цунами на базе персонального компьютера Научная публикация

Журнал Успехи кибернетики
, E-ISSN: 2712-9942
Вых. Данные Год: 2025, Том: 6, Номер: 1, Страницы: 23–34 Страниц : 12
Ключевые слова моделирование цунами, аппаратное ускорение, трансокеанское цунами.
Авторы Лаврентьев М.М. 1,2 , Марчук Ан.Г. 3 , Облаухов К.К. 1 , Шадрин М.Ю. 1
Организации
1 Институт автоматики и электрометрии СО РАН, г. Новосибирск, Российская Федерация
2 Институт математики им. С.Л. Соболева СО РАН, г. Новосибирск, Российская Федерация
3 Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, г. Новосибирск,

Информация о финансировании (2)

1 Институт автоматики и электрометрии СО РАН FWNG-2024-0014
2 Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН FWNM-2022-0004

Реферат: В работе представлены архитектуры аппаратных ускорителей для численного решения нелинейной системы уравнений мелкой воды для работы в составе персонального компьютера или автономно. Достигнутая производительность расчетов позволила провести численные эксперименты по изучению трансокеанских цунами. Предложена концепция корректировки параметров источника после получения данных о профиле волны с глубоководного датчика давления. За счет оптимизации вычислительного конвейера (реализация конечно-разностной схемы МакКормака, имеющей второй порядок аппроксимации) за один такт получаются значения искомых величин в узлах сетки на семи последовательных шагах по времени. При использования микросхемы Xilinx Virtex-7 VC709 в качестве со-процессора персонального компьютера на расчетной сетке из 9601×6781 узлов для выполнения 36 тысяч шагов по времени с интервалом в 3 сек (то есть для моделирования 30 часов распространения волны) требуется всего 1352 сек (то есть 22.5 минуты). Приводятся результаты сравнения получаемого численного решения с известными точными решениями, исследование зависимости расчетов от используемых глобальных батиметрических банков данных и обосновывается возможность применения метода вложенных сеток. Применение предложенной технологии предоставляет исследователям новые возможности в изучении явления цунами.
Библиографическая ссылка: Лаврентьев М.М. , Марчук А.Г. , Облаухов К.К. , Шадрин М.Ю.
Моделирование цунами на базе персонального компьютера
Успехи кибернетики. 2025. Т.6. №1. С.23–34. РИНЦ
Даты:
Поступила в редакцию: 7 дек. 2024 г.
Опубликована в печати: 11 апр. 2025 г.
Опубликована online: 11 апр. 2025 г.
Идентификаторы БД:
≡ РИНЦ: 80582266