Метод балансировки нагрузки вычислений с использованием кривых Гильберта применительно к параллельному алгоритму решения уравнений мелкой воды
Чаплыгин А.В., Дианский Н.А., Гусев А.В.

Представлен метод балансировки нагрузки вычислений с использованием кривых Гильберта применительно к параллельному алгоритму решения уравнений мелкой воды. Рассматриваемая система уравнений мелкой воды возникает в сигма-модели общей циркуляции океана INMOM (Institute of Numerical Mathematics Ocean Model) при разрешении гравитационных волн и является одним из основных блоков модели. Из-за наличия в океанах островов и берегов балансировка нагрузки вычислений на процессоры является особенно актуальной задачей. В качестве одного из таких методов был выбран метод балансировки нагрузки вычислений с использованием кривых Гильберта. Продемонстрирована большая эффективность этого метода по сравнению с равномерным разбиением без балансировки нагрузки и показано, что этот метод служит хорошей альтернативой библиотеке разбиений METIS. Оптимальность реализованного разбиения для мелкой воды точно соответствует оптимальности и для трехмерной сигма-модели INMOM в силу одинакового количества вертикальных уровней во всей расчетной области.

Ключевые слова: уравнения мелкой воды, метод декомпозиции области, параллельные вычисления, метод балансировки нагрузки вычислений, кривые Гильберта.

Название статьи, аннотация и ключевые слова на английском языке

  • Чаплыгин А.В. – Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, факультет вычислительной математики и кибернетики, Ленинские горы, 119992, Москва; студент, e-mail: achaplygin99@gmail.com
  • Дианский Н.А. – Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, физический факультет, Ленинские горы, 119991, Москва; главный науч. сотр., e-mail: nikolay.diansky@gmail.com
  • Гусев А.В. – Институт вычислительной математики им. Г.И. Марчука РАН (ИВМ РАН), ул. Губкина, 8, 119333, Москва; cт. науч. сотр., e-mail: anatoly.v.gusev@gmail.com