有限差分法的地震波模拟并行优化

发布时间：2021-12-23 00:00

　　地震波模拟是地球科学研究不可或缺的一部分。在地球物理学中,数值模拟揭示了一些物理场信息,这些物理场在测量时是不容易获取的,因此通过数值模拟可以更好地了解场的行为和地下结构。在进行地震波模拟计算时,对于较小的模型,可以使用单个CPU进行波场的数值模拟。但是,当规模较大时,这一运算效率远远不能达到其工业化应用要求。更何况是,当模型巨大时,往往单个CPU的内存很难满足其计算存储的要求。解决这类巨大的计算量或者单CPU内存需求较大的问题的有效手段是采用并行计算。因此研究有限差分算法的地震波模拟并行优化具有重要的理论意义和应用价值。论文研究了地震模拟中有限差分法的并行算法,解决方案主要包括以下部分:（1）通过分析有限差分法计算的数据依赖性和可并行性,采用了区域分解的并行方法并行化有限差分算法的地震波模拟,来解决大规模有限差分法地震波模拟的内存不足问题。（2）通过测试多节点不同区域划分方式,根据问题规模和硬件资源对程序运行时间的影响,发现不同区域划分方式使得程序运行时间也不同。因此,需要选择合适的划分方式,使总运行时间减小。通过实验测得,进行并行有限差分法计算时,当每个进程分得的模型区域大小相同时... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

空间域分解示意图

一维数据空间划分示意图

进程区域划分对效率影响的对比图


本文编号：3547364