Разработка высокоточных численных методов и параллельных алгоритмов для моделирования распространения волновых возмущений в гетерогенных средах с учетом разномасштабных неоднородностей на современных высокопроизводительных вычислительных системах

В результате работы над проектом в 2018 году был разработан алгоритм декомпозиции многоблочных сеток. В данной работе будет рассматриваться алгоритм статической декомпозиции многоблочных структурных сеток при условии, что декомпозиция проводится независимо от генерации сеток. После того, как множество сеток будет декомпозировано между процессами параллельной вычислительной системы, необходимо выстроить такие коммуникации между процессами, которые позволяли бы двум контактирующим сеткам обмениваться узлами. Предлагаемый алгоритм декомпозиции основан на делении крупных сеток и группировке малых, что делает его похожим на алгоритм, предложенный M. J. Djomehri и R. Biswas. Но в отличие от него в предложенном алгоритме блоки, полученные делением крупных сеток, не подлежат группировке, а для самого деления пользователю не требуется задавать дополнительные параметры. Входными данными служат размеры сеток и число процессов, на котором планируется проводить вычисления. Связность сеток в данном методе не учитывается. Это упрощает логику алгоритма и делает его применимым для тех архитектур, где контакты сеток неизвестны заранее и рассчитываются на более поздних шагах решения. Входными данными для предлагаемого алгоритма служат размеры сеток и число процессов MPI, на котором планируется проводить вычисления. Было проведено начальное тестирование алгоритма. Показано, что благодаря новому алгоритму декомпозиции число пересылок между процессами резко снизилось, что как раз являлось целью создания этого алгоритма. Размер пересылаемой информации также снизился, но не так сильно. Следовательно, средний размер отдельной пересылки возрос, что связано с увеличением средней площади отдельной контактной поверхности в многоблочной сетке. Рост среднего размера отдельной пересылки также является положительным эффектом данного алгоритма, так как в MPI время пересылки сообщения в зависимости от размера сообщения растет медленнее чем линейно.