Параллельные операции композиции в конечно-элементных вычислениях на неструктурированных сетках и гибридных архитектурах

В большинстве случаев конечно-элементные аппроксимации строятся на неструктурированных расчетных сетках, что приводит к нерегулярному доступу к расчетным данным существенно уменьшающим эффективность параллельных вычислений на гибридных архитектурах. Предлагаемый в проекте подход, далее композиция, состоит из двух этапов: разделения с заданными свойствами (локализация несвязанных сеточных данных, сбалансированность вычислительной нагрузки) и сборки (объединения/суммирования) распределенных данных обеспечит более регулярный доступ к конечно-элементным данным при уменьшении числа конфликтов при обращении к подсистеме памяти.Композиция основывается на оригинальных разделениях конечно -элементных данных, для которых, используя отношение соседства, будут формироваться подмножества не конфликтующих элементов (конечные элементы разной формы; ребра; узлы; локальные матрицы; вектора).Предполагается исследовать композицию для каждого шага метода конечных элементов, где происходит объединение/сложение распределенных данных. Результатом исследований станет обобщенный вариант композиции.Эффективность предложенных алгоритмов композиции будет исследована в составе, так называемых безматричных (matrix-free) схем МКЭ и схемы с крупно-блочным распараллеливанием для случая собранной глобальной матрицы жесткости.Построенные в ходе реализации проекта программные шаблоны композиции использоваться в различных конечно-элементных комплексах.