Αριθμητική μοντελοποίηση κυματικής διάδοσης με χρήση ανοικτού κώδικα επίλυσης εξισώσεων ελλειπτικού συνημιτόνου

Abstract

Στόχος αυτής της μελέτης είναι ο εκδημοκρατισμός του παράκτιου κύματος υψηλής τάξης και υψηλής απόδοσης μοντελοποίησης, αναπτύσσοντας ένα φιλικό προς το χρήστη λογισμικό επιτάχυνσης GPU που χρησιμοποιεί υπερσύγχρονες τεχνολογίες οπτικοποίησης. Καλούμε το λογισμικό, Celeris, τη λατινική λέξη «γρήγορη». Αυτό το λογισμικό είναι το πρώτο του είδους του με πρωτοφανή χαρακτηριστικά όπως η αλληλεπίδραση και ένα συναρπαστικό περιβάλλον. Το Celeris είναι ανοιχτού κώδικα και χρειάζεται ελάχιστη προετοιμασία για εκτέλεση σε φορητό υπολογιστή επιπέδου χρήστη. Το λογισμικό επιλύει τις εκτεταμένες εξισώσεις Boussinesq χρησιμοποιώντας ένα υβριδικό πεπερασμένο όγκο – πεπερασμένη μέθοδος διαφοράς και υποστηρίζει την κίνηση των ορίων της ακτογραμμής. Η προσομοίωση και η οπτικοποίηση εκτελούνται στην GPU, η οποία επιτρέπει στο λογισμικό να λειτουργεί πιο γρήγορα από τον πραγματικό χρόνο. Το Celeris υποστηρίζει ταυτόχρονη οπτικοποίηση με δυνατότητες φωτορεαλιστικής και χρωματικής απόδοσης με πολλά άλλα νέα χαρακτηριστικά. Σε αυτή τη μελέτη επεξεργαζόμαστε τα βήματα ανάπτυξης αυτού του λογισμικου όπως οι εξισώσεις που διέπουν, η ισχυρή αριθμητική μέθοδος, οι αλγόριθμοι παραλληλοποίησης εφαρμογή κωδικοποίησης, επικυρώσεις και ούτω καθεξής. Αναπτύσσετε επίσης ένα πλαίσιο με προτεραιότητα την ερμηνεία δεδομένων σε καταστροφές και η συνδέση του με το λογισμικό Celeris για να αντιμετωπίσετε τα πιο σημαντικά προβλήματα σε καταστροφές. Είναι αναγκαία η συλλογή δεδομένων από την περιοχή της καταστροφής, την εκτίμηση της κατάστασης και τη λήψη απόφασης υπό αβεβαιότητα. Αυτό το πλαίσιο κατατάσσει τα δεδομένα που προέρχονται από την περιοχή καταστροφών, ανάλογα με τον αναμενόμενο αριθμόν πληροφορίων που περιέχονται σε κάθε κομμάτι.