地震波模擬是地球科學(xué)研究不可或缺的一部分。在地球物理學(xué)中,數(shù)值模擬揭示了一些物理場(chǎng)信息,這些物理場(chǎng)在測(cè)量時(shí)是不容易獲取的,因此通過(guò)數(shù)值模擬可以更好地了解場(chǎng)的行為和地下結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行地震波模擬計(jì)算時(shí),對(duì)于較小的模型,可以使用單個(gè)CPU進(jìn)行波場(chǎng)的數(shù)值模擬。但是,當(dāng)規(guī)模較大時(shí),這一運(yùn)算效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到其工業(yè)化應(yīng)用要求。更何況是,當(dāng)模型巨大時(shí),往往單個(gè)CPU的內(nèi)存很難滿足其計(jì)算存儲(chǔ)的要求。解決這類巨大的計(jì)算量或者單CPU內(nèi)存需求較大的問(wèn)題的有效手段是采用并行計(jì)算。因此研究有限差分算法的地震波模擬并行優(yōu)化具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。論文研究了地震模擬中有限差分法的并行算法,解決方案主要包括以下部分:（1）通過(guò)分析有限差分法計(jì)算的數(shù)據(jù)依賴性和可并行性,采用了區(qū)域分解的并行方法并行化有限差分算法的地震波模擬,來(lái)解決大規(guī)模有限差分法地震波模擬的內(nèi)存不足問(wèn)題。（2）通過(guò)測(cè)試多節(jié)點(diǎn)不同區(qū)域劃分方式,根據(jù)問(wèn)題規(guī)模和硬件資源對(duì)程序運(yùn)行時(shí)間的影響,發(fā)現(xiàn)不同區(qū)域劃分方式使得程序運(yùn)行時(shí)間也不同。因此,需要選擇合適的劃分方式,使總運(yùn)行時(shí)間減小。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,進(jìn)行并行有限差分法計(jì)算時(shí),當(dāng)每個(gè)進(jìn)程分得的模型區(qū)域大小相同時(shí)... 

【文章來(lái)源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

空間域分解示意圖

一維數(shù)據(jù)空間劃分示意圖

進(jìn)程區(qū)域劃分對(duì)效率影響的對(duì)比圖


本文編號(hào)：3547364