【摘要】：冰川和冰蓋演化數(shù)值模擬是全球氣候演化數(shù)值模擬中的重要組成部分。隨著模擬規(guī)模的擴(kuò)大,計(jì)算規(guī)模的急速增長(zhǎng)成為不可回避的現(xiàn)實(shí)。本文考慮一類非線性Stokes冰川模型方程,針對(duì)其有限元計(jì)算格式,著重考慮其在GPU上的并行求解。本文首先對(duì)單剛矩陣和單元荷載的GPU并行生成進(jìn)行分析,給出二維、三維情形下單剛矩陣和單元荷載的計(jì)算形式,根據(jù)計(jì)算特點(diǎn),設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)體將計(jì)算過程中單元相關(guān)的需要頻繁訪問的數(shù)據(jù)定義在結(jié)構(gòu)體內(nèi)部,提高數(shù)據(jù)訪問和線程通信效率,而與單元無(wú)關(guān)的需要頻繁訪問的數(shù)據(jù)定義為CUDA常量類型變量,提升數(shù)據(jù)訪問效率。對(duì)于單元合成后得到的鞍點(diǎn)問題的求解,本文給出一種適合在GPU上并行的算法,設(shè)計(jì)GPU加速的結(jié)構(gòu)體,用單元向量乘法實(shí)現(xiàn)總剛向量乘法,以此結(jié)合SOR-like迭代算法完成鞍點(diǎn)問題的并行求解。該方法使得在二維區(qū)域三角剖分的情形下,矩陣向量乘法所需的存儲(chǔ)和計(jì)算復(fù)雜度都變?yōu)镺(N_e)。最后,本文進(jìn)行了相關(guān)數(shù)值實(shí)驗(yàn)。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O241.82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2594798