Některé výsledky a problémy moderního superpočítačového výzkumu Zdeněk DOSTÁL, David Horák, Oldřich Vlach, Vít Vondrák, Dan Stefanica, Michael Lesoinne, Charbel Farhat, … Department of Applied Math., FEI–VŠB Technical University Ostrava Baruch College, City University of New York University of Colorado in Boulder Stanford University ŠKOMAM
Obsah 1.Paralelní algoritmy pro rovnice 2.Metody rozložení oblasti pro rovnice 3.Příklady 4.FETI metody pro variační nerovnice 5.Příklady
Numerická škálovatelnost Výpočetní složitost C 1 n operací C 1 n operací k - Přímé metody (skyline, frontal, sparse, …) k > 2 - optimální iterační methody k ~ 1 Numerická škálovatelnost, která je nezbytná pro paralelní škálovatelnost
Škálovatelné (optimální) algoritmy Paralelní škálovatelnost: Numerická škálovatelnost:
H. A. Schwarz (1869) Logo ddm.org
Rozložení oblasti s překrytím
Schwarzův algoritmus (H. A. Schwarz, 1869)
FETI metody pro pružnost
FETI (C. Farhat, F.-X. Roux, J. Mandel 90’s)
FETI-DP (C. Farhat, M. Lesoinne, P. Le Tallec, D. Rixen, J. Mandel, ….] Corners Reminders
Pružnost - příklad Deformace difrakční mřížky – one-level FETI -- iPSC-860 N eq N p = N s N iter T total 17, s. 120, s.
Skořepina - příklad Vyztužené křídlo -- Two-Level FETI -- IBM SP2NdofNpNiterCPU 486, secs. 873, secs secs. 1,946, secs.
CPU výsledky na ASCI RED (2) 46,875159,375316,875699,3751,216,8751,936,8752,881,8754,096,8755,626, , (27) 18 (30) 18 (31) 19 (31) 19 (32) 19 (33) 19 (34) sec sec sec sec sec sec sec sec sec 209 (140) sec 214 (142) sec 215 (143) sec 216 (143) sec 216 (144) sec 217 (144) sec 218 (146) sec 218 (147) sec 222 (151) sec BP2: Dirichlet (Lumped) Velikost úlohy N s = N p N itr Factor Celkem CPU e = e = 10 -6
SCALABILITY RESULTS ON ASCI-RED
Contact problem of elasticity
FETI domain decomposition
FETI-DP domain decomposition Corners Reminders
Solution and numerical scalability of FETI for n ranging from 50 to (C/PETSc) H1/21/41/8 H/h=8 648/872592/ / H/h= / / / H/h= / / /
Numerical scalability
Kompozit s vloženými inkluzemi
Tvarová optimalizace
Závěr 1.Pořád se dá něco vymýšlet 2.Paralelní počítače vedou k novému pohledu na výpočetní metody 3.Dnes se řeší úlohy, o kterých se před 10ti lety nikomu ani nezdálo 4.To vše se dělá i na VŠB-TU!!!