Организация параллельных вычислений при решении обратной задачи волновой диагностики

Аннотация

Рассматриваются методы и алгоритмы решения нелинейной трехмерной обратной задачи волновой диагностики неоднородностей в однородных средах. Обсуждаются подходы к выбору алгоритмов и организации параллельных вычислений в рассматриваемой задаче. Проведено сравнение эффективности нескольких алгоритмов решения, описан способ построения матрицы задачи в компактной форме, реализованы процедуры табулирования элементов матрицы на целочисленной сетке и сохранения промежуточных результатов расчетов. Реализованные подходы привели к ускорению алгоритмов, а также позволили решать задачу с 45000 неизвестных, довести количество вычислительных узлов до 500 и, следовательно, проводить расчеты для более сложного класса задач. В частности, появилась возможность моделировать нелинейные эффекты переотражения волн. Ключевые слова: параллельные вычисления, компьютерное моделирование, нелинейные волновые модели, обратные задачи, диагностика, уравнение Гельмгольца