Анализ и разработка параллельных алгоритмов для вычислительного комплекса МВС-100: На примере модели динамики океана
Диссертация
Увеличение производительности ЭВМ расширяет возможности применения вычислительной техники для крупномасштабных задач численного моделирования и проведения вычислительного эксперимента в фундаментальных и прикладных научных исследованиях. Рост вычислительных возможностей современных высокопроизводительных вычислительных систем во многом определяется интенсивным развитием средств параллельной… Читать ещё >
Список литературы
- Алдошина Е. И. Тепловой баланс поверхности Японского моря
- Тр.Гос.Океанография.ин-та, вып.35, 1957, с. 119−159.
- Багно A.B. К численному моделированию эволюции планетарныхволн в океане. В сб. Численное моделирование физических процессов окружающей среды. Под ред. А. С. Саркисяна — М.: ОВМ, 1984, с.35−47.
- Борис Д.П., Винзор Н. К. Векторизация вычислений при моделировании химически реагирующих течений. В кн.: «Параллельные вычисления"/Под ред. Г. Родрига: Пер. с англ./Под ред. Ю. Г. Дадаева. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат.лит., 1986, с.166−204.
- Брайен К., Сармиенто Дж. Л. Моделирование циркуляции океана.
- В кн.: Динамика климата. Под ред. С. Манабе Л. Гидрометеоиздат, 1988, с. 430−455.
- Валях Е. Последовательно-параллельные вычисления. Пер. С англ.1. М.: Мир, 1985, 456 с.
- ВМ106. Руководство пользователя. ТОО «Слайс», НИИ «КВАНТ», 1. Москва, 1994, 10 с.
- Воеводин В.В. Математические модели и методы в параллельныхпроцессах. М.: Наука, 1986, 296 с.
- Воеводин B.B. Параллельные структуры алгоритмов и программ.1. М.: ОВМ, 1987, 144 с.
- Воеводин В.В. Особенности параллельных вычислений. В кн.
- Математическое моделирование. Современные проблемы математической физики и вычислительной математики. М.: Наука, 1989, с.63−71.
- Вудворт П.Р. Сравнение различных вариантов явных схем гидродинамики для векторных ЭВМ. В кн.: «Параллельные вычисле-ния'УПод ред. Г. Родрига: Пер. с англ./Под ред. Ю. Г. Дадаева. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат.лит., 1986, с. 148−165.
- Вульф М. Оптимизация программного обеспечения для суперЭВМ.- В кн.: «СуперЭВМ. Аппаратная и программная реализация.» /Под ред. С. Фернбаха: Пер. С англ. /Под ред. Б. А. Головкина. М.: Радио и связь, 1991, с.266−290.
- Гилл А. Динамика атмосферы и океана. М.:Мир, 1986, в 2-х томах, 812 с.
- Гольдштейн М.Л. Мультипроцессорная вычислительная система набазе транспьютерной идеологии //Алгоритмы и программные средства параллельных вычислений: сб.науч.тр. Екатеринбург: УРО РАН, 1995, с.61−68.
- Гусев A.B., Жуков В. Т., Забродин A.B., Кузнецов Д. Г., Лацис А.О.,
- Луцкий Е.А., Петрущенков И. Л., Поздняков Л. А., Феодорито-ва О.Б. Реализация вычислительных алгоритмов для некоторых классов задач на многопроцессорных системах. Препринт № 83, М.: ИПМ им. М. В. Келдыша АН СССР, 1992.
- Джордан Т.Л. Руководство по параллельным вычислениям и опытпрограммирования на ЭВМ CRAY-1. В кн.: «Параллельные вычисления"/Под ред. Г. Родрига: Пер. с англ./Под ред. Ю. Г. Дадаева. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат.лит., 1986, с.11−55.
- Демышев С.Г., Коротаев Г. К. Численная консервативная модельбароклинных течений в океане. В сб. Численное моделирование климата Мирового Океана./Под ред.Г. И. Марчука, М.:ОВМ АН СССР, 1986, с.60−79.
- Залесный В. Б. Моделирование крупномасштабных движений в
- Мировом океане. M.: ОВМ АН СССР, 1984, 158 с.
- Каменкович В.М. Об интегрировании уравнений теории морскихтечений в неодносвязных областях. // ДАН СССР, 1961, т. 138, № 5, с. 1076−1079.
- Каменкович В.М. Основы динамики океана. J1. Гидрометеоиздат, 1973, 240 с.
- Кассик М.Дж., мл. Векторизация как средство повышения вычислительных возможностей систем. В кн.: «СуперЭВМ. Аппаратная и программная реализация.» /Под ред. С. Фернбаха: Пер. С англ. /Под ред. Б. А. Головкина. — М.: Радио и связь, 1991, с.72−84.
- Козлов В.Ф. Лекции по теории стационарных океанических течений. Владивосток: ДВГУ, 1969, 383 с.
- Козлов В.Ф. Результаты приближенного расчета интегральнойциркуляции в Японском море //Метеорология и гидрология, 1971,№ 4, с.57−63.
- Кучеров А.Б., Николаев Е. С. Попеременно-треугольный итерационный метод решения сеточных эллиптических уравнений в прямоугольнике.- Журн.вычислит.матем. и матем.физ., 1976, 16, № 5, с.1164−1174.
- Кучеров А.Б., Николаев Е. С. Попеременно-треугольный итерационный метод решения сеточных эллиптических уравнений в произвольной области.- Журн.вычислит.матем. и матем.физ., 1977, 17, № 3, с.664−675.
- Кучеров А.Б. Алгоритмы итерационных схем с факторизованнымоператором. В кн. Разностные методы математической физики. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981, с.23−30.
- Кучеров А.Б. Алгоритмы блочного попеременно-треугольного итерационного метода. В кн.: Библиотека программ для решения краевых задач разностными методами. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983, с.60−68.
- Кучеров А.Б., Николаев Е. С. Параллельные алгоритмы итерационных методов с факторизованным оператором для решения эллиптических краевых задач. Дифференц. уравнения, 1984, т.20, № 7, с.1230−1237.
- Кучеров А.Б., Николаев Е. С. Параллельные и конвейерные алгоритмы попеременно-треугольного итерационного метода. В кн.: Разностные методы математической физики. Под ред. Е. С. Николаева. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984, с.66−83.
- Левин В.А., Смирнов С. В. Вычислительные алгоритмы математической модели океанской циркуляции для ЭВМ с массовым параллелизмом //Зимняя школа по механике сплошных сред (двенадцатая). Тезисы докладов. Пермь, УрО РАН, 1999, с. 211.
- Леонов А.К. Региональная океанография. 4.1.
- Л.:Гидрометеоиздат, 1960, 736 с.
- Мамаев О.И. Термохалинный анализ вод Мирового океана.
- Л.:Гидрометеоиздат, 1987, 296 с.
- Манабе С., Брайен К. Климат и циркуляция океана. /Пер с англ.
- Л.: Гидрометеоиздат, 1972, 192 с.
- Марчук Г. И. Численный алгоритм решения уравнений прогнозапогоды. ДАН СССР, 1964, т. 156, № 2, с. 308−311.
- Марчук Г. И., Дымников В. П., Залесный В. Б. Математические модели в геофизической гидродинамике и численные методы их реализации. Л.: Гидрометеоиздат, 1987, 296 с.
- Марчук Г. И., Саркисян A.C. Математическое моделирование циркуляции океана. М.:Наука, 1988, 302 с.
- Модуль вычислительной системы. Руководство пользователя.
- ТОО «Слайс», НИИ «КВАНТ», Москва, 1994, 15 с.
- Ортега Дж. Введение в параллельные и векторные методы решениялинейных систем. /Пер. С англ. М.:Мир, 1991, 367 с.
- Основные черты геологии и гидрологии Японского моря. М.:Издво АН СССР, 1961, 223 с.
- Педлоски Дж. Геофизическая гидродинамика. В 2-х томах./Пер. Сангл. М.:Мир, 1984, 811 с.
- Самарский A.A. Об одном экономичном алгоритме численного решения систем дифференциальных и алгебраических уравнений. -Журн.вычислит.матем. и матем.физ., 1964, 4, № 3, с.580−585.
- Самарский A.A. Введение в теорию разностных схем М.:Наука, 1971, 552 с.
- Самарский A.A., Николаев Е. С. Методы решения сеточных уравнений. М.: Наука, 1978, 592 с.
- Самарский A.A. Теория разностных схем М.:Наука, 1983, 616 с.
- Саркисян A.C. К теории неустановившихся ветровых течений в однородном океане // Изв. АН СССР, сер.геофиз., 1957, № 10, с. 1232−1237.
- Саркисян A.C. Численный анализ и прогноз морских течений. Л.:
- Гидрометеоиздат, 1977, 181 с.
- Саркисян A.C. Моделироване динамики океана. С.-Петербург:
- Гидрометеоиздат, 1991, 295 с.
- Сеидов Д.Г. Моделирование синоптической и климатической изменчивости океана. JI. Гидрометеоиздат, 1985, 207 с.
- Системы параллельной обработки: Пер. с англ./Под ред. Д.Ивенса.-М.: Мир, 1985, 416 с.
- Смирнов C.B. Численный анализ формирования циркуляции в упрощенной модели краевого моря с двумя проливами. В кн. Аппаратно-математические средства обработки океанографической информации. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1988, с. 10−21.
- Смирнов C.B. Один вариант экономичного алгоритма попеременно-треугольного итерационного метода и вопросы его реализации на вычислительном модуле с микропроцессором Intel860XR. Препринт. Владивосток: ИАПУ ДВО РАН, 1995, 16 с.
- Смирнов C.B. Реализация численной модели океанской циркуляции на параллельной ЭВМ с микропроцессорами INTEL860. -Препринт. Владивосток: ИАПУ ДВО РАН, 1996, 23 с.
- Смирнов C.B. Численные эксперименты по исследованию климатической циркуляции Японского моря // Материалы международной научно-технической конференции «Проблемы механики сплошной среды», Комсомольск-на-Амуре 15−19 сент.1997 г., Часть I. с.113−117.
- Уэлш Дж.Г. Моделирование геофизических течений на параллельной ЭВМ. В кн.: «Параллельные вычисления"/Под ред. Г. Родрига: Пер. с англ./Под ред. Ю. Г. Дадаева. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат.лит., 1986, с. 250−257.
- Фельзенбаум А.И. Обобщение теории Экмана на случай неравномерного ветра и произвольного рельефа дна замкнутого моря. //ДАН СССР, 1956, Т.109, № 2, с.299−302.
- Фельзенбаум А.И. Динамика морских течений (обзор). В кн.:
- Итоги науки. Гидромеханика, 1968». М.: ВИНИТИ АН СССР, 1970, с. 97−338.
- Физика океана. Т.1,2. Под ред. В. М. Каменковича и А.С.Монина1. М.:Наука, 1978, 910с.
- Элементы параллельного программирования /Васильковский В.А.,
- Котов В.Е., Марчук А. Г., Миренков Н.Н.- Под ред. В. Е. Котова. -М.: Радио и связь, 1983, 240 с.
- Эрцеговак М.Д., Ланг Т. Векторная обработка. В кн.:
- СуперЭВМ. Аппаратная и программная реализация.» /Под ред. С. Фернбаха: Пер. С англ. /Под ред. Б. А. Головкина. М.: Радио и связь, 1991, с.40−71.
- Юрасов Г. И., Яричин В. Г. Течения Японского моря Владивосток:1. ДВО АН СССР. 1991, 176 с.
- Arakawa A., Computational design for long-term numerical integrations of the equations of fluid motion: two-dimensional incompressible flow. Parti. // Journal of Computational Physics, vol.1, No. l, 1966, p. 119−143.
- Перевод в сб. «Численные методы решения задач динамики атмосферы и океана». Л.: Гидрометеоиздат, 1968, с. 226−251.)
- Boning C.W. Influences of a rought bottom topography on flowkinematics in an eddy-resolving circulation model. // Journal of Phys. Oceanogr., 1989, vol. 19, № 1, p. 77−97.
- Bryan K. A scheme for numerical integration of the equations ofmotion on an irregular grid free of nonlinear instability. // Mon. Wea. Rew., 1966, V.94, No. 1.
- Перевод в сб. «Численные методы решения задач динамики атмосферы и океана». Л.: Гидрометеоиздат, 1968, с. 288−291.)
- Bryan К. A numerical method for the study of the circulation of theworld ocean. // J. Comput. Phys., 1969, vol.4, № 3, p. 347−376.
- Bryan K. Cox M.D. An approximate equation of state for numericalmodels of ocean circulation. // Journal of Phys. Oceanogr., 1972, vol.2, № 4, p. 510−514.
- Cox M.D. A primitive equation, 3-dimensional model of the ocean1984, GFDL Ocean Group Tech. Rep. No. l, GFDL/NOAA, Princeton Univ., 250pp.
- Cuthill E.H., VargaR.S. A method of normalized block iteration.
- J.Assoc.Comput.Mach., 1959, 6, p.263−244.
- Eisenstat S. Efficient Implementation of a Class of Conjugate Gradient
- Methods. SIAM J. Sci. Stat. Comput., 1981, 2, № 1, p. 1−4.
- Flynn M. Some computer organizations and their effectiveness /IEEE
- Trans. Comp., C-21, 9,1972, p.948−960.
- Foreman M.G.G., Bennett A.F. On calculating vorticity balances inprimitive equation models. // Journal of Phys. Oceanogr., 1989, Vol.19, p.1407−1411.
- Han Y.-J. A numerical world ocean general circulation model. Part 1.
- Basic design and barotropic experiment. // Dynamics of Atmos. and Oceans, 1984, 8, p. 107−140.
- Haney R.L. A numerical study of the response of an idealized ocean tolarge-scale surface heat and momentum flux. // Journal of Phys. Oceanogr., 1974, vol. 4, № 4? p. 145−167.
- Hogan P.J., Hurlburt H.E. Sea of Japan circulation dynamics via the
- NRL layred model // Proc. of the CREAMS'97 Int. Symp., 28−30 Jan. 1997, Fukuoka, Japan, p. 109−112.
- Holloway G., Sou T., Eby M. Dynamics of circulation of the Japan Sea
- Journal of Marine Research, 1995, Vol.53, p.539−569.
- Hsieh W.W., Davey M.K., Wajsowics R.S. The free Kelvin wave infinite-difference numerical models // Journal of Phys. Oceanogr., 1983, vol. 13, № 8, p. 1383−1397.
- Intel Inc. i860™ Microprocessor family programmer’s referencemanual Intel Literature Sales, 1991.
- Kim C.H., Yoon J.H., Takematsu M. On the deep circulation simulatedin numerical model of the Japan Sea (East Sea) // CREAMS, Proceedings of Fourth CREAMS Workshop, Vladivostok-Seoul, 1996, p.147−152.
- Klinck D.K. Channel dynamics and its application to the Antarctic Circumpolar Current // Proceedings of the NATO Advanced Study Institute on Advanced Physical Oceanographic Numerical Modelling, D. Reidel Publishing Co., Dordrecht, 1986, p.257−264.
- Lilly D.К. On the computational stability of numerical solutions oftime-dependent non-linear geophysical fluid dinamics problems. // Month. Weath. Rev., 1965, vol. 93, № 1.
- Перевод в сб. «Численные методы решения задач динамики атмосферы и океана». JL: Гидрометеоиздат, 1968, с. 252−287.)
- Luther М.Е. Ocean modelling on supercomputers // Proceedings of the
- NATO Advanced Study Institute on Advanced Physical Oceanographic Numerical Modelling, D. Reidel Publishing Co., Dordrecht, 1986, p.265−297.
- Mesinger F., Arakawa A. Numerical Methods Used in Atmospheric
- Models, vol. 1. // GARP Publications Series, No. 17, World Meteorol. Organization, Geneva, 1976, 64 pp.
- Перевод: Мезингер Ф., Аракава А. «Численные методы, используемые в атмосферных моделях». Том 1, JL: Гидрометеоиздат, 1979,136 с.
- Noda Т., Ikeda S. An estimation of water pollution in the Japan Seausing the GFDL MOM Model with Geographical Information System // Proc. of the CREAMS'97 Int. Symp., 28−30 Jan. 1997, Fukuoka, Japan, p.345−348.
- NohY. Numerical simulation of the oceanic mixed layer of the East Sea using OGCM-OMLM coupled model // Creams, Proceedings of Fourth CREAMS Workshop, Vladivostok-Seoul, 1996, p. 137−141.
- Orlanski I. A Simple Boundary Condition for Unbounded Hyperbolic
- Flows // J.Сотр.Phys., 1976, Vol.21, p.251−269.
- Pacanowski R., Dixon K., Rosati A. The GFDL Modular Ocean Model
- User’s Guide Version 1.0 1991, GFDL Ocean Group Tech. Rep. No.2, GFDL/NOAA, Princeton Univ.
- Phillips N.A. An example of non-linear computational instability. //
- The Atmosphere and the Sea in Motion, New York, 1959. (Перевод в сб. «Атмосфера и океан в движении», ИЛ, 1963, с. 322 326.)
- Portland Group. PGCC User’s Guide. 1992, 210pp.
- Portland Group. PGF77 Fortran Reference Manual. 1992, 218 pp.
- Portland Group. PGF77 User’s Guide.-1992, 200 pp.
- Portland Group. PGTools User’s Guide.-1992, 218pp.
- Resnyansky Yu.D., Zelenko A.A. The effects of short-term variationsof atmospheric forcing in the thermal characteristics of the Japan Sea // CREAMS, Proceedings of Fourth CREAMS Workshop, Vladivostok-Seoul, 1996, p.35−38.
- Robinson A.R., Harrison D.E., Mintz Y., Semtner A.J. Eddies and thegeneral circulation of an idealized oceanic gyre: a wind and thermally driven primitive equation numerical experiment // J. Phys. Oceanogr., 1977, vol.7, p. 182−207.
- Roed L.P., Cooper C.K. Open boundary conditions in numerical oceanmodels // Proceedings of the NATO Advanced Study Institute on Advanced Physical Oceanographic Numerical Modelling, D. Reidel Publishing Co., Dordrecht, 1986, p.411−436.
- Ronday F. Vector computers and vector programming // Proceedings ofthe NATO Advanced Study Institute on Advanced Physical Oceanographic Numerical Modelling, D. Reidel Publishing Co., Dordrecht, 1986, p.257−264.
- Semtner A.J. An Oceanic General Circulation Model with Bottom
- Topography // Numerical Simulation of Weather and Climate, Tech. Rept. No. 9, Department of Meteorology, University of California, Los Angeles, 1974, 99 pp.
- Semtner A.J., Mintz Y. Numerical simulation of the Gulf Stream andmid-ocean eddies // J. Phys. Oceanogr., 1977, vol.7, p. 208−230.
- Semtner A.J. Finite-difference formulation of the world ocean model //
- Proceedings of the NATO Advanced Study Institute on Advanced Physical Oceanographic Numerical Modelling, D. Reidel Publishing Co., Dordrecht, 1986, p. 187−202.
- Semtner A.J. History and methodology of modelling the circulation of the World ocean // Proceedings of the NATO Advanced Study Institute on Advanced Physical Oceanographic Numerical Modelling, D. Reidel Publishing Co., Dordrecht, 1986, p. 23−32.
- Seung Y.H., Kim K. A numerical modeling of the East Sea circulation // J. Oceanol. Soc. Korea, 1993, Vol.28, № 4, p.292−304.
- Stevens D.P. The Open Boundary Condition in the United Kingdom Fine-Resolution Antarctic Model // J.Phys.Oceanogr., 1991, Vol.44, p.315−336.
- Suginohara N., Fukasawa M. Set-up of deep circulation in the multilevel numerical models // J.Oceanogr.Soc.Japan, 1988, Vol.44, p.315−336.
- TakanoK. A general circulation model of the World Ocean. //Numerical simulation of Weather and Climate, Tech.Rep.No.8, Department of Meteorology, Univ. of California, Los Angeles, 1974, 47 pp.
- Thompson T. The World’s fastest computers // Byte, January 1996, p.45−58.
- Transtech Inc. TTM110 User Guide. Transtech TTM110 HIGH PERFORMANCE i860 TRAM USER MANUAL. 1991, 20 pp.
- Yoon J.H., Suginohara N. Behavior of warm water flowing into a cold ocean // J.Oceanogr.Soc.Japan, 1977, Vol.33, p.272−282.
- Yoon J.H. Numerical experiment on the circulation in the Japan Sea. Part I. Formation of the Korean Warm Current // J.Oceanogr.Soc.Japan, 1982, Vol.38, p.43−51.
- Yoon J.H. Numerical experiment on the circulation in the Japan Sea. Part II. Influence of seasonal variations in atmospheric conditions on the Tsushima Current // J.Oceanogr.Soc.Japan, 1982, Vol.38, p.81−94.
- Yoon J.H. Numerical experiment on the circulation in the Japan Sea. Part III. Mechanism of the Nearshore Branch of the Tsushima Current // J.Oceanogr.Soc.Japan, 1982, Vol.38, p.125−130.