ПРИМЕНЕНИЕ FPGA ДЛЯ УСКОРЕНИЯ РАСЧЕТА ВОЛНОВОГО ФРОНТА ЦУНАМИ
https://doi.org/10.25205/1818-7900-2018-16-4-79-84
Аннотация
Рассматривается вопрос ускорения численного расчёта распространения волны цунами от очага до берега в рамках дифференциальной модели мелкой воды с применением аппаратного ускорения на базе FPGA. Разработана программная архитектура для расчета системы мелкой воды без учёта внешних сил, являющейся эквивалентной используемой в пакете MOST для численного моделирования движения волны цунами по водной акватории. Численная реализация системы мелкой воды осуществлялась по схеме Мак-Кормака. Точность вычислений разработанного решателя была проверена сравнением с точным решением, известным в случае плоского наклонного дна. Достигнутая точность не уступает, а местами и превосходит точность известного программного пакета MOST.
Об авторах
К. Ф. Лысаков
Новосибирский государственный университет; Институт автоматики и электрометрии СО РАН
Россия
Россия
К. К. Облаухов
Новосибирский государственный университет
Россия
Россия
М. Ю. Шадрин
Новосибирский государственный университет; Институт автоматики и электрометрии СО РАН
Россия
Россия
Список литературы
1. Titov V. V., Gonzalez F. I. Implementation and testing of the method of splitting tsunami (MOST) model // NOAA Technical Memorandum ERL PMEL-112. 1997.
2. Titov V., Gonzalez F., Bezhaev A. Yu., Lavrentiev M. M., Marchuk A. G., Avdeev A. V. Real-Time Tsunami Forecasting: Challenges and Solutions // Proc. of the International Conference “Mathematical Methods in Geophysics”. Novosibirsk, 2003. P. 225-228.
3. Gica E., Spillane М., Titov V., Chamberlin C., Newman J. Development of the forecast propagation database for NOAA’s short-term inundation forecast for tsunamis (SIFT) // NOAA Technical Memorandum. 2008. URL: https://www.ndbc.noaa.gov/dart.shtml
4. Marchuk A. G. Estimating Tsunami Wave Height over a Sloping Bottom in the Ray Approximation // Numerical Analysis and Applications. 2015. Vol. 8 (4). P. 304-313.
5. Lavrentiev M. M., Romanenko A. A., Lysakov K. F. Modern Computer Architecture to Speed-Up Calculation of Tsunami Wave Propagation // Proc. of the Eleventh (2014) Pacific/Asia Offshore Mechanics Symposium. 2014. P. 186-191.
6. Lavrentiev M. M., Romanenko A. A. Modern software architectures facilities to accelerate calculations // Proc. of the XII International workshop «Supercomputing and Computer modelling», RFNC-VNIIEF. Sarov, 2011. P. 251-256.
7. Zwagerman M. D. High Level Synthesis, a Use Case Comparison with Hardware Description Language // Master Theses, 2015. URL: https://scholarworks.gvsu.edu/cgi/viewcontent.cgi? referer=&httpsredir=1&article=1754&context=theses
8. Lysakov K. F., Shadrin M. Yu. FPGA Based Hardware Accelerator for High Performance Data-Stream Processing // Pattern Recognition and Image Analysis. 2013. Vol. 23 (1). P. 26-34.
Рецензия
Для цитирования:
Лысаков К.Ф., Облаухов К.К., Шадрин М.Ю. ПРИМЕНЕНИЕ FPGA ДЛЯ УСКОРЕНИЯ РАСЧЕТА ВОЛНОВОГО ФРОНТА ЦУНАМИ. Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии. 2018;16(4):79-84. https://doi.org/10.25205/1818-7900-2018-16-4-79-84
For citation:
Lysakov K.F., Oblaukhov K.K., Shadrin M.Yu. USING FPGA TO ACCELERATE COMPUTATION OF TSUNAMI WAVEFRONT. Vestnik NSU. Series: Information Technologies. 2018;16(4):79-84. (In Russ.) https://doi.org/10.25205/1818-7900-2018-16-4-79-84
Просмотров:
44
Послать статью по эл. почте 