Utilização de computação de elevado desempenho para a simulação de problemas de hidrodinâmica costeira

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Amorim, Sérgio Branco
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/40510
Resumo: Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil
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spelling Utilização de computação de elevado desempenho para a simulação de problemas de hidrodinâmica costeiraUse of high performance computating for the simulation of coastal hidrodynamic problemsClusterComputação paralelaModelaçãoDelft3dHidráulicaClusterParallel computingModellinghhydraulicsEngenharia e Tecnologia::Engenharia CivilDissertação de mestrado integrado em Engenharia CivilNesta dissertação pretende avaliar-se o desempenho da computação paralela na modelação hidráulica realizada com o programa Delft3D. A computação paralela permite o aumento da capacidade computacional com menores custos do que o simples recurso a unidades de hardware com maior potência (como processadores, memórias ou outros) o que a leva a ser, geralmente, uma solução atrativa. Nesta dissertação testou-se o uso deste recurso em duas vertentes possíveis. A primeira tratou-se da utilização de um cluster informático, um computador de alto desempenho formado por vários computadores individuais que podem trabalhar individualmente ou em conjunto, sendo essa uma forma usual de paralelismo informático em que várias unidades trabalham em conjunto num mesmo problema. Como o paralelismo chegou à arquitetura dos computadores pessoais mais comuns, sendo o processador de qualquer um deles constituídos por vários cores que podem funcionar como unidades de processamento individualizados, o uso desta ferramenta foi também testado neste tipo de equipamento para se aferir das possíveis melhorias de desempenho destas ferramentas num caso de modelação hidráulica. Tratou-se especificamente de um canal retangular hipotético, tendo estes testes numéricos envolvido as equações de conservação de massa, momento e modelo de turbulência, contemplados pelo módulo hidrodinâmico do Delft3D. Assim, pretendeu-se com esta dissertação testar estas ferramentas e registar as diferenças de desempenho das diferentes soluções possíveis. Os resultados obtidos permitiram constatar que o recurso à computação paralela trouxe benefícios claros no desempenho do programa Delft3D. No exemplo simulado conseguiu-se uma execução treze vezes mais rápida no cluster SeARCH e três vezes mais rápida no computador pessoal com core quádruplo.The aim of this dissertation was to evaluate the performance of parallel computing in hydraulic modelling managed with the Delft3D software. Parallel computing allows the increasing the computing capability with fewer costs than the simple use of hardware units with bigger power (such as processors, memories and others) which makes it usually an attractive solution. In this dissertation we tested the use of this resource in two different ways. The first was the use of a computing cluster, a high performance computer made of several single computing units that can function together or individually, that being a usual method of computing parallelism in which several computing units solve a single problem together. Since parallelism is now available in the architecture of the most common personal computers, with the processors of any of them now constituted by several cores that can function as individual processing unit, the use of these tools was also tested in this type of hardware to study the possible performance improvements due to the use of these tools in a hydraulic modelling example. Specifically a hypothetical rectangular channel, the numerical tests involving the continuity, momentum and turbulence model equations, included in the Delft3D hydrodynamic module. Therefore, the aim of this dissertation was to test these tools and to record the performance of the different possible solutions. The obtained results led to the conclusion that using parallel computing brought obvious benefits in the modelling performance with the Delft3D. It was managed, in the simulated example, an execution that was thirteen times faster in the SeARCH cluster and three times faster in a personal computer with four cores.Pinho, José L. S.Universidade do MinhoAmorim, Sérgio Branco20152015-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/40510porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:13:37Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/40510Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:05:46.885487Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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