Implementação paralela via OpenMP do Método MuMM em problemas de escoamento em meios porosos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Sérgio Felipe Ferreira
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/29050
Resumo: Os métodos multiescala são normalmente desenvolvidos para resolução de problemas elípticos de segunda ordem, nos quais os coeficientes são de natureza heterogênea multiescala. O Método Misto Multiescala (MuMM), introduzido por Francisco et al. (2014), visa a eficiência e acurácia na aproximação de problemas de escoamento em meios porosos altamente heterogêneos. Alguns dos procedimentos iterativos do código MuMM demandam maior esforço computacional. Este trabalho visa realizar a implementação paralela via OpenMP do código MuMM para o escoamento bidimensional em meio poroso, obtendo resultados numéricos em menos tempo de simulação comparado à sua versão serial. O código é preparado e adequado para sua implementação paralela e são definidos os parâmetros fixos das simulações. A partir da simulação em meio homogêneo, é escolhido o tamanho de uma malha grossa que proporciona erros globais pequenos. Com esta simulação, são identificados os laços do algoritmo que proporcionam redução no tempo de execução do código, e estão sujeitos à implementação paralela com diretivas e cláusulas OpenMP. A partir da simulação em meio heterogêneo,são verificados outros laços que podem tornar-se lentos devido à heterogeneidade. Os laços mais lentos são paralelizados por meio da melhor combinação de diretivas e cláusulas. O sucesso da implementação paralela é avaliado por meio das medidas de desempenho na simulação dos problemas em tela. Há significativa redução no esforço computacional para gerar uma solução pelo código MuMM em malha grossa, ainda apresentando boa concordância com a solução em malha fina.
id UFF-2_fa353f515c59d15e6863fc836de671e7
oai_identifier_str oai:app.uff.br:1/29050
network_acronym_str UFF-2
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
repository_id_str 2120
spelling Implementação paralela via OpenMP do Método MuMM em problemas de escoamento em meios porososComputação paralelaMeios porososMétodo multiescalaOpenMPMétodo Misto MultiescalaProgramação paralela (Computação)Produção intelectualEngenharia MecânicaParallel computingPorous mediaMultiscale methodOpenMPOs métodos multiescala são normalmente desenvolvidos para resolução de problemas elípticos de segunda ordem, nos quais os coeficientes são de natureza heterogênea multiescala. O Método Misto Multiescala (MuMM), introduzido por Francisco et al. (2014), visa a eficiência e acurácia na aproximação de problemas de escoamento em meios porosos altamente heterogêneos. Alguns dos procedimentos iterativos do código MuMM demandam maior esforço computacional. Este trabalho visa realizar a implementação paralela via OpenMP do código MuMM para o escoamento bidimensional em meio poroso, obtendo resultados numéricos em menos tempo de simulação comparado à sua versão serial. O código é preparado e adequado para sua implementação paralela e são definidos os parâmetros fixos das simulações. A partir da simulação em meio homogêneo, é escolhido o tamanho de uma malha grossa que proporciona erros globais pequenos. Com esta simulação, são identificados os laços do algoritmo que proporcionam redução no tempo de execução do código, e estão sujeitos à implementação paralela com diretivas e cláusulas OpenMP. A partir da simulação em meio heterogêneo,são verificados outros laços que podem tornar-se lentos devido à heterogeneidade. Os laços mais lentos são paralelizados por meio da melhor combinação de diretivas e cláusulas. O sucesso da implementação paralela é avaliado por meio das medidas de desempenho na simulação dos problemas em tela. Há significativa redução no esforço computacional para gerar uma solução pelo código MuMM em malha grossa, ainda apresentando boa concordância com a solução em malha fina.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorMultiscale methods are normally developed for solving second order elliptical problems in which the coefficients are of heterogeneous multiscale nature. The Mixed Multiscale Method (MuMM) was introduced by Francisco et al. (2014) aiming at the efficient and accurate in the approximation of highly heterogeneous porous media flows. Some iterative procedures of the MuMM solver are time-consuming. This work aims the parallel implementation of the MuMM solver for the bidimensional porous media flow using OpenMP obtaining numerical results in less time than the serial version of the implementation. The code is prepared and adapted for parallel implementation and the fixed parameters are defined. The coarse mesh size with smaller global errors is chosen from the homogeneous medium simulation. The algorithm loops that provides run time reduction are identified and are subjected by parallel implementation with OpenMP directives and clauses. Given the heterogeneity, other time-consuming loops are checked from the heterogeneous medium simulations. The time-consuming loops are parallelized by means the best directive and clauses combination. The parallel implementation success is assessed through performance measures in screen. There is a significant reduction in computational effort to generate a solution by the coarse-mesh MuMM code, still showing good agreement with the fine-mesh solution.109 p.Francisco, Alexandre Santoshttp://lattes.cnpq.br/3399621063210711Assis, Weslley Luiz da Silvahttp://lattes.cnpq.br/8444210181194986Moreira, Luciano Pessanhahttp://lattes.cnpq.br/5673024226638200Souto, Hélio Pedro Amaralhttp://lattes.cnpq.br/1999072996132654http://lattes.cnpq.br/0924966666836333Silva, Sérgio Felipe Ferreira2023-06-05T15:22:13Z2023-06-05T15:22:13Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSILVA, Sérgio Felipe Ferreira. Implementação paralela via OpenMP do Método MuMM em problemas de escoamento em meios porosos. 2019. 109 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal Fluminense, Volta Redonda, 2019.http://app.uff.br/riuff/handle/1/29050CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2023-06-05T15:22:16Zoai:app.uff.br:1/29050Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T10:49:31.080809Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
dc.title.none.fl_str_mv Implementação paralela via OpenMP do Método MuMM em problemas de escoamento em meios porosos
title Implementação paralela via OpenMP do Método MuMM em problemas de escoamento em meios porosos
spellingShingle Implementação paralela via OpenMP do Método MuMM em problemas de escoamento em meios porosos
Silva, Sérgio Felipe Ferreira
Computação paralela
Meios porosos
Método multiescala
OpenMP
Método Misto Multiescala
Programação paralela (Computação)
Produção intelectual
Engenharia Mecânica
Parallel computing
Porous media
Multiscale method
OpenMP
title_short Implementação paralela via OpenMP do Método MuMM em problemas de escoamento em meios porosos
title_full Implementação paralela via OpenMP do Método MuMM em problemas de escoamento em meios porosos
title_fullStr Implementação paralela via OpenMP do Método MuMM em problemas de escoamento em meios porosos
title_full_unstemmed Implementação paralela via OpenMP do Método MuMM em problemas de escoamento em meios porosos
title_sort Implementação paralela via OpenMP do Método MuMM em problemas de escoamento em meios porosos
author Silva, Sérgio Felipe Ferreira
author_facet Silva, Sérgio Felipe Ferreira
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Francisco, Alexandre Santos
http://lattes.cnpq.br/3399621063210711
Assis, Weslley Luiz da Silva
http://lattes.cnpq.br/8444210181194986
Moreira, Luciano Pessanha
http://lattes.cnpq.br/5673024226638200
Souto, Hélio Pedro Amaral
http://lattes.cnpq.br/1999072996132654
http://lattes.cnpq.br/0924966666836333
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva, Sérgio Felipe Ferreira
dc.subject.por.fl_str_mv Computação paralela
Meios porosos
Método multiescala
OpenMP
Método Misto Multiescala
Programação paralela (Computação)
Produção intelectual
Engenharia Mecânica
Parallel computing
Porous media
Multiscale method
OpenMP
topic Computação paralela
Meios porosos
Método multiescala
OpenMP
Método Misto Multiescala
Programação paralela (Computação)
Produção intelectual
Engenharia Mecânica
Parallel computing
Porous media
Multiscale method
OpenMP
description Os métodos multiescala são normalmente desenvolvidos para resolução de problemas elípticos de segunda ordem, nos quais os coeficientes são de natureza heterogênea multiescala. O Método Misto Multiescala (MuMM), introduzido por Francisco et al. (2014), visa a eficiência e acurácia na aproximação de problemas de escoamento em meios porosos altamente heterogêneos. Alguns dos procedimentos iterativos do código MuMM demandam maior esforço computacional. Este trabalho visa realizar a implementação paralela via OpenMP do código MuMM para o escoamento bidimensional em meio poroso, obtendo resultados numéricos em menos tempo de simulação comparado à sua versão serial. O código é preparado e adequado para sua implementação paralela e são definidos os parâmetros fixos das simulações. A partir da simulação em meio homogêneo, é escolhido o tamanho de uma malha grossa que proporciona erros globais pequenos. Com esta simulação, são identificados os laços do algoritmo que proporcionam redução no tempo de execução do código, e estão sujeitos à implementação paralela com diretivas e cláusulas OpenMP. A partir da simulação em meio heterogêneo,são verificados outros laços que podem tornar-se lentos devido à heterogeneidade. Os laços mais lentos são paralelizados por meio da melhor combinação de diretivas e cláusulas. O sucesso da implementação paralela é avaliado por meio das medidas de desempenho na simulação dos problemas em tela. Há significativa redução no esforço computacional para gerar uma solução pelo código MuMM em malha grossa, ainda apresentando boa concordância com a solução em malha fina.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-06-05T15:22:13Z
2023-06-05T15:22:13Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv SILVA, Sérgio Felipe Ferreira. Implementação paralela via OpenMP do Método MuMM em problemas de escoamento em meios porosos. 2019. 109 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal Fluminense, Volta Redonda, 2019.
http://app.uff.br/riuff/handle/1/29050
identifier_str_mv SILVA, Sérgio Felipe Ferreira. Implementação paralela via OpenMP do Método MuMM em problemas de escoamento em meios porosos. 2019. 109 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Universidade Federal Fluminense, Volta Redonda, 2019.
url http://app.uff.br/riuff/handle/1/29050
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv CC-BY-SA
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv CC-BY-SA
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)
instacron:UFF
instname_str Universidade Federal Fluminense (UFF)
instacron_str UFF
institution UFF
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)
repository.mail.fl_str_mv riuff@id.uff.br
_version_ 1811823580783050752

Registros relacionados