Diseño e implementación de la versión paralela del programa para el modelamiento de propagación de ondas elásticas 2d en cuerpos solidos usando el método de diferencias finitas ecoelas2d

Abstract

El poder de cómputo ha avanzado a un estado donde podemos comenzar a realizar simulaciones cada vez más reales. Así, para modelar la propagación de ondas sísmicas en medios complejos se creó el software EcoElas2D, que utiliza el método de diferencias finitas para simular la propagación de ondas elásticas en dos dimensiones (2D). Sin embargo, en plataformas seriales los cálculos todavía se limitan a los tamaños pequeños en caso que el modelo exija una grilla muy fina, y/o un pequeño intervalo de tiempo. Este es un proceso típico de alta exigencia en CPU. La paralelización, una opción que permite incrementar el desempeño de la computación, se aplicó a un prototipo de este software. Para hacer uso del poder de cómputo de los clusters, Ecoelas2D distribuye el trabajo sobre cada uno de los procesadores que lo componen. Usando el Interfaz de paso de mensajes (MPI) para la comunicación entre los procesadores, los tiempos de ejecución se reducen, así como los tamaños del modelo, aún para grillas pequeñas, se puede aumentar considerablemente. Una comparación de desempeño permite vislumbrar las ventajas de esta técnica. Adicionalmente existe una versión más avanzada de este software que permite tener en cuenta topografía abrupta y hacer variaciones en el tamaño de la grilla a través del volumen. Esto permite optimizar el tamaño de la grilla y por lo tanto reducir el costo computacional. Un futuro desarrollo de esta última versión de EcoElas2D es también proceder a una paralelización