2011
informatika
Pszeudóspektrális és véges differencia-módszerek elektrodinamikai szimulációkra GPU-n
Témavezető:
Dr. Csurgay Árpád
Dr. Csurgay Árpád
Összefoglaló
A parciális differenciálegyenletek numerikus megoldása kiemelkedően fontos és kutatott terület. Numerikus módszerek segítségével számos fontos problémát tudunk modellezni
anélkül, hogy a fizikai megvalósítás költségeit és időigényét fel kelljen vállalnunk. Az elmúlt évszázadban, különösen az elmúlt ötven évben megannyi eljárást dolgoztak ki különböző fizikai problémák meg- oldására. A megoldandó fizikai problémák között kiemelkedő szerepet játszik az elektrodinamikai rendszerek numerikus kezelése. Ezen módszerek között vannak ismertebb, elterjedtebb eljárások, illetve olyanok, amelyek különböző okok miatt nem terjedtek el annyira.
Ezen tudományos számításokra alkalmazott számítógép architektúrákban egyre fontosabb szerepet töltenek be a grafikus kártyák, jelenleg is óriási és egyre növekvő számítási teljesítményük miatt. Azonban ahhoz hogy ezekre a chipekre hatékonyan implementáljunk numerikus algoritmusokat szignifikáns változtatásokat kell rajtuk alkalmaznunk.
A dolgozat célja elektrodinamikai szimulációk megvalósítása grafikus kártyán: a széles körben elterjedt FDTD-Finite Difference Time Domain módszert, illetve egy, a kevésbé ismert módszerek közé tartozó PSTD-Pseudo Spectral Time Domain módszer bemutatása, megvalósítása GPU-n, és tulajdonsága- inak összehasonlítása egyéb módszerekkel.
anélkül, hogy a fizikai megvalósítás költségeit és időigényét fel kelljen vállalnunk. Az elmúlt évszázadban, különösen az elmúlt ötven évben megannyi eljárást dolgoztak ki különböző fizikai problémák meg- oldására. A megoldandó fizikai problémák között kiemelkedő szerepet játszik az elektrodinamikai rendszerek numerikus kezelése. Ezen módszerek között vannak ismertebb, elterjedtebb eljárások, illetve olyanok, amelyek különböző okok miatt nem terjedtek el annyira.
Ezen tudományos számításokra alkalmazott számítógép architektúrákban egyre fontosabb szerepet töltenek be a grafikus kártyák, jelenleg is óriási és egyre növekvő számítási teljesítményük miatt. Azonban ahhoz hogy ezekre a chipekre hatékonyan implementáljunk numerikus algoritmusokat szignifikáns változtatásokat kell rajtuk alkalmaznunk.
A dolgozat célja elektrodinamikai szimulációk megvalósítása grafikus kártyán: a széles körben elterjedt FDTD-Finite Difference Time Domain módszert, illetve egy, a kevésbé ismert módszerek közé tartozó PSTD-Pseudo Spectral Time Domain módszer bemutatása, megvalósítása GPU-n, és tulajdonsága- inak összehasonlítása egyéb módszerekkel.
Dr. Csurgay Árpád