Melhorando o Desempenho Computacional de um Esquema de Diferenças Finitas para as Equações de Maxwell

Melhorando o Desempenho Computacional de um Esquema de Diferenças Finitas para as Equações de Maxwell

RESUMO As equações de Maxwell têm um papel crucial na teoria do eletromagnetismo e suas aplicações. Entretanto, nem sempre é possível resolver essas equações de forma analítica. Por isso, precisamos de métodos numéricos para obter soluções aproximadas das equações de Maxwell. O método FDTD (Finite-Diference Time-Domain), proposto por K. Yee, é amplamente usado devido a sua simplicidade e eficiência. No entanto, esse método apresenta um alto custo computacional. Neste trabalho, propomos uma implementação paralela do método FDTD para execução em GPUs, usando a plataforma CUDA. Nosso objetivo é reduzir o tempo de processamento requerido para viabilizar o uso do método FDTD para a simulação da propagação de ondas eletromagnéticas. Avaliamos o algoritmo proposto considerando condições de contorno de tipo Dirichlet e também condições absorventes. Obtivemos ganhos de desempenho que variam de 7 a 8 vezes, comparando a implementação paralela proposta com uma versão sequencial otimizada.

Saved in:
Bibliographic Details
Main Authors: VELOSO,L.J.P., ALFARO VIGO,D.G., ROSSETTO,S.
Format: Digital revista
Language:Portuguese
Published: Sociedade Brasileira de Matemática Aplicada e Computacional 2016
Online Access:http://old.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2179-84512016000100093
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
id oai:scielo:S2179-84512016000100093
record_format ojs
spelling oai:scielo:S2179-845120160001000932016-05-17Melhorando o Desempenho Computacional de um Esquema de Diferenças Finitas para as Equações de MaxwellVELOSO,L.J.P.ALFARO VIGO,D.G.ROSSETTO,S. Equações de Maxwell Algoritmo de Yee Programação Paralela com GPU RESUMO As equações de Maxwell têm um papel crucial na teoria do eletromagnetismo e suas aplicações. Entretanto, nem sempre é possível resolver essas equações de forma analítica. Por isso, precisamos de métodos numéricos para obter soluções aproximadas das equações de Maxwell. O método FDTD (Finite-Diference Time-Domain), proposto por K. Yee, é amplamente usado devido a sua simplicidade e eficiência. No entanto, esse método apresenta um alto custo computacional. Neste trabalho, propomos uma implementação paralela do método FDTD para execução em GPUs, usando a plataforma CUDA. Nosso objetivo é reduzir o tempo de processamento requerido para viabilizar o uso do método FDTD para a simulação da propagação de ondas eletromagnéticas. Avaliamos o algoritmo proposto considerando condições de contorno de tipo Dirichlet e também condições absorventes. Obtivemos ganhos de desempenho que variam de 7 a 8 vezes, comparando a implementação paralela proposta com uma versão sequencial otimizada.info:eu-repo/semantics/openAccessSociedade Brasileira de Matemática Aplicada e ComputacionalTEMA (São Carlos) v.17 n.1 20162016-04-01info:eu-repo/semantics/articletext/htmlhttp://old.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2179-84512016000100093pt10.5540/tema.2016.017.01.0093
institution SCIELO
collection OJS
country Brasil
countrycode BR
component Revista
access En linea
databasecode rev-scielo-br
tag revista
region America del Sur
libraryname SciELO
language Portuguese
format Digital
author VELOSO,L.J.P.
ALFARO VIGO,D.G.
ROSSETTO,S.
spellingShingle VELOSO,L.J.P.
ALFARO VIGO,D.G.
ROSSETTO,S.
Melhorando o Desempenho Computacional de um Esquema de Diferenças Finitas para as Equações de Maxwell
author_facet VELOSO,L.J.P.
ALFARO VIGO,D.G.
ROSSETTO,S.
author_sort VELOSO,L.J.P.
title Melhorando o Desempenho Computacional de um Esquema de Diferenças Finitas para as Equações de Maxwell
title_short Melhorando o Desempenho Computacional de um Esquema de Diferenças Finitas para as Equações de Maxwell
title_full Melhorando o Desempenho Computacional de um Esquema de Diferenças Finitas para as Equações de Maxwell
title_fullStr Melhorando o Desempenho Computacional de um Esquema de Diferenças Finitas para as Equações de Maxwell
title_full_unstemmed Melhorando o Desempenho Computacional de um Esquema de Diferenças Finitas para as Equações de Maxwell
title_sort melhorando o desempenho computacional de um esquema de diferenças finitas para as equações de maxwell
description RESUMO As equações de Maxwell têm um papel crucial na teoria do eletromagnetismo e suas aplicações. Entretanto, nem sempre é possível resolver essas equações de forma analítica. Por isso, precisamos de métodos numéricos para obter soluções aproximadas das equações de Maxwell. O método FDTD (Finite-Diference Time-Domain), proposto por K. Yee, é amplamente usado devido a sua simplicidade e eficiência. No entanto, esse método apresenta um alto custo computacional. Neste trabalho, propomos uma implementação paralela do método FDTD para execução em GPUs, usando a plataforma CUDA. Nosso objetivo é reduzir o tempo de processamento requerido para viabilizar o uso do método FDTD para a simulação da propagação de ondas eletromagnéticas. Avaliamos o algoritmo proposto considerando condições de contorno de tipo Dirichlet e também condições absorventes. Obtivemos ganhos de desempenho que variam de 7 a 8 vezes, comparando a implementação paralela proposta com uma versão sequencial otimizada.
publisher Sociedade Brasileira de Matemática Aplicada e Computacional
publishDate 2016
url http://old.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2179-84512016000100093
work_keys_str_mv AT velosoljp melhorandoodesempenhocomputacionaldeumesquemadediferencasfinitasparaasequacoesdemaxwell
AT alfarovigodg melhorandoodesempenhocomputacionaldeumesquemadediferencasfinitasparaasequacoesdemaxwell
AT rossettos melhorandoodesempenhocomputacionaldeumesquemadediferencasfinitasparaasequacoesdemaxwell
_version_ 1756439511793926144

Similar Items