Rechenleistungsoptimierte Software-Strategien für auf unstrukturierten Gittern basierende Anwendungen in der Ozeanmodellierung

Drittmittelfinanzierte Einzelförderung


Details zum Projekt

Projektleiter/in:
Prof. Dr. Harald Köstler
Dr. Roberto Grosso
Vadym Aizinger, Ph.D.

Projektbeteiligte:
Daniel Zint
Sebastian Kuckuk
Sara Faghih-Naini

Beteiligte FAU-Organisationseinheiten:
Lehrstuhl für Informatik 10 (Systemsimulation)
Lehrstuhl für Informatik 9 (Graphische Datenverarbeitung)
Professur für Angewandte Mathematik (Wissenschaftliches Rechnen)

Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
Akronym: OCEAN
Projektstart: 01.01.2017
Projektende: 30.09.2020


Forschungsbereiche

Geometrische Modellierung und 3D-Rekonstruktion
Lehrstuhl für Informatik 9 (Graphische Datenverarbeitung)


Abstract (fachliche Beschreibung):

Um akkurate Ozean, Atmosphären oder Klima Simulationen durchzuführen werden sehr effiziente numerische Verfahren und große Rechenkapazitäten benötigt, die in vielen Teilen der Welt und bei vielen Forschungsgruppen in diesen Anwendungsfeldern nicht verfügbar sind. Solche Beschränkungen führen auch dazu, dass Modelle und Softwarepakete basierend auf strukturierten Gittern derzeit in der Ozeanwissenschaft immer noch vorherrschend sind.In diesem Projekt soll zum einen die Rechenzeit für Modelle, die auf unstrukturierten Gittern und einer diskontinuierlichen Galerkin finite Elemente Methode basieren, deutlich reduziert werden, und zum anderen die Produktivität bei der Softwareentwicklung gesteigert werden. Das erste Ziel soll durch einen neuen Ansatz zur parallelen Gebietszerlegung und durch adaptive numerische Verfahren erreicht werden.Für das zweite Ziel kommen moderne Software Design Strategien zum Einsatz, vor allem Codegenerierung und automatische Optimierung von rechenintensiven Programmteilen. Die Fortschritte bei der Rechenzeit und dem Software Design, die aus dem Projekt resultieren, können einen wichtigen Beitrag leisten, um unstrukturierte Gitter für alle Forscher aus den Ozeanwissenschaften nutzbar zu machen, auch wenn sie nur Zugang zu moderat parallelen Systemen und nicht zu Höchstleistungsrechnern haben.


Publikationen

Kuckuk, S., & Köstler, H. (2018). Towards Whole Program Generation for Ocean Modeling. Poster presentation at PASC'18, Basel, CH.
Kuckuk, S., & Köstler, H. (2018). Whole Program Generation of Massively Parallel Shallow Water Equation Solvers. In 2018 IEEE International Conference on Cluster Computing (CLUSTER) (pp. 78-87). Belfast, GB.
Kuckuk, S., & Köstler, H. (2017). Metaprogramming for Unstructured Mesh Applications in Ocean Modeling. Paper presentation at SIAM Conference on Computational Science and Engineering 2017, Atlanta, US.

Zuletzt aktualisiert 2019-15-04 um 14:12