Computacao de Alto Desempenho Aplicada a Métodos Numéricos

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COMPUTAÇÃO DE ALTO DESEMPENHO COMPUTAÇÃO PARALELA NA RESOLUÇÃO DE MÉTODOS NUMÉRICOS COMPUTACIONAIS ARTHUR ARAUJO MAIA FARAH Setembro / 2012 CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

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Computacao de Alto Desempenho Aplicada a Métodos Numéricos

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C OMP U TA ODE A LT ODE S E MP E NH OCOMPUTAOPARALELANARESOLUODEMTODOSNUMRI COS COMPUTACI ONAI SA RT H U R A RA U J OMA I A FA RA H Setembro / 2012CENTRO FEDERAL DE EDUCAO TECNOLGICA DE MINAS GERAISPROGRAMA DE PS-GRADUAO EM ENGENHARIA ELTRICAVasto numero e !ro"# emas !r$t% &os e 'rane &om!# e(% ae) em % *ersas $reas o &on+e&% mento,Ne&ess% ae e t-&n% &as num-r% &as &om!uta&% ona% s !ara tratar 'rane *o# ume e aos &om .ua# % ae num-r% &a,I nten/0o e reu1% r tem!o e &usto e !ro2 etos) sem ne&ess% ae e &onstru% r !rot3t% !os e e rea# % 1ar ensa% os 45 s% &os) e(!# orano !ro"# emas e 4orma ot% m% 1aa,A# ta ne&ess% ae e !ro&essamento e restr% /6es em re# a/0o ao +ar7are 8 Paradigma da com!"a#$o ara%&%a 'a(-)& *&c&))+rio9RELEV:NCIAMTODOS NUMRICOS COMPUTACIONAIS 8 A;ORDACaasu"om5 n% o!oea!# % &art-&n% &as% 4erentes!ara!r-8&on% &% onamento>A&om"% na/0oa!ro!r% aaasso# u/6esnossu"om5 n% os'erar$a so# u/0o'# o"a# , Ma#+a N0o Estruturaa Ma#+a EstruturaaDISCRETI1AO DE DOM2NIOS 3 PERSPECTI4A PARALELATr% an'u# a/6es 'raat% *as !ara 'era/0o e ma# +as e'eneraas,A .ua# % ae a ma# +a - eterm% nante a esta"% # % ae e &on*er'@n&% a o m-too ?re# a/0o entre reAnamento e &on% &% onamento o s% stema # % near!oster% or,;oas !r$t% &as !ara o !ara# e# % smo e aos=%str%"u%/0o e 4orma "a#an&eaa a &ar'a>m%n%m%1ar o tem!o e s%n&ron%1a/0o> tem!o e !art%/0o o om5n%o BB tem!o e so#u/0o o !ro"#ema em s%>&a!a&%ae e tratar 'eometr%as %rre'u#ares>Se.uen&% a e Herar.u% a e ma# +as=Sua*%1a/0o e erros>A&e#era/0o o !ro&esso e &on*er'@n&%a DISCRETI1AO DE DOM2NIOS 3 PERSPECTI4A PARALELAPart% &% onamento e MTODOS ITERATI4OS8 EA &% @n&% aeso# u/0oos% stema# % nearom% naass% ntot% &amentea &om!# e(% ae&om!uta&% ona# oa# 'or% tmo,Aes&o# +aea!# % &a/0oom-tooeso# u/0o-!re!onerante9M-toos D% retos= trans4ormam o SL em um s% stema tr% *% a#De&om!os% /0oe De&om!os% /0oeC+o# esFGDe&om!os% /0oeM-tooe ,,SISTEMAS LINEARES 8 COMPUTAO PARALELAMu% tos !ro"# emas e .uest6es re# a&% onaos a !ara# e# % 1a/0o n0o a!are&em nos mesmos a# 'or% tmos em 4ormato se.uen&% a# >A#o&a/0o e tare4as ? se.uen&%amento e %ntere!en@n&%aComun%&a/0o e s%n&ron%1a/0oE4e%tos a ar.u%teturaAn$# % se a# 'or5 tm% &a e o!era/6es "$s% &as !ara# e# % 1aas=A%/0o e Es&a#aresCom!#e(%aeLNumero e O!era/6es=TsCnD N n8QT!CnD N #o'CnD !ara nLO !ro&essaores> EA&%@n&%a=A#'or%tmo a#ternat%*o,,, T!CnD N O#o'CnD !ara nL#o'CnD !ro&essaores>D%m%nu%/0o a &omun%&a/0o me#+ora a eA&%@n&%a9 Prouto InternoPoss5*e# ut%#%1ar o a#'or%tmo anter%or e a%/0o,T!CnD N #o'CnTQD !ara n !ro&essaores> Mu#t%!#%&a/0o e Matr%1es Cm(# e n(#DCons%ste em mU# !routos %nternos e *etores n8%mens%ona%s,TsCnD N O CnJD Ct%!%&amenteDT!CnD N #o'CnTQD !ara nUmU# !ro&essaores> Numero e(&ess%*o e !ro&essaores9 !oss5*e# mo%A&ar=T!CnD N OCnD !ara nK !ro&essaores> T!CnD N OCnKD !ara n !ro&essaores> SISTEMAS LINEARES 8 COMPUTAO PARALELAE(em!# o e 'an+os e !er4orman&e !ara mu# t% !# % &a/6es e matr% 1es,SISTEMAS LINEARES 8 COMPUTAO PARALELAPara# e# % 1a/0o e m-toos % terat% *os !ara so# u/0o e S% stemas L% nearesPara#e#%1a/0o o A#'or%tmo e Ja&o"%Par&e#as &omuns a ma%s e um !ro&esso !oem ser &a#&u#aas e 4orma &o#a"orat%*a e transm%t%as,SISTEMAS LINEARES 8 COMPUTAO PARALELAPara#e#%1a/0o o A#'or%tmo e A#ternat%*a= e&om!os%/0o e &ores o om5n%o