ПРИСКОРЕННЯ ОБЧИСЛЕНЬ У МОДЕЛЮВАННІ ПРОЦЕСІВ У СКЛАДНИХ ОБ’ЄКТАХ І СИСТЕМАХ
The development of methods of parallelization of computing processes, which involve the decomposition of the computational domain, is an urgent task in the modeling of complex objects and systems. Complex objects and systems can contain a large number of elements and interactions. Decomposition allo...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/833 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | System Research in Energy |
Репозитарії
System Research in Energy| id |
oai:www.systemre.org:article-833 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
System Research in Energy |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-05-08T10:08:49Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
математичне моделювання декомпозиція розрахункової області розпаралелювання оптимізація складні об’єкти і системи. |
| spellingShingle |
математичне моделювання декомпозиція розрахункової області розпаралелювання оптимізація складні об’єкти і системи. Khaidurov, Vladyslav Tatenko, Vadym Lytovchenko, Mykyta Tsiupii, Tamara Zhovnovach, Tetiana ПРИСКОРЕННЯ ОБЧИСЛЕНЬ У МОДЕЛЮВАННІ ПРОЦЕСІВ У СКЛАДНИХ ОБ’ЄКТАХ І СИСТЕМАХ |
| topic_facet |
mathematical modelling decomposition of the computational domain parallelization optimization complex objects and systems. математичне моделювання декомпозиція розрахункової області розпаралелювання оптимізація складні об’єкти і системи. |
| format |
Article |
| author |
Khaidurov, Vladyslav Tatenko, Vadym Lytovchenko, Mykyta Tsiupii, Tamara Zhovnovach, Tetiana |
| author_facet |
Khaidurov, Vladyslav Tatenko, Vadym Lytovchenko, Mykyta Tsiupii, Tamara Zhovnovach, Tetiana |
| author_sort |
Khaidurov, Vladyslav |
| title |
ПРИСКОРЕННЯ ОБЧИСЛЕНЬ У МОДЕЛЮВАННІ ПРОЦЕСІВ У СКЛАДНИХ ОБ’ЄКТАХ І СИСТЕМАХ |
| title_short |
ПРИСКОРЕННЯ ОБЧИСЛЕНЬ У МОДЕЛЮВАННІ ПРОЦЕСІВ У СКЛАДНИХ ОБ’ЄКТАХ І СИСТЕМАХ |
| title_full |
ПРИСКОРЕННЯ ОБЧИСЛЕНЬ У МОДЕЛЮВАННІ ПРОЦЕСІВ У СКЛАДНИХ ОБ’ЄКТАХ І СИСТЕМАХ |
| title_fullStr |
ПРИСКОРЕННЯ ОБЧИСЛЕНЬ У МОДЕЛЮВАННІ ПРОЦЕСІВ У СКЛАДНИХ ОБ’ЄКТАХ І СИСТЕМАХ |
| title_full_unstemmed |
ПРИСКОРЕННЯ ОБЧИСЛЕНЬ У МОДЕЛЮВАННІ ПРОЦЕСІВ У СКЛАДНИХ ОБ’ЄКТАХ І СИСТЕМАХ |
| title_sort |
прискорення обчислень у моделюванні процесів у складних об’єктах і системах |
| title_alt |
ACCELERATION OF COMPUTATIONS IN MODELLING OF PROCESSES IN COMPLEX OBJECTS AND SYSTEMS |
| description |
The development of methods of parallelization of computing processes, which involve the decomposition of the computational domain, is an urgent task in the modeling of complex objects and systems. Complex objects and systems can contain a large number of elements and interactions. Decomposition allows you to break down a system into simpler subsystems, which simplifies the analysis and management of complexity. By dividing the calculation area of the part, it is possible to perform parallel calculations, which increases the efficiency of calculations and reduces simulation time. Domain decomposition makes it easy to scale the model to work with larger or more detailed systems. With the right choice of decomposition methods, the accuracy of the simulation can be improved, since different parts of the system may have different levels of detail and require appropriate methods of additional analysis. Decomposition allows the simulation to be distributed between different participants or devices, which is relevant for distributed systems or collaborative work on a project. In this work, mathematical models are built, which consist in the construction of iterative procedures for "stitching" several areas into a single whole. The models provide for different complexity of calculation domains, which makes it possible to perform different decomposition approaches, in particular, both overlapping and non-overlapping domain decomposition. The obtained mathematical models of subject domain decomposition can be applied to objects and systems that have different geometric complexity. Domain decomposition models that do not use overlap contain different iterative methods of "stitching" on a common boundary depending on the types of boundary conditions (a condition of the first kind is a Dirichlet condition, or a condition of the second year is a Neumann condition), and domain decomposition models with an overlap of two or more areas consist of the minimization problem for constructing the iterative condition of "stitching" areas. It should be noted that the obtained models will work effectively on all applied tasks that describe the dynamic behavior of objects and their systems, but the high degree of efficiency of one model may be lower than the corresponding the degree of effectiveness of another model, since each task is individual. |
| publisher |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://systemre.org/index.php/journal/article/view/833 |
| work_keys_str_mv |
AT khaidurovvladyslav accelerationofcomputationsinmodellingofprocessesincomplexobjectsandsystems AT tatenkovadym accelerationofcomputationsinmodellingofprocessesincomplexobjectsandsystems AT lytovchenkomykyta accelerationofcomputationsinmodellingofprocessesincomplexobjectsandsystems AT tsiupiitamara accelerationofcomputationsinmodellingofprocessesincomplexobjectsandsystems AT zhovnovachtetiana accelerationofcomputationsinmodellingofprocessesincomplexobjectsandsystems AT khaidurovvladyslav priskorennâobčislenʹumodelûvanníprocesívuskladnihobêktahísistemah AT tatenkovadym priskorennâobčislenʹumodelûvanníprocesívuskladnihobêktahísistemah AT lytovchenkomykyta priskorennâobčislenʹumodelûvanníprocesívuskladnihobêktahísistemah AT tsiupiitamara priskorennâobčislenʹumodelûvanníprocesívuskladnihobêktahísistemah AT zhovnovachtetiana priskorennâobčislenʹumodelûvanníprocesívuskladnihobêktahísistemah |
| first_indexed |
2025-09-24T17:34:05Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:34:05Z |
| _version_ |
1850410283874385920 |
| spelling |
oai:www.systemre.org:article-8332024-05-08T10:08:49Z ACCELERATION OF COMPUTATIONS IN MODELLING OF PROCESSES IN COMPLEX OBJECTS AND SYSTEMS ПРИСКОРЕННЯ ОБЧИСЛЕНЬ У МОДЕЛЮВАННІ ПРОЦЕСІВ У СКЛАДНИХ ОБ’ЄКТАХ І СИСТЕМАХ Khaidurov, Vladyslav Tatenko, Vadym Lytovchenko, Mykyta Tsiupii, Tamara Zhovnovach, Tetiana mathematical modelling, decomposition of the computational domain, parallelization, optimization, complex objects and systems. математичне моделювання, декомпозиція розрахункової області, розпаралелювання, оптимізація, складні об’єкти і системи. The development of methods of parallelization of computing processes, which involve the decomposition of the computational domain, is an urgent task in the modeling of complex objects and systems. Complex objects and systems can contain a large number of elements and interactions. Decomposition allows you to break down a system into simpler subsystems, which simplifies the analysis and management of complexity. By dividing the calculation area of the part, it is possible to perform parallel calculations, which increases the efficiency of calculations and reduces simulation time. Domain decomposition makes it easy to scale the model to work with larger or more detailed systems. With the right choice of decomposition methods, the accuracy of the simulation can be improved, since different parts of the system may have different levels of detail and require appropriate methods of additional analysis. Decomposition allows the simulation to be distributed between different participants or devices, which is relevant for distributed systems or collaborative work on a project. In this work, mathematical models are built, which consist in the construction of iterative procedures for "stitching" several areas into a single whole. The models provide for different complexity of calculation domains, which makes it possible to perform different decomposition approaches, in particular, both overlapping and non-overlapping domain decomposition. The obtained mathematical models of subject domain decomposition can be applied to objects and systems that have different geometric complexity. Domain decomposition models that do not use overlap contain different iterative methods of "stitching" on a common boundary depending on the types of boundary conditions (a condition of the first kind is a Dirichlet condition, or a condition of the second year is a Neumann condition), and domain decomposition models with an overlap of two or more areas consist of the minimization problem for constructing the iterative condition of "stitching" areas. It should be noted that the obtained models will work effectively on all applied tasks that describe the dynamic behavior of objects and their systems, but the high degree of efficiency of one model may be lower than the corresponding the degree of effectiveness of another model, since each task is individual. Розробка методів розпаралелювання обчислювальних процесів, які передбачають декомпозицію розрахункової галузі, є актуальним завданням при моделюванні складних об’єктів та систем. Складні об’єкти та системи можуть містити велику кількість елементів та взаємодій. Декомпозиція дозволяє розбити систему на простіші підсистеми, що спрощує аналіз та управління складністю. Шляхом поділу розрахункової області частини можна здійснювати паралельні обчислення, що підвищує ефективність розрахунків і скорочує час моделювання. Декомпозиція області дозволяє легко масштабувати модель для роботи з більшими або деталізованими системами. При правильному виборі методів декомпозиції можна покращити точність моделювання, оскільки різні частини системи можуть мати різні рівні деталізації та потребувати відповідні методи додаткового аналізу. Декомпозиція дозволяє розподілити моделювання між різними учасниками або пристроями, що є актуальним для розподілених систем або спільної роботи над проєктом. У даній роботі одержані математичні моделі, які полягають у побудові ітеративних процедур «зшиття» кількох областей у єдину цілу. Моделі передбачають різну складність розрахункових областей, що дає можливість виконувати різні підходи декомпозиції, зокрема як декомпозицію предметної області з перекриттям, так і без перекриття. Отримані математичні моделі декомпозиції предметної області можуть бути застосовані для об’єктів і систем, які мають різну геометричну складність. Моделі декомпозиції предметної області, які не використовують перекриття, містять різні ітеративні методи «зшиття» на спільній границі залежно від типів граничних умов (умова першого роду – умова Дирихле, або умова другого року – умова Неймана), а моделі декомпозиції області з перекриттям двох або більше областей полягають у задачі мінімізації для побудови ітераційної умови «зшиття» областей. Слід зазначити, що отримані моделі будуть ефективно працювати на всіх прикладних завданнях, які описують динамічну поведінку об’єктів та їх систем, але високий ступінь ефективності однієї моделі може бути нижчим за відповідний ступінь ефективності іншої моделі, оскільки кожна задача є індивідуальною. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2024-05-06 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/833 10.15407/srenergy2024.02.058 System Research in Energy; No. 2 (77) (2024): System Research in Energy; 58-70 Системні дослідження в енергетиці; № 2 (77) (2024): Системні дослідження в енергетиці; 58-70 2786-7102 2786-7633 en https://systemre.org/index.php/journal/article/view/833/738 |