| 基于CUDA的高阶旋转交错网格有限差分法的弹性波正演模拟 |
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| 作者姓名： | 赵明哲 杨军 张陆军 袁忠明 王向宇 王珣 曹岑 冯德山 |
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| 作者单位： | 1. 中南大学地球科学与信息物理学院;2. 中交第三公路工程局有限公司;3. 广州市市政工程设计研究总院有限公司 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(41774132,41574116)资助； |
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| 摘 要： | 应用高阶旋转交错网格的有限差分法，求解了基于一阶的速度-应力弹性波方程，推导了时间二阶精度空间2M阶精度的高阶有限差分离散格式.为了提高弹性波正演模拟效率，论文探讨了常规的CPU串行计算、基于GPU平台的节点并行计算、基于GPU平台的分量、节点同时并行的3种正演模拟计算模式，给出了不同算法的流程示意图.通过对比3种算法的耗时及后两种算法的加速比，可清晰判定，基于GPU平台的节点并行算法较CPU平台的串行算法有明显加速，最大加速比可达到60倍，而基于分量、节点同时并行算法的最大加速比最大可到180左右，加速效果更为明显.最后应用Marmousi模型的15000次时间步迭代的正演计算，基于分量、节点GPU并行算法大约是节点并行计算耗时的1/3,说明了该并行设计能有效提高弹性波正演模拟的效率，节约计算耗时.
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| 关 键 词： | 旋转交错网格 高阶差分法 并行计算 正演模拟 弹性波 |
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