Практические аспекты реализации параллельного алгоритма решения задачи взаимодействия популяций гребневика в Азовском море

Целью работы является разработка и исследование математической модели процессов взаимодействия популяций планктона и гребневика на основе современных информационных технологий и вычислительных методов, позволяющей повысить точность прогнозного моделирования экологической обстановки мелководного водоема в летний период. Модель учитывает: движение водного потока; микротурбулентную диффузию; нелинейное взаимодействие популяций планктона и гребневика; биогенный, температурный и кислородный режимы; влияние солености. Использование метода частичной заполненности расчетных ячеек при дискретизации модели позволяет существенно повысить точность и сократить время вычислений. Практическая значимость работы состоит в том, что предложенная модель программно реализована, определены пределы и перспективы ее практического использования. На базе супер-ЭВМ разработано экспериментальное программное обеспечение, предназначенное для математического моделирования возможных сценариев развития экосистем мелководных водоемов на примере Азовского моря в летний период. При параллельной реализации были использованы методы декомпозиции сеточных областей для вычислительно-трудоемких задач диффузии-конвекции, учитывающие архитектуру и параметры многопроцессорной вычислительной системы.