大规模、多物理数值模拟中的并行耦合问题研究

科学研究的深入以及计算机软硬件的发展，产生了大量的多物理耦合模拟的需求。并行数值模拟这类应用可以采用松散耦合和紧耦合两种方式。松散耦合方式要求耦合不同研究群体开发的应用软件，如何有效地耦合这些在数据结构、并行方式等方面存在差异的应用软件来实现多物理模拟，对并行计算领域带来了新的挑战。组件技术为解决上述问题提供了一种思路，但是，目前针对科学计算领域的组件技术主要针对基本数学方法层次，需要研究面向物理分裂层的并行组件耦合模型。另外，当两个组件运行在不同数目的处理机上时，需要研究组件与组件之间的数据交互问题，即MxN问题。紧耦合方式要求考虑整体耦合效率问题，特别是当需要在两套网格中实现动态的网格插值时，该问题变得复杂。此时，该问题将转化为动态耦合图的多目标多约束图剖分问题。. 以上问题的研究适应了大规模多物理模拟的发展需求，且具有广泛的应用价值。