Simulación de ondas estacionarias mediante computación paralela y software estándar de computación científica

Abstract

[CA] Les ones estacionàries són pertorbacions oscil·latòries en les quals uns determinats punts romanen immòbils mentre la resta es desplacen de posició. Un exemple d’aquest fenomen serien les figures de Chladni, uns patrons naturals que sorgeixen en escampar un material granulat en una superfície, i sotmetre aquesta superfície a una ona acústica. Això provoca que aquest material forme unes determinades formes depenent del fet que freqüència s’utilitze. La forma i el patró que aquests dibuixos tindran es pot determinar emprant tècniques i mètodes de computació científica, i actualment existeixen codis seqüencials que duen a terme aquests procediments. En aquest estudi es pretén implementar una solució que pot dur a terme la resolució d’aquest problema emprant eines de computació paral·lela, i analitzar el seu rendiment i la seua escalabilitat, comparant-lo ambaltres solucions seqüencials ja existents, amb la finalitat de comprovar l’eficiència de la solució desenvolupada.

[EN] Stationary waves are oscillatory perturbations in which specific points remain immobile while the rest keep moving. An example of this phenomenon are the Chladni figures, a series of natural patterns that appear when a grainy material is scattered across a surface, and this surface is affected by by an acoustic wave. This causes that such material can create different shapes depending on which frequency is being used on the wave. The shape and pattern of these drawings can be determined by making use of computational science techniques and methods, and nowadays, there are sequential codes that can run these procedures. In this study, the purpose is implementing a solution that can solve this problem by making use of parallel computing tools, and analyze its performance and its scalability, in order to check the efficiency of the developed solution.

[ES] Las ondasestacionarias son perturbaciones oscilatorias en las que unos determinados puntos permanecen inmóviles mientras el resto se desplazan de posición. Un ejemplo de este fenómenoserían las figuras deChladni,unospatronesnaturales que surgenalesparcir unmaterial granuladoenunasuperficie,ysometerestasuperficieaunaondaacústica. Esto provoca que dicho material forme unas determinadas formas dependiendo de que frecuencia se utilice. La forma y el patrón que estos dibujos tendrán se puede determinar empleando técnicas y métodos de computación científica, y actualmente existen códigos secuenciales que llevan a cabo dichos procedimientos. En este estudio se pretende implementar una solución que pueda llevar a cabo la resolución de este problema empleando herramientas de computación paralela, y analizar su rendimiento y su escalabilidad, con el fin de comprobar la eficiencia de la solución desarrollada.