Mejora del desempeño computacional del modelo RMA-11.

Abstract

Uno de los modelos numéricos en elementos finitos más utilizados para el estudio del transporte de sustancias y la calidad de agua en estuarios y ríos es el RMA-11. Desarrollado por I. King, este modelo trabaja acoplado con los modelos hidrodinámicos RMA-2 y/o RMA-10. Una de las desventajas del modelo es el alto costo computacional, es decir, el elevado tiempo de cálculo del modelo. En este trabajo se presenta el estudio preliminar de inclusión de estrategias de computación de alto desempeño al modelo RMA-11 realizado para mitigar el problema del tiempo de cálculo. En este sentido, se diseñó y desarrolló una modificación del modelo centrada en la etapa de resolución de los sistemas lineales. La propuesta implementada se evalúa por un lado según la mejora del costo computacional y además desde el punto de vista numérico utilizando como casos de prueba diversas aplicaciones del modelo en el Río de la Plata. Los resultados obtenidos muestran que los valores numéricos se mantienen pero se reportaron mejoras significativas en los tiempos de cómputo lo que representa el éxito de la implementación.

RMA-11 is a numerical model widely used for studing the transport of constituents and water quality in rivers and estuaries. This model accepts velocities and depths inputs from hydrodynamic models like RMA-2 and RMA-10. When applied to large water systems like the Río de la Plata, RMA-11 demands long execution times to compute a simulation. This paper presents the analysis of the computational efficiency for the RMA-11 and introduces a proposal for improving the efficiency by using high performance computing techniques. The experimenal results obtained when solving representative test cases show a significant improvement on the performance, achieving significant gains in computational speed: the execution times of the implemented version decreased up to one third of the time of the original implementation