RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB
Общая информация
Последний выпуск
Архив

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Компьютерные исследования и моделирование:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Компьютерные исследования и моделирование, 2016, том 8, выпуск 1, страницы 151–168 (Mi crm136)  

Эта публикация цитируется в 4 научных статьях (всего в 4 статьях)

АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ СЛОЖНЫХ ЖИВЫХ СИСТЕМ

Численное моделирование экологического состояния Азовского моря с применением схем повышенного порядка точности на многопроцессорной вычислительной системе

А. И. Сухиновa, А. Е. Чистяковb, А. А. Семенякинаb, А. В. Никитинаb

a Донской государственный технический университет Россия, 344000, Ростовская область, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, д. 1
b Научно-исследовательский институт многопроцессорных вычислительных систем им. академика А. В. Каляева Южного федерального университета Россия, 347922, Ростовская область, г. Таганрог, ул. Чехова, д. 2

Аннотация: В статье приводятся результаты трехмерного моделирования экологического состояния мелководного водоема на примере Азовского моря с использованием схем повышенного порядка точности на многопроцессорной вычислительной системе Южного федерального университета. Для решения поставленной задачи были построены и изучены дискретные аналоги операторов конвективного и диффузионного переносов четвертого порядка точности в случае частичной заполненности ячеек расчетной области. Разработанные схемы повышенного (четвертого) порядка точности были использованы при решении задач водной экологии для моделирования пространственного распределения загрязняющих биогенных веществ, вызывающих бурный рост фитопланктона, многие виды которого являются токсичными и вредоносными. Использование схем повышенного порядка точности позволило повысить качество входных данных, а также уменьшить значение погрешности при решении модельных задач водной экологии. Были проведены численные эксперименты для задачи транспорта веществ на основе схем второго и четвертого порядков точностей, которые показали, что для задачи диффузии-конвекции удалось повысить точность в 48,7 раз. Предложен и численно реализован математический алгоритм, предназначенный для восстановления рельефа дна мелководного водоема на основе гидрографической информации (глубины водоема в отдельных точках или изолиний уровня), с помощью которого была получена карта рельефа дна Азовского моря, используемая для построения полей течений, рассчитанных на основе гидродинамической модели. Поля течений водного потока используются в работе в качестве входной информации для моделей водной экологии. Была разработана библиотека двухслойных итерационных методов, предназначенная для решения девятидиагональных сеточных уравнений, возникающих при дискретизации модельных задач изменения концентраций загрязняющих веществ, планктона и рыб на многопроцессорной вычислительной системе, что позволило повысить точность расчетных данных и дало возможность получать оперативные прогнозы изменения экологического состояния мелководного водоема в кратчайшие временные промежутки.

Ключевые слова: математическая модель, схема повышенного порядка точности, рельеф дна, транспорт веществ, задачи водной экологии, Азовское море, многопроцессорная вычислительная система.

Финансовая поддержка Номер гранта
Министерство образования и науки Российской Федерации 2014/174
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке задания № 2014/174 в рамках базовой части государственного задания Минобрнауки России.


DOI: https://doi.org/10.20537/2076-7633-2016-8-1-151-168

Полный текст: PDF файл (2908 kB)
Полный текст: http://crm.ics.org.ru/.../2418
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Тип публикации: Статья
УДК: 519.8
Поступила в редакцию: 13.05.2015
Исправленный вариант: 25.11.2015

Образец цитирования: А. И. Сухинов, А. Е. Чистяков, А. А. Семенякина, А. В. Никитина, “Численное моделирование экологического состояния Азовского моря с применением схем повышенного порядка точности на многопроцессорной вычислительной системе”, Компьютерные исследования и моделирование, 8:1 (2016), 151–168

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{SukChiSem16}
\by А.~И.~Сухинов, А.~Е.~Чистяков, А.~А.~Семенякина, А.~В.~Никитина
\paper Численное моделирование экологического состояния Азовского моря с применением схем повышенного порядка точности на многопроцессорной вычислительной системе
\jour Компьютерные исследования и моделирование
\yr 2016
\vol 8
\issue 1
\pages 151--168
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/crm136}
\crossref{https://doi.org/10.20537/2076-7633-2016-8-1-151-168}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/crm136
  • http://mi.mathnet.ru/rus/crm/v8/i1/p151

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles

    Эта публикация цитируется в следующих статьяx:
    1. A. I. Sukhinov, A. V. Nikitina, A. E. Chistyakov, A. A. Semenyakina, “Practical aspects of implementation of the parallel algorithm for solving problem of ctenophore population interaction in the Azov Sea”, Вестн. ЮУрГУ. Сер. Выч. матем. информ., 7:3 (2018), 31–54  mathnet  crossref  elib
    2. В. А. Гущин, А. В. Никитина, А. А. Семенякина, А. И. Сухинов, А. Е. Чистяков, “Модель транспорта и трансформации биогенных элементов в прибрежной системе и ее численная реализация”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 58:8 (2018), 120–137  mathnet  crossref  elib; V. A. Gushchin, A. V. Nikitina, A. A. Semenyakina, A. I. Sukhinov, A. E. Chistyakov, “A model of transport and transformation of biogenic elements in the coastal system and its numerical implementation”, Comput. Math. Math. Phys., 58:8 (2018), 1316–1333  crossref  isi
    3. “Тезисы докладов, представленных на Третьей Международной конференции по стохастическим методам”, Теория вероятн. и ее примен., 64:1 (2019), 151–204  mathnet  crossref  mathscinet  zmath  elib; “Abstracts of talks given at the 3rd International Conference on Stochastic Methods”, Theory Probab. Appl., 64:1 (2019), 124–169  crossref  isi
    4. С. В. Проценко, А. М. Атаян, А. Е. Чистяков, А. В. Никитина, В. Н. Литвинов, А. А. Филина, “Экспериментальное исследование силовых нагрузок на опоры надводной конструкции на основе математической модели волновых процессов”, Вестн. ЮУрГУ. Сер. Выч. матем. информ., 8:3 (2019), 27–42  mathnet  crossref  elib
  • Компьютерные исследования и моделирование
    Просмотров:
    Эта страница:172
    Полный текст:78
    Литература:17
     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2020