Estudios Paramétricos de Mecánica de Sólidos en Entornos de Computación Distribuida

Abstract

Actualmente se cuenta con distintos métodos de computación distribuida capaces de incrementar los recursos de cálculos y/o disminuir tiempos de ejecución de aplicaciones intensivas,
como resultan algunos casos de elementos finitos.
En este sentido se emplean cada vez más frecuentemente códigos paralelos que se procesan en distintas computadoras a partir de bibliotecas como Message Passing Interface (MPI), para lo cual se reparte el dominio de aplicación en diferentes computadoras. Sin embargo existen otras posibilidades de procesos concurrentes como es el caso de estudios paramétricos, en donde se debe ejecutar un gran número de problemas con el mismo código y diferentes datos. Este tipo de problema, que se conoce como inherentemente paralelo, puede ejecutarse con relativa facilidad en entornos de computación de alta disponibilidad como el middleware Condor.
Condor es un entorno de trabajo multiplataforma que permite el procesamiento de tareas mediante la gestión de recursos ociosos. Entre sus características principales se destaca la flexibilidad para la gestión de trabajos, seguridad, posibilidad de ejecución condicional, checkpointing, etc.
El presente trabajo discute la ejecución paralela del código de elementos finitos SOGDE en el entorno Condor. Para instrumentar la ejecución de SOGDE sobre Condor se ha diseñado una aplicación administradora que se encarga de la orquestación del flujo de datos y tareas. La misma efectúa las
tareas para generar automáticamente los ficheros de datos, procesar los mismos mediante el código SOGDE y recuperar resultados para su correspondiente edición y post-proceso, mediante herramientas adecuadas como gnuplot o similares.
De esta forma pueden realizarse estudios paramétricos mediante una ejecución única que varía los datos en forma automática y entrega un informe de resultados, listado de tablas, gráficos, etc.
El uso de la aplicación se ejemplifica mediante estudios de sensibilidad a imperfecciones de un problema de estabilidad elástica bidimensional (2D), para lo cual se escoge el caso de la columna de Euler. Obtener los resultados esperados requiere procesar un gran número de problemas no lineales
con SOGDE.