基于GPU的直流電阻法三維有限元數(shù)值模擬.pdf

1、直流電阻率三維正演通過數(shù)值模擬獲得三維地電模型中的電場分布，是三維反演和資料解釋的基礎(chǔ)?？焖贉?zhǔn)確的電阻率三維數(shù)值模擬一直是直流電法勘探中的重要問題。
　　 有限單元法能夠適應(yīng)于任意復(fù)雜的三維電性結(jié)構(gòu)，在電阻率三維數(shù)值模擬中應(yīng)用廣泛。其主要問題是，對(duì)于大型細(xì)網(wǎng)格，最后形成的大型稀疏線性方程組的求解計(jì)算量巨大，非常費(fèi)時(shí)，嚴(yán)重阻礙了電阻率三維資料的反演解釋。利用逐次對(duì)稱超松弛(SSOR)預(yù)處理共軛梯度法求解三維有限單元法形成的線性系統(tǒng)

2、，計(jì)算速度提高很多，但是在處理大型精細(xì)網(wǎng)格時(shí)，計(jì)算效率依然不夠。
　　 并行計(jì)算是解決大量密集計(jì)算的有效途徑。近年來，基于GPU的CUDA并行計(jì)算機(jī)體系獲得了越來越多的關(guān)注。相對(duì)于傳統(tǒng)的CPU并行架構(gòu)，CUDA架構(gòu)在浮點(diǎn)運(yùn)算能力和內(nèi)存帶寬上都占有優(yōu)勢(shì)，開發(fā)語言是標(biāo)準(zhǔn)C語言的擴(kuò)展，容易接受，同時(shí)還提供大量實(shí)用高效的庫函數(shù)協(xié)助程序設(shè)計(jì)。這些特性讓CUDA在面世后很快就得到了廣泛應(yīng)用，但應(yīng)用于地球電磁三維數(shù)值模擬還非常少見。