Análisis y modificación de código heredado para cómputo de alto rendimiento con modelos numéricos del clima

Abstract

En este proyecto se estudian las alternativas de optimización de un modelo numérico del clima en producción, mediante la utilización de bibliotecas BLAS (Basic Linear Algebra Subroutines), las cuales definen un conjunto básico de rutinas que realizan operaciones con vectores y matrices. La optimización es casi inmediata en la mayoría de las implementaciones, con lo cual se obtienen aplicaciones numéricas optimizadas. Aunque el modelo del clima es específico, los modelos numéricos (y sus implementaciones en programas de cómputo), tienden a ser similares en cuanto al tipo de procesamiento (integración o derivación parcial con métodos numéricos) y en cuanto a las dependencias de datos que deben ser tenidas en cuenta para resolver el problema. El producto final de este trabajo aportará al grupo de investigación un modelo climático optimizado para su posterior paralelización. Como mínimo, se tendrá un conocimiento más profundo del modelo y de las operaciones numéricas involucradas. A mediano plazo, el aporte de este proyecto es mucho más abarcativo en cuanto a que se tiende a proveer una metodología de optimización de código numérico utilizando BLAS o directamente recodificando software en producción. Es importante destacar que el modelo numérico a optimizar ha sido desarrollado con mayor atención en la implementación correcta desde el punto de vista numérico de los procesos físicos modelados que en los demás factores importantes desde el punto de vista de ingeniería de software como lo son las características de rendimiento, y mantenimiento. En este sentido, trabajar sobre software en producción y heredado (o legacy code) es todo un desafío en cuanto a que cualquier cambio puede tener efectos colaterales en principio desconocidos.