Te interesa la modelación numérica, la programación de alto rendimiento y la aplicación práctica en hidrología? Únete a un proyecto innovador que integra un modelo de energía para nieve con SWEpy, nuestro solver open-source GPU-acelerado para ecuaciones de aguas someras!
Acoplamiento de un Modelo de balance de energía para nieve con SWEpy: Reimplementación en CUDA para simulación de crecidas
Este trabajo de magíster busca mejorar la predicción de crecidas en zonas montañosas, donde la nieve juega un rol clave en el ciclo hidrológico. Partiremos de una versión inicial en Python de un modelo de balance de energía que estima la acumulación y derretimiento de nieve (considerando factores como radiación solar, temperatura y viento). El desafío principal es acoplar este modelo con SWEpy. SWEpy es un software open-source, desarrollado por el grupo de Hidrología UTFSM, que resuelve las ecuaciones de Saint-Venant para simular flujos en escenarios como crecidas, rompimientos de presas o tsunamis.
Dado que el código actual corre en CPU y es altamente paralelizable, reimplementarás partes clave usando CUDA (una plataforma de computación paralela y modelo de programación desarrollado por NVIDIA para computación general en unidades de procesamiento gráfico o GPUs, permitiendo a los desarrolladores acelerar aplicaciones computacionales aprovechando el poder de las GPUs) para mover los cálculos a la GPU, logrando aceleraciones significativas en tiempo de cómputo. Esto permitirá simulaciones más rápidas y precisas en grandes escalas, ideales para pronósticos en tiempo real o análisis de cambio climático en regiones como los Andes chilenos.
Objetivos Principales
- Adaptar y acoplar el modelo de balance de energía para nieve con SWEpy.
- Reimplementar el código en CUDA para paralelizar operaciones en GPU, optimizando el rendimiento en comparación con la versión CPU.
- Validar el modelo acoplado usando benchmarks reales (e.g., datos de cuencas nevadas en Chile) y evaluar precisión en escenarios de crecidas.
- Explorar aplicaciones prácticas, como predicción de inundaciones en zonas cordilleranas bajo escenarios de cambio climático.
Si te motiva unir programación avanzada con soluciones para desafíos ambientales como crecidas por derretimiento de nieve, esta es tu oportunidad!
Contáctame directamente a joaquin.meza@usm.cl para más detalles o para agendar una reunion.