Escalabilidade de Algoritmos Paralelos de Migração Sísmica
Sistemas Paralelos e Distribuídos, Migração Sísmica, Lei de Amdahl, CUDA, GPU
O estudo sísmico é uma área de estrema importância na Geofísica. Associado principalmente à exploração de petróleo, esta linha de pesquisa concentra a maior parte de todo o investimento realizado neste campo. Consequentemente, o processamento sísmico evoluiu significativamente nos últimos anos devido à alta demanda da indústria petrolífera, concomitante ao advento da era de sistemas multi-core e distribuídos. Os dados sísmicos são obtidos através de levantamentos sísmicos executados na superfície da terra ou mar adquirindo informações a cerca do interior da mesma. A energia, em forma de ondas elásticas, se propaga a partir da superfície atravessando os meios no interior da terra, retornando à superfície e sendo registrada durante o levantamento através de geofones ou hidrofones. Neste registro estão contidas informações sobre os parâmetros elásticos dos meios os quais essa energia atravessou. O processamento dos dados sísmicos é constituído de várias etapas visando além da eliminação de eventos indesejáveis obter uma imagem da estrutura em subsuperfície. Dentre as etapas do processamento sísmico, a migração sísmica pré-empilhamento é considerada uma das mais importantes e de mais elevado custo computacional. A migração sísmica tem como objetivo obter uma seção sísmica que represente de forma mais precisa e fiel as estruturas geológicas contidas nos dados. Todavia, a migração sísmica dos dados de forma rica em qualidade e precisão pode ser muito demorado devido a quantidade de dados e parâmetros considerados durante o processo. Este trabalho tem como objetivo a melhora do desempenho de um algoritmo de migração sísmica, fazendo uso de técnicas de paralelização em CUDA (Compute Unified Device Architecture) aplicado a GPUs (Graphical Process Units). Como complemento, busca-se provar a escalabilidade deste algoritmo paralelo utilizando uma gama de dados e a Lei de escalabilidade de algoritmos paralelos proposta por Amdahl em 1967.