Ανάλυση επιφανειακών κυμάτων σε δύο διαστάσεις

Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία στα πλαίσια του Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών "Γεωτεχνολογία & Περιβάλλον"Περίληψη: Η μέθοδος της πολυκάναλης ανάλυσης των επιφανειακών κυμάτων (MASW) αποτελεί μια σεισμική μέθοδο διερεύνησης των μηχανικών χαρακτηριστικών του ρηχότερου εδάφους με πληθώρα εφαρμογών. Από τη συμβατική εφαρμογή της MASW, προκύπτει η μεταβολή της ταχύτητας των διατμητικών κυμάτων VS σε σχέση μόνο με το βάθος (1D), χωρίς να λαμβάνονται υπόψη και να αποδίδονται οι πλευρικές μεταβολές της σεισμικής ταχύτητας που εγγενώς υπάρχουν σε ένα ανομοιογενές υπέδαφος. Στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας, επιλέχθηκε η μελέτη και η διερεύνηση των δυνατοτήτων του λογισμικού ανοιχτού κώδικα SWIP (Surface-Wave Inversion and Profiling), το οποίο εισάγει μια καινοτόμο μεθοδολογία παραθυρικής εφαρμογής της μεθόδου MASW, προκειμένου να εκτιμηθεί η μεταβολή της ταχύτητας VS σε δύο διαστάσεις (2D). ΄Υστερα από μια σύντομη επισκόπηση του θεωρητικού υποβάθρου της μεθόδου, καθώς και περιγραφής άλλων αντίστοιχων τεχνικών εξαγωγής της VS σε δύο διαστάσεις, περιγράφεται αναλυτικά η μεθοδολογία που υιοθετείται σε αυτή την εργασία. Το SWIP, χρησιμοποιεί τεχνικές παραθυρικής εξαγωγής και υπέρθεσης, ώστε να ανακατασκευάσει 2D μοντέλα ταχύτητας VS από διαδοχικές 1D αντιστροφές. Αξιοποιεί όλες τις διαθέσιμες σεισμικές καταγραφές κοινής πηγής και περιλαμβάνει την εξαγωγή καταγραφών από πολλαπλά παράθυρα μεταβλητού μεγέθους. Τα αντίστοιχα πεδία διασποράς αθροίζονται με συντελεστές βαρύτητας, ανάλογα με το μέγεθος του παραθύρου από το οποίο αυτά έχουν προκύψει. Προκειμένου να διερευνηθούν οι δυνατότητες και η αξιοπιστία της εν λόγω μεθοδολογίας, αρχικά πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις σε συνθετικά δεδομένα, των οποίων τα αποτελέσματα συγκρίνονται και αξιολογούνται σε σχέση με την καθιερωμένη MASW. Για τα μονοδιάστατα αποτελέσματα που αποδίδονται από το SWIP, το ενδιαφέρον της μελέτης εστιάζεται στη βέλτιστη παραμετροποίηση της μεθοδολογίας επεξεργασίας και την διερεύνηση των διαφορετικών τρόπων υπέρθεσης των δεδομένων. Τα συνθετικά δεδομένα χρησιμοποιούνται τελικά για την εκτίμηση της μεταβολής της ταχύτητας VS σε δύο διαστάσεις, με ικανοποιητικά αποτελέσματα. Αξιοποιώντας πλήρως τη μεθοδολογία της παραθυρικής εφαρμογής της MASW, όπως αυτή υλοποιείται από τους αλγορίθμους του SWIP, πραγματοποιείται στη συνέχεια η επεξεργασία καταγραφών πεδίου. Στην περίπτωση αυτή, διαθέσιμα αποτελέσματα από άλλες γεωφυσικές μεθόδους λαμβάνονται υπόψη τόσο στην αντιστροφή των επιφανειακών κυμάτων, όσο και στην αξιολόγηση των τελικών μονοδιάστατων και δισδιάστατων μοντέλων ταχύτητας. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την εφαρμογή της μελετούμενης μεθοδολογίας, παρουσιάζουν πολύ καλή ομοιότητα με αυτά άλλων μεθόδων γεωφυσικής, ενώ τα πάχη των στρωμάτων που προσδιορίστηκαν, ταυτίζονται σε εξαιρετικό βαθμό με τη στρωματογραφία γεωτρητικών δεδομένων. Με βάση τα αποτελέσματα των πραγματικών δεδομένων, πραγματοποιείται τέλος o χαρακτηρισμός του εδάφους σύμφωνα με τα σύγχρονα κανονιστικά αντισεισμικά πρότυπα, με το έδαφος να εμπίπτει στην κατηγορία Β

Επαναληπτικές μέθοδοι για την επίλυση μεγάλων γραμμικών συστημάτων σε παράλληλες αρχιτεκτονικές

Μη διαθέσιμη περίληψηNot available summarizatio

A Survey of Technologies for the Internet of Things

The number of smart things is growing exponentially. By 2020, tens of billions of things will be deployed worldwide, collecting a wealth of diverse data. Traditional computing models collect in-field data and then transmit it to a central data center where analytics are applied to it, but this is no longer a sustainable model. New approaches and new technologies are required to transform enormous amounts of collected data into meaningful information. Technology also will enable the interconnection around things in the IoT ecosystem but further research is required in the development, convergence and interoperability of the different IoT elements. In this paper, we provide a picture of the main technological components needed to enable the interconnection among things in order to realize IoT concepts and applications

West Nile Disease Symptoms and Comorbidities:A Systematic Review and Analysis of Cases

West Nile virus (WNV) is a mosquito-borne flavivirus that has emerged as a major cause of viral encephalitis and meningitis, rarely leading to death. Several risk factors have been discussed in the past concerning the severity of the disease, while few reports have focused on precipitating conditions that determine of WNV-related death. Studies on cohorts of patients suffering of West Nile disease (WND) usually encompass low numbers of deceased patients as a result of the rarity of the event. In this systematic review and critical analysis of 428 published case studies and case series, we sought to evaluate and highlight critical parameters of WND-related death. We summarized the symptoms, comorbidities, and treatment strategies related to WND in all published cases of patients that included clinical features. Symptoms such as altered mental status and renal problems presented increased incidence among deceased patients, while these patients presented increased cerebrospinal fluid (CSF) glucose. Our analysis also highlights underestimated comorbidities such as pulmonary disease to act as precipitating conditions in WND, as they were significantly increased amongst deceased patients. CSF glucose and the role of pulmonary diseases need to be revaluated either retrospectively or prospectively in WND patient cohorts, as they may be linked to increased mortality risk

ΜPΙ management of hermite collocation computation on a distributed-shared memory system

Summarization: The organization and management of the intense computation involved in the solution of large, sparse and non-symmetric systems of equations, arising from the discretization of Elliptic Boundary Value Problems (BVPs) by the Hermite Collocation method, on a Distributed-Shared Memory (DSM) multiprocessor environment is the problem considered herein. As the size of the problem directly suggests the usage of iterative methods, we consider the parallel implementation of the Successive Over-Relaxation (SOR) and the preconditioned Bi-Conjugate Gradient Stabilized (Bi-CGSTAB) methods on DSM systems. Using the parallel algorithms we devised in [9, 10], which take advantage of the red-black structure of the Collocation matrix, we address the problem of efficiently managing the whole com- putation, through the MPI programming model, on a DSM system. The application was developed on a SGI Origin 350 DSM multiprocessor computer and its performance is revealed by the speedup measurements included.Presented on: ACM Transactions on Mathematical Softwar

A parallel multigrid solver for incompressible flows on computing architectures with accelerators

Summarization: An efficient parallel multigrid pressure correction algorithm is proposed for the solution of the incompressible Navier–Stokes equations on computing architectures with acceleration devices. The pressure correction procedure is based on the numerical solution of a Poisson-type problem, which is discretized using a fourth-order finite difference compact scheme. Since this is the most time-consuming part of the solver, we propose a parallel pressure correction algorithm using an iterative method based on a block cyclic reduction solution method combined with a multigrid technique. The grid points are numbered with respect to the red–black ordering scheme for the parallel Gauss–Seidel smoother. These parallelization techniques allow the execution of the entire simulation computations on the acceleration device, minimizing memory communication costs. The realization is developed using the OpenACC API, and the numerical method is demonstrated for the solution of two classical incompressible flow test problems. The first is the two-dimensional lid-driven cavity problem over equal mesh sizes while the other is the Stokes boundary layer, which is a decent benchmark problem for unequal mesh spacing. The effect of several multigrid components on modern and legacy acceleration architectures is examined. Eventually the performance investigation demonstrates that the proposed parallel multigrid solver achieves an acceleration of more than 10× over the sequential solver and more than 4× over multi-core CPU only realizations for all tested accelerators.Presented on: Journal of Supercomputin

Parallel geometric multigrid schemes for hermite collocation finite element Method

Summarization: Numerical algorithms with multigrid techniques are among the fastest iterative schemes for solving large and sparse linear systems. In this work, we deal with the problem of efficiently organizing the computation involved in the iterative solution of this type of li- near systems combined with a multigrid technique, in order to compute on a Grid/Cluster computing environment. These linear systems arise from the discretization of elliptic BVPs by the Collo- cation method based on Hermite bi-cubic finite elements. Taking advantage of the Collocation matrix’s red-black ordered structure we organize efficiently the whole computation for the Gauss- Seidel and the preconditioned Bi-CGSTAB iterative methods as multigrid smoothers and map it on a pipeline architecture with master-slave communication. Implementations, through the Mes- sage Passing Interface (MPI) standard, are realized first on a 64-core of a 16-node SUN X2200M2 Grid computer, interconnected through a 1Gbps ethernet network, and then on a Hewlett-Packard Blade ProLiant BL465c Cluster computer. The performance of two parallel algorithms is pre- sented by speedup and time measurements.Παρουσιάστηκε στο: 9nd Hellenic-Europeαn Research on Computer Mαthemαtics and its Application

Grid computing for the Bi-CGSTAB applied to the solution of the modified helmholtz equation

Summarization: The problem addressed herein is the efficient management of the Grid/Cluster intense computation involved, when the preconditioned Bi-CGSTAB Krylov method is employed for the iterative solution of the large and sparse linear system arising from the discretization of the Modified Helmholtz-Dirichlet problem by the Hermite Collocation method. Taking advantage of the Collocation matrix's red-black ordered structure we organize efficiently the whole computation and map it on a pipeline architecture with master-slave communication. Implementation, through MPI programming tools, is realized on a SUN V240 cluster, interconnected through a 100Mbps and 1Gbps ethernet network, and its performance is presented by speedup measurements included.Presented on: International Journal of Applied Mathematics and Computer Scienc