Моделирование динамики вихревых нитей в сверхтекучем гелии методом численного статистического моделирования на суперкомпьютере

Многие физические явления очень хорошо описываются с помощью систем стохастических дифференциальных уравнений (СДУ), так как в них учитывается влияние случайных факторов, действующих на физическую систему. В данной работе исследуется влияние случайной силы, заданной с помощью белого шума, на динамику вихревых нитей в сверхтекучем гелии. Это так называемый подход Ланжевена. Каждое уравнение заданной системы СДУ описывает положение точек вихревых линий в пространстве. Так как аналитическое решение систем СДУ часто не удаётся найти, то на первый план выходит метод численного статистического моделирования. С помощью этого метода оцениваются различные функционалы от решения системы СДУ. Для достижения высокой точности этих оценок требуется моделировать большое число реализаций решения системы СДУ с малым шагом интегрирования для используемого численного метода. Большой размер ансамбля моделируемых реализаций решения системы СДУ, малый шаг интегрирования численного метода решения системы СДУ и большой размер системы СДУ – это причины, по которым персональный компьютер не справляется с такими задачами за приемлемое время. В данной работе используется параллельный метод численного статистического моделирования, который реализован виде программы для суперкомпьютера с использованием технологии параллельного программирования MPI.