Algoritmo paralelo para la interpolación espacial de Krigeado Ordinario

Milenis Fernández Díaz, José Gabriel Espinosa Ramirez, César Raúl García-Jacas

Resumen


Los métodos de interpolación espacial proporcionan herramientas para la estimación de valores en localizaciones no muestreadas utilizando las observaciones cercanas. La interpolación de Krigeado Ordinario es uno de los métodos geoestadísticos más frecuentemente usados para la realización de análisis espaciales. Su objetivo consiste en encontrar el Mejor Estimador Lineal Insesgado a partir de los datos disponibles, los cuales generalmente son insuficientes debido al costo de su obtención. Se caracteriza por costosas operaciones de álgebra lineal que repercuten en altos tiempos de ejecución, así como una complejidad temporal de O (MN3). La reducción del tiempo de ejecución de aplicaciones de interpolación espacial puede ser un objetivo de alta prioridad, por ejemplo, en sistemas que soportan la toma de decisiones rápidas. Diversas estrategias han sido aplicadas para reducir los altos tiempos de ejecución de los métodos de interpolación de Krigeado. Las técnicas de programación paralela y distribuida han demostrado ser una alternativa viable para la solución rápida de este tipo de problemas computacionales. Con el objetivo de disminuir los tiempos asociados a la interpolación espacial de Krigeado Ordinario, se propuso un algoritmo paralelo basado en el uso de técnicas de programación en memoria compartida proporcionadas por OpenMP 4.8.2. Este algoritmo fue implementado usando C++11 como lenguaje de programación y Atlas CLapack como biblioteca de álgebra lineal optimizada para los cálculos matriciales. El algoritmo propuesto permite una mayor rapidez en la interpolación espacial de Krigeado Ordinario, logrando un mejor aprovechamiento de los recursos de cómputo instalados.


Palabras clave


computación paralela, interpolación espacial, interpolador geoestadístico, Krigeado Ordinario

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