C++ Per Lo Sviluppo Di Software Geofisici Multipiattaforma

Il processo di elaborazione e analisi dei dati geofisici è fondamentale per comprendere al meglio le caratteristiche, la composizione e le dinamiche del terreno. Al fine di ricavare informazioni accurate sulle principali proprietà geofisiche del terreno è possibile sfruttare in modo congiunto dati di natura diversa come misure gravimetriche, magnetiche o sismiche. Questo processo può essere particolarmente complesso a causa della varietà dei dati e della necessità d’integrarli in modo efficace per ottenere informazioni accurate. La combinazione di queste informazioni dà luogo a problemi matematici che sfruttano le funzioni di probabilità di densità. L’elaborazione di questi modelli può essere estremamente onerosa in termini di risorse computazionali e tempo di calcolo, specialmente quando si tratta di modelli dettagliati con un gran numero di parametri. L’algoritmo sviluppato dalla dott.ssa Tondi et al. [2012] inverte i dati sismici per ottenere un modello che metta in relazione le onde sismiche con le velocità di propagazione del mezzo. Successivamente le relazioni velocità-densità vengono utilizzate con il modello delle velocità per ottimizzare i dati di gravità. Questi passi vengono ripetuti iterativamente convergendo nel modello finale. Al fine di rendere questo algoritmo più accessibile a un pubblico più ampio, abbracciando il movimento dell’open science il quale promuove la libera condivisione di dati, algoritmi, metodologie e risultati per rendere la ricerca più accessibile, riproducibile e trasparente, il programma è stato tradotto dal Fortran 77 a C++, un linguaggio più flessibile e più facilmente manutenibile. Inoltre è stata anche studiata e implementata una strategia di parallelizzazione per una parte del programma creando un ibrido che utilizza sia la memoria condivisa (OpenMP) che quella distribuita (MPI) in modo da sfruttare al meglio il cluster di calcolo disponibile all’istituto di geofisica e vulcanologia, dove si è svolto il lavoro di tesi.