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SIMULAZIONE
PARALLELA DI MODELLI DI FRANE AD AUTOMI CELLULARI PER LA SIMULAZIONE DI
EVENTI FRANOSI VERIFICATISI NEL COMPRENSORIO DI SARNO NEL MAGGIO 1998
MODELLIZZAZIONE
Il lavoro di modellizzazione ad automi cellulari per la simulazione di
eventi franosi verificatesi nel comprensorio di Sarno della Regione Campania
nel maggio 1998, coordinata dal Prof. Salvatore Di Gregorio del Dipartimento
di Matematica dell'Università della Calabria, è in continuo sviluppo.
Al momento attuale sono state elaborate due versioni. La prima, chiamata
"Modelli preliminari", in cui veniva presentata una prima versione "Sarno"
di SCIDDICA, un modello ad Automi Cellulari, sviluppato per la simulazione
di colate di fango/detrito e già applicato con buoni risultati a differenti
tipi di frana, Tessina (Italia 1992) e Monte Ontake (Giappone 1984); la
seconda "Ottimizzazione e validazione dei modelli". Tale estensione di
SCIDDICA per Sarno è stata validata sulla ricostruzione delle condizioni
iniziali di un tipico evento franoso del maggio 1998, che ha interessato
il territorio di Curti. Sono state individuate le componenti di base essenziali
per comporre un modello atto a simulare le peculiarità delle frane di
Sarno ed è stata effettuata una prima taratura dei parametri in gioco.
I risultati di queste simulazioni sono incoraggianti; il comportamento
del fenomeno simulato matches con lo sviluppo che ha avuto quello naturale.
Ma è cruciale sviluppare la simulazione sulla base di dati a maggior risoluzione
(DTM 1:2000).
Il modello potrebbe essere realizzato in modo molto più complesso; molti
parametri: l'angolo di attrito, il saggio rilassamento, l'angolo di mobilizzazione
primario, l'angolo di mobilizzazione secondario possono essere trasformate
in substadi, tali valori sono dipendenti dal contenuto d'acqua.
SIMULAZIONE IN
PARALLELO
La simulazione
in parallelo di un modello di frana è stata sviluppata dal Prof. Giandomenico
Spezzano dell'ISI di Cosenza in collaborazione con l'Ing. Dott. Giuseppe
Dattilo attraverso CAMELot. Il simulatore realizzato è in grado di riprodurre
con una accuratezza accettabile la forma della frana reale e la dinamica
del fenomeno.
La simulazione è basata sul modello preliminare di frane definito da Di
Gregorio. Questo modello utilizza un partizionamento in celle quadrate
di ampiezza uniforme del terreno. Ogni cella rappresenta una porzione
del territorio, in cui l'altezza e le proprietà fisiche della colonna
di detrito che si riversa su di esso sono descritti dai sottostati che
costituiscono lo stato di una cella. L'evoluzione dello stato dipende
da una funzione di transizione, che simula i processi fisici del flusso
di detrito.
I risultati mostrano
la bontà del modello sebbene esso debba essere ancora testato su altre
frane. In particolare, si può vedere come la traiettoria riguardante la
zona d sia ricostruita dal modello con una buona accuratezza.
Il lavoro ha descritto un ambiente di problem solving per la simulazione
interattiva di fenomeni naturali. In particolare, gli autori hanno mostrato
che la simulazione di frane, che rappresentano dei fenomeni complessi,
possono essere modellate attraverso il formalismo degli automi cellulari
ed efficientemente eseguiti su macchine parallele. I costrutti di steering
e il modello di programmazione basato sulle regioni possono essere usati
per implementare modelli più complessi e per accelerare la fase di validazione
del modello.
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