Рассмотрена разновидность статистического метода Монте-Карло в стационарной постановке - метод пробных частиц (МПЧ). На предыдущих этапах работы было проведено распараллеливание последовательного алгоритма МПЧ по крупным независимым подзадачам (ПНП). Тестирование алгоритма ПНП на задаче внутреннего течения в сопле Лаваля с последующим расширением струи в окружающее пространство показало высокую степень эффективности и ускорения алгоритма. Однако тестирование, проведенное на задаче внешнего обтекания, выявило существенные недостатки ПНП. Выявлено, что разработанный алгоритм фактически нарушает некоторые принципы МПЧ, в результате чего поля скоростей в процессе итераций плохо устанавливаются. Возникла необходимость построения параллельного алгоритма, позволяющего ускорить процесс установления скоростных полей. Для этого был разработан алгоритм параллелизации по статистически независимым испытаниям (ПСНИ), позволяющий учитывать возмущения скоростей, возникающие в процессе моделирования траекторий пробных частиц на каждом из работающих ядер, в едином формируемом поле. ПСНИ сводится к проведению серии параллельных испытаний, реализуемых по одному на каждом ядре. После осуществления серии расчетов между ядрами проводится синхронизация данных - обмен накопленными изменениями в распределении скоростей полевых молекул. Последующие розыгрыши траекторий на всех ядрах проводятся на едином обновленном скоростном поле. После окончания всех испытаний полученные в расчетных ячейках суммарные характеристики передаются на одно из ядер, где осредняются моменты функции распределения по суммарному времени пребывания частиц в ячейках. С помощью алгоритма ПСНИ проведены тестовые расчеты на многоядерном процессоре и сделано сравнение полученных результатов с аналогичными данными последовательного алгоритма МПЧ, а также результатами расчетов на одном ядре. Установлено, что при использовании ПСНИ количество используемых ядер не влияет на качество получаемых результатов, а влияет только на расчетное время. Подробно проанализированы временные затраты для разных вариантов модернизации алгоритма ПСНИ, позволяющие минимизировать расчетное время за счет сокращения количества обменов между ядрами.

  Повний текст PDF - 466.19 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"