Студенческий документ № 00113095 из БГТУ «Военмех»

Пользователь пн, 08.01.2018 19:56

МНОГОСЕТОЧНЫЕИПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕТЕХНОЛОГИИ ВЗАДАЧАХМЕХАНИКИЖИДКОСТИИГАЗА Под редакцией проф. В.Н. Емельянова и д.фм.н. Р.М. Шагалиева Книга 3 ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И БАЛАНСИРОВКА

НАГРУЗКИ ПРОЦЕССОРОВ 2016 Авторы: К.Н. Волков, В.Н. Емельянов, А.С. Козелков, А.А. Куркин, И.В. Тетерина, Р.М. Шагалиев Многосеточные и параллельные вычислительные технологии в задачах механики жидкости и газа. Кн. 3. Параллельные вычислительные технологии и балансировка нагрузки процессоров / Под ред. проф. В.Н. Емельянова и д.фм.н. Р.М. Шагалиева - Издательство, 2016. - 000 с.

Обсуждаются методы геометрической декомпозиции расчетной области и балансировки нагрузки процессоров, способы распределения данных по процессорам, а также особенности параллельной реализации численных методов, применяемых для решения подзадач. Сравниваются подходы к обеспечению статической и динамической балансировки нагрузки процессоров. Обсуждаются геометрические методы, использующие информацию о координатах узлов сетки, и комбинаторные методы, учитывающие смежность вершин графа. Приводится общая сравнительная характеристика алгоритмов по времени выполнения, точности получаемого решения и возможностям для распараллеливания. Устанавливается зависимость числа итераций и времени решения от количества подобластей при фиксированном размере задачи, а также зависимость числа итераций и времени решения от размера задачи, решаемой в каждой подобласти, при фиксированном числе разбиений. Выясняется влияние различных методов упорядочивания неизвестных на производительность и ускорение параллельных итерационных методов, а также их численная (зависимость числа итераций от размера задачи) и параллельная (зависимость ускорения от числа процессоров) масштабируемость.

Учебное пособие предназначено для студентов старших курсов и аспирантов, специализирующихся в области механики жидкости и газа, вычислительной газовой динамики, вычислительной математики, теплофизики, аэрокосмической техники и энергомашиностроения.

СОДЕРЖАНИЕ Предисловие 3 Введение 6 1. Параллелизация вычислительных алгоритмов 8 1.1. Требования к параллельным алгоритмам и их реализации . . . . . . . . 8 1.2. Схема решения задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.3. Хранение данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.4. Способы разбиения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.5. Синхронизация шага по времени . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2. Характеристики производительности 21 2.1. Теоретический анализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.2. Расчетные оценки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3. Балансировка нагрузки процессоров 29 3.1. Декомпозиция области . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.2. Стратегия балансировки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Скачать файлы