Parallel mash ishlab chiqarish - Parallel mesh generation

Parallel mash ishlab chiqarish yilda raqamli tahlil ikkitasining chegaralari orasidagi yangi tadqiqot sohasidir ilmiy hisoblash fanlar: hisoblash geometriyasi va parallel hisoblash.[1] Parallel mash ishlab chiqarish usullari asl nusxani buzadi Mesh avlod bir nechta protsessorlar yoki iplar yordamida parallel ravishda echilgan (to'rlangan) kichikroq kichik muammolarga muammo. Mavjud parallel mash ishlab chiqarish usullari ikkita asosiy xususiyatlar bo'yicha tasniflanishi mumkin:

  1. individual subproblemlarni meshlash uchun ishlatiladigan ketma-ket texnikasi va
  2. pastki muammolar orasidagi bog'lanish darajasi.

Parallel mash ishlab chiqarishdagi muammolardan biri - bu ketma-ket ketma-ket tarmoq kodlari yordamida parallel mash dasturini ishlab chiqish.

Umumiy nuqtai

Parallel mash ishlab chiqarish protseduralari umuman dastlabki 2 o'lchovli (2D) yoki 3 o'lchovli (3D) mash ishlab chiqarish muammosini P protsessorlari yoki iplari yordamida bir vaqtning o'zida echilgan (ya'ni to'rlangan) kichikroq kichik muammolarga ajratadi.[1] Subproblemlarni mahkam bog'langan holda shakllantirish mumkin,[2][3] qisman bog'langan[4][5] yoki hatto ajratilgan.[6][7] Subproblemlarning birlashishi aloqa intensivligini va subproblemlar o'rtasida zarur bo'lgan sinxronizatsiya miqdorini / turini aniqlaydi.

Parallel mash ishlab chiqarish usullarining muammolari quyidagilardan iborat: parallel mashning barqarorligini saqlab qolish (ya'ni, zamonaviy ketma-ket kodlar natijasida hosil bo'lgan cheklangan elementlarning sifatini saqlab qolish) va shu bilan birga 100% kodni qayta ishlatishga erishish ( ya'ni, doimiy ravishda rivojlanib boruvchi va to'liq ishlaydigan to'liq ketma-ket ketma-ket meshlarni qo'llang) parallel mashning ko'lamini sezilarli darajada yomonlashtirmasdan.

Parallel mash hosil qilish va parallel uchburchak o'rtasida farq bor. Parallel uchburchakda nuqta to'plamining konveks qobig'ini qoplaydigan parallel uchburchaklar hosil qilish uchun oldindan belgilangan nuqtalar to'plamidan foydalaniladi. Parallel Delaunay uchburchaklar uchun juda samarali algoritm Blelloch va boshqalarda paydo bo'ladi.[8] Ushbu algoritm Clemens va Walkington-da kengaytirilgan[9] parallel mash ishlab chiqarish uchun.

Parallel mash ishlab chiqarish dasturi

Ko'pgina hal qiluvchilar parallel mashinalarga ko'chirilgan bo'lsa-da, tarmoq generatorlari orqada qoldi. Hali ham mash ishlab chiqarishning dastlabki bosqichi simulyatsiya tsiklidagi ketma-ket to'siq bo'lib qolmoqda. Shuning uchun barqaror 3D parallel panjara generatorini ishlab chiqish zarurati asosli.

Simmetrix Inc tomonidan ishlab chiqarilgan MeshSim mash generatorining parallel versiyasi,[10] ham tadqiqot, ham tijorat maqsadlarida foydalanish mumkin. Bunga sirtni, hajmni va chegara qatlamini hosil qilishning parallel bajarilishi hamda parallel mash moslashuvchanligi kiradi. U foydalanadigan algoritmlar mos yozuvlar asosida yaratilgan [4] va kengaytiriladigan (parallel ma'noda ham, ketma-ket amalga oshirishga nisbatan tezlikni beradigan ma'noda) va barqaror. Ko'p yadroli yoki ko'p protsessorli tizimlar uchun ushbu algoritmlarning MeshSim asosiy mahsulotida mavjud bo'lgan ko'p qirrali versiyasi ham mavjud. [11]

Boshqa parallel mash ishlab chiqaruvchisi D3D,[12] Daniel Rypl tomonidan ishlab chiqilgan[13] Pragadagi Chexiya Texnik Universitetida. D3D parallel ravishda (yoki ketma-ket) 3D domenlarni aralash mashlarga ajratish qobiliyatiga ega bo'lgan tarmoq generatoridir.

BOXERMesh [14] tuzilmaydigan gibrid mash generatoridir [15] Cambridge Flow Solutions tomonidan ishlab chiqilgan.[16] Taqsimlangan xotira bilan to'liq parallel dastur sifatida amalga oshirilgan bo'lib, u o'zboshimchalik bilan murakkablik va o'lchamdagi geometriyalarga ilg'or mashina etkazib beradigan muhandislik simulyatsiyasini cheklaydigan an'anaviy to'siqlarni engish uchun maxsus ishlab chiqilgan. Uning o'lchovliligi HPC klasterlarida hosil bo'lgan juda katta mashlarda namoyish etildi.

Parallel mash ishlab chiqarishdagi qiyinchiliklar

Tarmoqning ketma-ket ketma-ket ishlab chiqarish kutubxonalari uchun algoritmik va dasturiy infratuzilmani rivojlantirish uchun ancha vaqt talab etiladi. Bundan tashqari, sifat, tezlik va funksionallik jihatidan yaxshilanishlar mavjud, bu esa eng so'nggi parallel tarmoq ishlab chiqarish kodlarini yaratish vazifasini qiyinlashtiradi.

Parallel mash hosil qilish uchun darhol yuqori foyda keltiradigan maydon bu domen dekompozitsiyasi. DD muammosi [17] 3D geometriyasi uchun hali ham ochiq va uning echimi Delaunay va Advancing Front Techniques uchun ishlab chiqarish kodlariga tayanadigan barqaror va o'lchovli usullarni taqdim etishga yordam beradi.

Va nihoyat, parallel mash ishlab chiqarishga uzoq muddatli sarmoyalar matematiklarning e'tiborini mash ishlab chiqarishda ochiq muammolar va matematikada keng ta'sir o'tkazish bilan jalb qilishdir.

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ a b Nikos Krisoxoid, Parallel Mesh Generation, bo'lim Parallel kompyuterlarda qisman differentsial tenglamalarning sonli echimi, (Eds. Are Magnus Bruaset, Aslak Tveito), Springer-Verlag, pp 237-259, 2005 y.
  2. ^ Nikos Krisoxoid va Demian Nave. Parallel Delaunay mash ishlab chiqarish yadrosi. Int. J. Numer. Met. Engng., 58: 161-176, 2003
  3. ^ Lohner, J.Kamberos va M.Marshal. Parallel Tuzilmagan GridGeneration. Bob Miqyoslanadigan ko'p protsessorlar bo'yicha tuzilmaviy ilmiy hisoblash. (Nashrlar. Piyush Mehrotra va Joel Saltz), 31-64 betlar, MIT Press, 1990 yil.
  4. ^ a b H. de Kugni va M.Shefard. Yuzlarni olib tashlash va ierarxik qayta taqsimlash yordamida parallel hajmli mash. Komp. Met. Qo'llash. Mex. Engng., 174 (3-4): 275-298, 1999.
  5. ^ Andrey Chernikov va Nikos Krisoxoidlar. Parallel Kafolatlangan Sifat Planar Delaunay Mesh Noziklash Bir vaqtning o'zida nuqtani kiritish. SIAM ilmiy hisoblash uchun jurnali, Jild 28, № 5, 1907-1926, 2006 y.
  6. ^ J. Galtier va P. L. Jorj. Prepartitioning subdomainlarni parallel ravishda to'rlash usuli sifatida. Tarkibsiz tarmoq ishlab chiqarish tendentsiyalari bo'yicha maxsus simpozium, 107-122 betlar. ASME / ASCE / SES, 1997 yil.
  7. ^ Leonidas Linardakis va Nikos Krisoxoidlar. Parallel kafolatlangan sifatli planar mash ishlab chiqarish uchun Delaunay ajratish usuli. SIAM Journal for Scientific Computing, Jild 27, № 4, 1394-1423-betlar, 2006 y.
  8. ^ G. E. Blelloch, JC Xardvik, G. ~ L. Miller va D. Talmor, Amaliy parallel Delaunay algoritmini loyihalashtirish va amalga oshirish, Algorithmica, 24 (1999), 243-269 betlar.
  9. ^ Clemens Kadow va Noel Walkington. Proektsiyaga asoslangan parallel Delaunay mash hosil qilish va takomillashtirish algoritmini loyihalash. "Tarkibsiz mash ishlab chiqarish tendentsiyalari" to'g'risidagi to'rtinchi simpozium jarayonida, 2003 y.
  10. ^ Parallel MeshSim
  11. ^ MeshSim
  12. ^ D3D Mesh Generator veb-sahifasi
  13. ^ Daniel Ryplning Universitet veb-sahifasi, http://mech.fsv.cvut.cz/~dr/
  14. ^ BOXERMesh
  15. ^ Miqyoslanadigan parallel mash ishlab chiqarish
  16. ^ Kembrij oqimining echimlari
  17. ^ Chrisochoides N., Parallel mash ishlab chiqarish usullari bo'yicha so'rov, Braun universiteti, Providence RI - 2005 yil.