二维中子输运问题的特征线并行算法研究

发布时间：2021-01-21 00:11

　　二维中子输运方程应用广泛,在众多学科中都有涉及,所以如何对它高效准确的求解就成为研究的重点。在二维中子输运的众多求解方法中,由于特征线方法可以求解任意几何形状的问题而备受关注,但是它也因为计算量大、内存占用过大而饱受诟病。目前有很多高效的加速算法可以通过加速收敛来减少庞大的计算量,但是效果有限而且随着问题规模的不断扩大,当问题所需内存超出单个处理器的存储容量时问题就无法得到求解。因此对特征线方法的研究已经不能局限在单个处理器上,研究特征线方法高效的并行算法十分重要。目前的对特征线方法的并行研究大都无法很好的解决内存占用过大的问题,本文要解决的是在加速算法的基础上进一步缩短计算时间,并且有效的解决特征线方法对单个处理机的内存需要,所以采用的是几何区域分解的并行方法。本文提出了几何区域分解的并行特征线算法,该算法不仅可以使并行后结果和串行的结果完全保持一致,而且还在很大程度上减少了几何区域划分后边界处巨大的通信次数。该算法在KYLIN-2程序上使用MPI通信标准实现并行后,设置了参数MsgMax,可以通过对参数的控制来获得更好的加速效果,并对三个不同规模的模型进行测试都有很好的加速效果,用... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

KYLIN-2特征线算法流程图

国防科学技术大学研究生院工程硕士学位论文DD1D2 g g 图 3.1 网格间的数据依赖关系 3.1 可以看出，所有特征线上的网格的有序计算可以抽象为数据其中图的顶点是各个网格的计算量，有向边为特征线的方向。的网格相邻的前面网格的数量就是该网格的入度，相邻的后面网格的出度。一条射线上的网格关系如图 3.2 所示，所以同一条射线的网格的 0。

图 3.3 网格划分图解的并行特征线算法描述如下：区域划分后分配到不同的处理器，各个处理器均维护理机执行的过程可以描述为：顶点，将入度为 0 的顶点插入到就绪队列 Q 中；列 Q 执行出队操作，出队顶点 a 的所有后相邻本地后顶点 b 的入度为零，那么把 b 插入到就绪队列 Q 中本地顶点 c，则需要把顶点 e 的结果发送给顶点 c 所在理器接收到其他处理机的顶点 d 的计算结果，那么对点 f ，直接将其入度减 1，减 1 后顶点 f 的入度为零 中；3 步，直至本处理器所有顶点都已求解完成。解算法，将求解区域划分后，然后将子区域平均分配器保存该子区域的数据并维护一个就绪队列 Q。依次算，然后检查该顶点的后相邻顶点是否在本处理器中后相邻顶点所在处理器，如果在则将后相邻顶点的入


本文编号：2990055