三维格点Monte Carlo算法在高性能计算机上的并行实现及性能分析

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该文的工作是三维格点Monte Carlo(以下简记为3D MC)算法在高分子领域中的应用的一个具体实例的并行,实现的平台是上海大学"自强2000"高性能计算机.在确定并行实现的具体算法之前,首先通过大量的基础工作研究了进行打包发送时MPI中的三种数据打包发送方式及其性能分析,做了基于MPICH上的常用函数通信开销的测试以及基于MPI的几种常用算法的并行编程的研究.这些基础工作为我们着手进行3D MC算法的并行以及并行算法的选择起到了一个指导性的作用.该文很多的创新思想都体现在对3D MC算法的并行实现上.其中,该文首先根据3D Monte Carlo算法的特点,分析了总体并行思路的可行性.然后分步骤逐步实现了总体上的分块并行、针对边界问题进行的OVERLAP并行实现以及对于特殊点的单点发送和接收实现.这三个步骤是一个由浅入深,由一般到个别的并行实现过程.通过结合实际问题的物理意义以及从算法实现方面的考虑,我们一步一步用合理的算法实现了该3D Monte Carlo算法的并行.同时,该文对进一步的工作进行了分析,可以考虑从并行性能的优化、并行性能的可视化方面对该并行过程进行进一步的完善.可以从各个进程之间数据同步的问题入手对并行性能进行优化,同时还可以借助并行计算机可视化的工具PG(ParaGraph)和MPICL对该算法的并行性能进行了一些可视化的分析.
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