Глава
Population Annealing and Large Scale Simulations in Statistical Mechanics
The model of distributed calculators makes it possible a parallel calculation of the correlated N-particle system with a complex multi-particle interaction (long-range ionic and short-range repulsive, two- and three-particle covalent interactions) with MPI and CUDA technologies. The computational model is based on the mathematical model of heterogeneous descriptors developed by the authors, that allows shift the focus from the describing the physical interactions in the system to the description of data flow between the descriptors. The results of computer experiments, which compare the time of the simulation on the cluster of 16 calculators and GPU NVIDIA are given. The model of distributed calculators was being tested with the software package of RIS «MD-SLAG-MELT»
Одной из важнейших задач при разработке автоматизированных систем научных исследований (АСНИ) является обеспечение приемлемого быстродействия вычислительных машин и обеспечение их эффективной работы. В статье рассмотрен алгоритм, реализующий разделение задач между процессорами подсистемы распределенного молекулярно-динамического моделирования информационно-исследовательской системы "Шлаковые расплавы". Предложена методика оптимизации данного алгоритма, произведена оценка эффективности и расчет ускорения предложенного решения.
Необходимость в методике преподавания темы «Параллельные вычисления» в средней школе назрела. В статье представлен трехлетний опыт работы автора в этом направлении: методический подход, отбор материала, деловые игры и их апробация на школьниках и взрослых, опыт задач на параллельные вычисления на конкурсе «ТРИЗформашка», классы задач, примеры задач, программные исполнители, тексты для пропедевтического учебника информатики.
Представлена новая версия программного комплекса, предназначенного для численного моделирования распространения и трансформации внутренних гравитационных волн в Мировом океане, с доработанным блоком расчета лучей внутренних волн и с распараллеливанием программы, что позволяет существенно ускорить проводимые вычисления. В качестве практического примера предлагается исследование захватывающих свойств шельфа Балтийского моря с точки зрения длинных внутренних волн на основе лучевого подхода. Рассчитаны значения коэффициента захвата и построены соответствующие карты.
В статье предлагается и обосновывается подход к формированию масштабируемых стратегий планирования в распределенных вычислениях. Масштабируемость означает, что планы строятся для сложноструктурированных (многопроцессорных) заданий с различной степенью распределенности составляющих их задач, для различных политик репликации и перемещения данных, возможность изменения числа задействованных процессорных узлов и емкости памяти. Предлагается масштабируемая модель построения многокритериальных стратегий планирования, учитывающих динамику состояния вычислительных ресурсов (изменения числа обслуживаемых заданий, загрузку узлов, их возможные отказы и т.п.). Стратегия – совокупность возможных сценариев вычислений. Конкретный план реализуется в зависимости от состояния вычислительной среды и оформляется ресурсным запросом, направляемым в соответствующую систему пакетной обработки заданий.
Статья посвящена вопросу о включении в школьный курс информатики темы «параллельные вычисления». Описаны некоторые методические материалы, подготовленные в ходе работ над «пермской версией» пропедевтического курса информатики (авторский коллектив М.А. Плаксин, Н.И. Иванова, О.Л. Русакова).
Данный сборник содержит статьи, включенные в программу Международной научной конференции «Параллельные вычислительные технологии 2016». Конференция проходила с 28 марта по 1 апреля 2016 года в Северном (Арктическом) федеральном университете имени (г.Архангельск). Подробную информацию о конференции можно найти в сети Интернет по адресу http://agora.guru.ru/pavt.