МЕТОД МЕЛКОЗЕРНИСТОГО РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЯ ДВУМЕРНЫХ И ТРЕХМЕРНЫХ ЗАДАЧ ПЕРЕНОСА НА НЕОРТОГОНАЛЬНЫХ СЕТКАХ

А.В. Алексеев, А.А. Нуждин, Р.М. Шагалиев
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2001. Вып.2. С. 3-10.

Предложен метод мелкозернистого распараллеливания численного решения двумерного уравнения переноса, ориентированный на использование многопроцессорной ЭВМ с распределенной памятью и позволяющий проводить расчеты задач на числе процессоров до 100 и более.
       Метод основан на принципе геометрической декомпозиции исходной системы на подобласти (параобласти). Разбиение на параобласти производится регулярным образом по строкам и столбцам так, чтобы количество данных в них было одинаковым. В общем случае такое разбиение порождает топологию процессов в виде двумерной решетки (по строкам и столбцам). При этом на каждом процессоре хранятся лишь данные для конкретной параобласти, а не для всей задачи.
       Каждая параобласть для текущего направления разрешается с внутренними граничными условиями, вычисленными на текущей итерации, что позволяет сохранить точность решения и не дает увеличения общего числа итераций по сравнению с последовательной методикой.
       Простои процессоров сведены к минимуму за счет загрузки их полезной дополнительной вычислительной работой, заключающейся в вычислении промежуточных коэффициентов. Через эти коэффициенты в последующем выражаются сеточные значения функции потока частиц.
       Для организации межпроцессорных обменов сообщениями используется библиотека интерфейса параллельного программирования MPI (интерфейс передачи сообщений).
       Приводятся результаты численных исследований эффективности распараллеливания для сформулированного метода. Дается некоторое обобщение данного метода для распараллеливания трехмерных задач переноса (табл. 5, список лит. - 6 назв.).