面向網(wǎng)格的三維格點Monte Carlo并行算法研究與實現(xiàn).pdf

1、本文主要針對網(wǎng)格環(huán)境下算法并行化的一般方法進行研究，通過對三維格點MonteCarlo(以下簡稱三維格點MC)算法并行化及應(yīng)用，探索面向網(wǎng)格環(huán)境并行算法應(yīng)用途徑和方法。 本文在對適用于網(wǎng)格環(huán)境的算法特點詳細分析的基礎(chǔ)上，針對三維格點MC算法，構(gòu)造和實現(xiàn)并行算法，主要包括分步驟逐步實現(xiàn)了數(shù)據(jù)空間上的分塊并行、針對邊界問題進行的OVERLAP并行以及對于邊界問題的單點發(fā)送和接收實現(xiàn)。并行過程中充分考慮了三維格點MC算法的可擴展性、可

2、移植性、中間結(jié)果保存等方面的要求，使得算法更加適合在網(wǎng)格環(huán)境下運行。 本文對三維格點MC算法的并行性能進行了深入分析。通過實驗數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)空間劃分、加速比、并行效率方面，對空間劃分策略的正確性、數(shù)據(jù)規(guī)模與加速比及效率之間的關(guān)系進行分析。實驗證明該算法具有良好的可擴展性，適合網(wǎng)格環(huán)境下的并行計算，并得到了幾組不同數(shù)據(jù)空間獲得最佳加速比的參數(shù)。該算法的并行模型為類似的科學(xué)計算提供了一個借鑒。 在前述集群工作的基礎(chǔ)上，本文提出了

3、網(wǎng)格環(huán)境下的二級并行策略。利用任務(wù)分解模塊，將用戶提交的復(fù)雜計算任務(wù)，分解為可獨立工作的子任務(wù)，充分利用網(wǎng)格資源，快速有效地獲得計算結(jié)果。該并行策略針對了一類需要多組參數(shù)對比試驗的大型計算密集型問題，給此類問題在網(wǎng)格環(huán)境下的實現(xiàn)提供了一般的方法。為了驗證計算結(jié)果的正確性，本文開發(fā)了一個可視化的模擬程序COMosiv，將三維格點MC并行程序的計算結(jié)果可視化，并從理論上對該結(jié)果進行了分析。COMosiv模擬程序立足于用戶的角度，充分考慮到了