一种用于网格上并行分子动力学模拟的新型动态区域分解方法
分布式、并行与集群计算
2007-05-23 v1
摘要
我们开发了一种新型拉格朗日物质粒子——动态区域分解方法（MPD^3），用于在异构计算网络上对非定常异构系统进行大规模并行分子动力学（MD）模拟。MPD^3 基于模拟物质的 Voronoi 分解。Voronoi 多边形图谱被称为 Dirichlet 镶嵌，并用于计算流体力学中的网格生成。从流体力学角度来看，移动的 Voronoi 多边形表现为一个物质粒子（MP）。MP 可以交换粒子和信息。为了平衡异构计算条件，MP 中心应依赖于计时数据。我们提出了一种简单高效的迭代算法，该算法基于为下一模拟步定义依赖于计时的 MP 中心平衡位移。MPD^3 程序在各种计算环境和物理问题中进行了测试。我们证明了 MPD^3 是一种用于 MD 模拟的高适应性分解算法。结果表明，动态 Voronoi 多边形镶嵌可以产生均衡良好的分解。可以预期，类似的方法可成功应用于其他粒子方法，如 Monte Carlo、particle-in-cell 和 smooth-particle-hydrodynamics。
引用
@article{arxiv.cs/0405086,
title = {A New Dynamical Domain Decomposition Method for Parallel Molecular Dynamics Simulation on Grid},
author = {Vasilii Zhakhovskii and Katsunobu Nishihara and Yuko Fukuda and Shinji Shimojo},
journal= {arXiv preprint arXiv:cs/0405086},
year = {2007}
}