Προβολή Εργασίας
ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟ ΣΑΓΜΑΤΙΚΩΝ ΣΗΜΕΙΩΝ ΣΕ ΠΟΛΥΔΙΑΣΤΑΤΕΣ ΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΕΣ
Δ. Τσαλίκης, Γ. Μπουλουγούρης, Λ. Περιστεράς, Δ. Θεοδώρου
Σχολή Χημικών Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο |
ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται οι στρατηγικές που ακολουθήσαμε για να επιτύχουμε την παραλληλοποίηση της μεθοδολογίας εύρεσης σαγματικών σημείων, επιτυγχάνοντας την κατά το δυνατό μεγαλύτερη απόδοση παραλληλοποίησης. Για το σκοπό αυτό τροποποιήσαμε μία ευρέως διαδεδομένη μέθοδο εύρεσης σαγματικών σημείων, τη μέθοδο του «διμερούς» (dimer) των Henkelman και Jonsson. Η μέθοδος αυτή δεν απαιτεί καμμία πληροφορία από τις γειτονικές καταστάσεις και στηρίζεται στην αναστροφή της καμπυλότητας της επιφάνειας της δυναμικής ενέργειας κατά την κατεύθυνση(εις) με την μικρότερη καμπυλότητα, οδηγώντας προς σαγματικά σημεία που αναμένεται να είναι τα χαμηλότερα σε δυναμική ενέργεια, και επομένως τα πιο σημαντικά για τη δυναμική εξέλιξη του συστήματος. Πρέπει να σημειωθεί ότι άλλες, τυπικά παρόμοιες, μέθοδοι απαιτούν τον υπολογισμό των δευτέρων παραγώγων σε κάθε σημείο της διαδικασίας εύρεσης. Σε αντίθεση με αυτές, η μέθοδος dimer απαιτεί μόνο γνώση της πρώτης παραγώγου της δυναμικής ενέργειας σε δύο γειτονικά σημεία του φασικού χώρου (που απέχουν συγκεκριμένη σταθερή απόσταση μεταξύ τους, γι? αυτό ονομάζεται και μέθοδος διμερούς). Αυτό μειώνει δραστικά το υπολογιστικό κόστος και κάνει εφικτή τη χρήση της μεθόδου σε έναν πολυδιάστατο χώρο (~2000 διαστάσεων). Για κάθε τοπικό ελάχιστο πραγματοποιήθηκαν πρακτικά 12 προσπάθειες εύρεσης γειτονικών ελαχίστων, μία για κάθε κατεύθυνση των 6 διευθύνσεων με τη μικρότερη καμπυλότητα στο ελάχιστο.
Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μείωση του πραγματικού χρόνου προσομοίωσης μέσω της ανάπτυξης παράλληλου υπολογιστικού κώδικα, κατανέμοντας το υπολογιστικό κόστος σε συστάδα υπολογιστών. Ο κώδικάς μας είναι γραμμένος σε Fortran 90, ενώ η παραλληλοποίηση έγινε με χρήση των βιβλιοθηκών Message Passing Interface (MPI). Η εργασία αυτή χρηματοδοτήθηκε από το πρόγραμμα «Πυθαγόρας Ι» συγχρηματοδοτούμενο από την Ευρωπαϊκή Ένωση (75%) και την Γενική Γραμματεία Έρευνας και τεχνολογίας (25%).
Λέξεις Κλειδιά
|
|
