Подробное описание документа
Использование параллельных вычислений в ресурсоемких задачах моделирования процессов движения и взаимодействия частиц в плазме при синтезе углеродных наноструктур / Абрамов Г. В., Гаврилов А. Н., Ивашин А. Л., Толстова И. С. - URL: https://vestniken.bmstu.ru/catalog/math/compmath/834.html (дата обращения: 11.03.2026). - DOI 10.18698/1812-3368-2018-5-4-14 // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки. - 2018. - № 5. -
Использование современных технологий параллельных вычислений позволяет решать сложные ресурсоемкие задачи моделирования физических процессов на персональном компьютере. Рассмотрено численное решение математической модели движения и взаимодействия частиц многокомпонентной плазмы при электродуговом синтезе углеродных наноструктур. Наличие большого числа (1016...1017) взаимодействующих частиц, участвующих в расчете на каждом временном шаге, требует значительных затрат машинных ресурсов и времени для вычислений. Традиционно модели такого типа решают численно с использованием суперкомпьютеров или облачных вычислений. Применение технологий параллельных вычислений GPGPU и технологии Nvidia CUDA позволяет выполнять вычисления общего назначения на базе графических процессоров видеокарты. Представленное алгоритмическое обеспечение на основе метода крупных частиц позволяет получить численное решение рассматриваемой модели в допустимое время на персональном компьютере. Предложены подходы к распараллеливанию вычислений с учетом синхронизации результатов. Перечислены трудности, которые возникают при программной реализации алгоритмов поиска столкновений частиц в плазме, и предложены методы их преодоления. Рассчитаны эффективности различных параллельных алгоритмов
004.4 Программные средства
