O algoritmo Barnes-Hut é um método aproximado amplamente usado na simulação gravitacional de N -Corpos. A natureza irregular desse código apresenta desafios para sua computação em sistemas paralelos. Obstáculos adicionais ocorrem nesse padrão de computação quando se deseja a utilização eficaz da capacidade computacional de arquiteturas multicore com instruçoes SIMD. O enfoque deste trabalho é implementar e analisar a eficiência do caminhamento paralelo Barnes-Hut com octrees implı́citas e uso de instruções vetoriais AVX2. Os experimentos demonstram a efetividade do método, que apresenta altas taxas de GFLOP/s e economia de energia nas simulações.
The =-body problem appears in numerous fields, from stellar simulationsto, more recently, AI applications. The Barnes-Hut (BH)method is a tree-based method that allows better scalability whendealing with this problem. In this work several variants of the BHmethod are proposed which use MPI to distribute the workload.
Neste trabalho apresentamos resultados parciais de desempenho do método Barnes-Hut em clusters de computadores e uma proposta para futuras melhorias. Os resultados mostram a escalabilidade deste método distribuído.
O método Barnes-Hut é aplicado em diversas simulações científicas. Técnicas desenvolvidas para eficiência do mesmo em sistemas paralelos podem também ser aplicadas a outros algoritmos. Neste trabalho criamos quatro variantes para execução distribuída do método com distribuição de trabalho entre nodos utilizando MPI. Os resultados obtidos demonstram potencial para a aplicação desses métodos em execuções distribuídas Barnes-Hut.
Trabalho financiado pela FAPESP, processo 00/00317-4
2002
Para Ailín
AgradecimentosÀ minha esposa, Ailín. Sem seu amor, sua ajuda, sua dedicação, certamente não estaríeis lendo este trabalho. À minha família. A distância não existe em certos casos. Afortunadamente.Desejo agradecer de forma muito especial à Dra. Margarita Suárez, Professora Emérita da Faculdade de Matemática da Universidade de Havana. Foi ela quem guiou meus primeiros passos no mundo fascinante da matemática numérica. À Dra. Sônia M. Gomes por me convidar a trabalhar neste tema, e pelo apoio mostrado.
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