ডোমেইন বিভাজন¶
বড় মেশকে একাধিক প্রক্রিয়ায় সমান্তরাল বিশ্লেষণ করতে হলে একক-ডোমেইন মেশকে উপডোমেইনে ভাগ করে প্রতিটি প্রক্রিয়ার দায়িত্বপ্রাপ্ত অঞ্চল এবং আন্তঃডোমেইন যোগাযোগের প্রয়োজনীয় তথ্য আগে তৈরি করতে হয়। এই পূর্বপ্রক্রিয়াকরণকে ডোমেইন বিভাজন বলা হয়।
FrontISTR-এর সমান্তরাল গণনায় hecmw_part1 একক-ডোমেইন মেশকে উপডোমেইনে ভাগ করে বিতরণকৃত মেশ ডেটা তৈরি করে। তৈরি হওয়া বিতরণকৃত মেশ ডেটা সমান্তরাল fistr1 পড়ে এবং আন্তঃডোমেইন যোগাযোগের তথ্যসহ সমান্তরাল সলভারে ব্যবহার করে।
এই পৃষ্ঠায় বিভাজন ধরন, বিভাজন পদ্ধতি, ওভারল্যাপ গভীরতা এবং সংস্পর্শ বিন্দুর ব্যবস্থাপনা ব্যাখ্যা করা হয়েছে। hecmw_part1-এর নির্বাহ প্রক্রিয়া, নিয়ন্ত্রণ ফাইলের বিস্তারিত বিন্যাস এবং ত্রুটি বার্তার জন্য সংশ্লিষ্ট বিষয় দেখুন।
কার্যাবলির সারসংক্ষেপ¶
ডোমেইন বিভাজন হলো একক-ডোমেইন মেশকে একাধিক উপডোমেইনে ভাগ করার প্রক্রিয়া। FrontISTR-এ বিভাজন ধরন, বিভাজন পদ্ধতি, ডোমেইন সংখ্যা ও ওভারল্যাপ গভীরতা মিলিয়ে বিতরণকৃত মেশ ডেটা তৈরি করা হয়।
| নির্বাচনের অক্ষ | প্রধান নির্বাচন | ভূমিকা |
|---|---|---|
| বিভাজন ধরন | নোড-ভিত্তিক বিভাজন, উপাদান-ভিত্তিক বিভাজন | নোড বা উপাদান—কোনটিকে মালিকানা নির্ধারণের একক করা হবে তা নির্ধারণ করে। |
| বিভাজন পদ্ধতি | RCB, METIS (pMETIS / kMETIS) | ডোমেইন সীমানা কীভাবে তৈরি হবে তা নির্ধারণ করে। |
| ডোমেইন সংখ্যা | যেকোনো ধনাত্মক পূর্ণসংখ্যা (RCB-তে \(2^n\)) | বিতরণকৃত মেশ ডেটার উপডোমেইন সংখ্যা নির্ধারণ করে। সাধারণত MPI প্রক্রিয়া সংখ্যার সমান। |
| ওভারল্যাপ গভীরতা | 1 বা তার বেশি পূর্ণসংখ্যা | প্রতিবেশী ডোমেইনগুলো কত স্তর পর্যন্ত ডুপ্লিকেট ডেটা রাখবে তা নির্ধারণ করে। নোড-ভিত্তিক বিভাজনে ব্যবহৃত। |
| যোগাযোগ সারণি | ইমপোর্ট/এক্সপোর্ট তথ্য, ভাগ-করা তথ্য | প্রতিবেশী উপডোমেইনের মধ্যে প্রয়োজনীয় ডেটা বিনিময় সংজ্ঞায়িত করে। বিভাজনের সময় স্বয়ংক্রিয়ভাবে তৈরি হয়। |
যোগাযোগ সারণি বিতরণকৃত মেশ ডেটার অংশ, তাই সাধারণ বিশ্লেষণে ব্যবহারকারীকে সরাসরি সম্পাদনা করতে হয় না। সমান্তরাল fistr1 এই বিতরণকৃত মেশ ডেটা পড়ে MUMPS-এর মতো সমান্তরাল প্রত্যক্ষ পদ্ধতি বা পুনরাবৃত্ত পদ্ধতি দিয়ে রৈখিক সমীকরণ সমাধান করে।
ডোমেইন বিভাজন বেছে নেওয়া¶
সাধারণ কাঠামোগত বিশ্লেষণ ও তাপ-পরিবহন বিশ্লেষণে প্রথমে নোড-ভিত্তিক বিভাজন বিবেচনা করুন। এটি সমান্তরাল সসীম-উপাদান বিশ্লেষণের নোডীয়-মান যোগাযোগ পরিচালনা করা সহজ করে এবং ওভারল্যাপ গভীরতা-ও নির্দিষ্ট করা যায়। উপাদান-ভিত্তিক বিভাজন সংযুক্ত বিশ্লেষণের মতো উপাদান-কেন্দ্রীভূত বিতরণকৃত তথ্য দরকার এমন ব্যবহারে উপযোগী।
বিভাজন পদ্ধতি আকৃতি ও ডোমেইন সংখ্যা অনুযায়ী নির্বাচন করা হয়। সহজ আকৃতি এবং ডোমেইন সংখ্যা \(2^n\) করা গেলে RCB সহজ ও স্থিতিশীল নির্বাচন। জটিল আকৃতি বা ইচ্ছামতো ডোমেইন সংখ্যা দরকার হলে গ্রাফ বিভাজন-ভিত্তিক METIS বিবেচনা করুন।
| সমস্যার বৈশিষ্ট্য | সুপারিশকৃত নির্বাচন |
|---|---|
| কাঠামোগত/তাপ-পরিবহনের মানক সমান্তরাল বিশ্লেষণ | নোড-ভিত্তিক বিভাজন |
| সংযুক্ত বিশ্লেষণের মতো উপাদান-কেন্দ্রীভূত বিতরণকৃত ডেটা | উপাদান-ভিত্তিক বিভাজন |
| ঘনায়তাকারের কাছাকাছি সরল আকৃতি, ডোমেইন সংখ্যা \(2^n\) | RCB |
| জটিল আকৃতি বা ইচ্ছামতো ডোমেইন সংখ্যা | METIS |
| SAINV প্রিকন্ডিশনার-সহ সংস্পর্শ সমস্যা/MPC বাধা সমস্যা | নোড-ভিত্তিক বিভাজন এবং ওভারল্যাপ গভীরতা 2 বা বেশি |
ডোমেইন সংখ্যা সাধারণত MPI প্রক্রিয়া সংখ্যার সমান রাখা হয়। সমান্তরাল নির্বাহ প্রক্রিয়া ও প্রক্রিয়া সংখ্যার জন্য সমান্তরাল প্রক্রিয়াকরণে বিশ্লেষণ দেখুন। SAINV প্রিকন্ডিশনার ও ওভারল্যাপ গভীরতার সম্পর্কের জন্য সলভার ও প্রিকন্ডিশনিং দেখুন।
বিভাজন ধরন¶
বিভাজন ধরন মেশের কোন একককে একক মালিক উপডোমেইন দেওয়া হবে তা নির্ধারণ করে। নোড-ভিত্তিক বিভাজনে নোড মালিকানা এবং উপাদান-ভিত্তিক বিভাজনে উপাদান মালিকানা নির্ধারিত হয়। দুই ক্ষেত্রেই প্রতিবেশী উপডোমেইনের গণনার প্রয়োজনীয় ডেটা ওভারল্যাপ হিসেবে রাখা হয়।
নোড-ভিত্তিক বিভাজন¶
নোড-ভিত্তিক বিভাজনে প্রতিটি নোডের একক মালিক উপডোমেইন নির্ধারিত হয়। প্রতিবেশী উপডোমেইনে উপাদান ওভারল্যাপ করে রাখা হয়। ইনপুটে !PARTITION, TYPE=NODE-BASED দিয়ে নির্দিষ্ট করা হয়।
প্রতিটি উপডোমেইন অভ্যন্তরীণ নোড, অভ্যন্তরীণ নোড-সহ উপাদান এবং সেই উপাদান গঠনকারী নোড রাখে।
নোড-ভিত্তিক বিভাজনের যোগাযোগ সারণিতে নিচের তথ্য থাকে।
- ইমপোর্ট নোড: উপডোমেইনের মধ্যে ব্যবহৃত কিন্তু অন্য উপডোমেইনের মালিকানাধীন নোড।
- এক্সপোর্ট নোড: অন্য উপডোমেইনের ইমপোর্ট নোড হওয়া অভ্যন্তরীণ নোড।
- ভাগ-করা উপাদান: অন্য উপডোমেইনের সঙ্গে ভাগাভাগি করা উপাদান।
উপাদান-ভিত্তিক বিভাজন¶
উপাদান-ভিত্তিক বিভাজনে প্রতিটি উপাদানের একক মালিক উপডোমেইন নির্ধারিত হয়। প্রতিবেশী উপডোমেইনে নোড ওভারল্যাপ করে রাখা হয়। ইনপুটে !PARTITION, TYPE=ELEMENT-BASED দিয়ে নির্দিষ্ট করা হয়।
প্রতিটি উপডোমেইন অভ্যন্তরীণ উপাদান, অভ্যন্তরীণ উপাদান গঠনকারী নোড এবং সেই নোডগুলো অন্তর্ভুক্ত করা উপাদান রাখে।
উপাদান-ভিত্তিক বিভাজনের যোগাযোগ সারণিতে নিচের তথ্য থাকে।
- ইমপোর্ট উপাদান: উপডোমেইনের মধ্যে ব্যবহৃত কিন্তু অন্য উপডোমেইনের মালিকানাধীন উপাদান।
- এক্সপোর্ট উপাদান: অন্য উপডোমেইনের ইমপোর্ট উপাদান হওয়া অভ্যন্তরীণ উপাদান।
- ভাগ-করা নোড: অন্য উপডোমেইনের সঙ্গে ভাগাভাগি করা নোড।
দুই বিভাজন ধরন-এই যোগাযোগ সারণি hecmw_part1 স্বয়ংক্রিয়ভাবে তৈরি করে বিতরণকৃত মেশ ডেটাতে লেখে। তাই সাধারণ বিশ্লেষণে ব্যবহারকারীকে ইমপোর্ট/এক্সপোর্ট তথ্য সরাসরি তৈরি করতে হয় না।
বিভাজন পদ্ধতি¶
বিভাজন পদ্ধতি উপডোমেইন সীমানা কীভাবে নির্ধারিত হবে তা প্রকাশ করে। FrontISTR-এ স্থানাঙ্ক মান-ভিত্তিক RCB এবং গ্রাফ বিভাজন-ভিত্তিক METIS ব্যবহার করা যায়।
| বিভাজন পদ্ধতি | বৈশিষ্ট্য | প্রধান সীমাবদ্ধতা ও সতর্কতা |
|---|---|---|
| RCB | স্থানাঙ্ক মানের বড়-ছোট ক্রমে অনুযায়ী পুনরাবৃত্তভাবে দ্বিখণ্ডিত করে। সরল আকৃতি দ্রুত বিভাজন করা যায়। | ডোমেইন সংখ্যা \(2^n\)-এ সীমিত। বিভাজন অক্ষ নির্দিষ্ট করতে হয়। |
| pMETIS | গ্রাফ বিভাজনে আন্তঃডোমেইন সংযোগতা বিবেচনা করে বিভাজন করে। | METIS-সক্রিয় বিল্ডে ব্যবহারযোগ্য। |
| kMETIS | একাধিক-ডোমেইন গ্রাফ বিভাজন; জটিল আকৃতি-এও ডোমেইন সীমানা তৈরি সহজ। | METIS-সক্রিয় বিল্ডে ব্যবহারযোগ্য। |
RCB হলো Recursive Coordinate Bisection-এর সংক্ষিপ্ত রূপ; স্থানাঙ্ক অক্ষ বরাবর মেশকে দুই ভাগ করার কাজ পুনরাবৃত্তভাবে করে। ডোমেইন সংখ্যা \(2^n\) করা গেলে এটি উপযুক্ত এবং ঘনায়তাকার-জাতীয় সরল আকৃতিতে সহজে ব্যবহার করা যায়।
METIS মেশ সংযোগতাকে গ্রাফ হিসেবে নিয়ে গ্রাফ বিভাজনের মাধ্যমে উপডোমেইন তৈরি করে। জটিল আকৃতি বা ডোমেইন সংখ্যা \(2^n\)-এ সীমিত রাখতে না চাইলে এটি উপযোগী। METIS ব্যবহারের জন্য বিল্ডের সময় METIS লাইব্রেরি সক্রিয় থাকতে হবে। নির্ভরতা লাইব্রেরির জন্য আবশ্যিক ও ঐচ্ছিক নির্ভরতা লাইব্রেরি দেখুন।
ওভারল্যাপ গভীরতা¶
ওভারল্যাপ গভীরতা হলো প্রতিবেশী উপডোমেইনগুলো ডুপ্লিকেট করে যে পরিসর রাখে তার স্তর সংখ্যা। নোড-ভিত্তিক বিভাজনে !PARTITION-এর DEPTH প্যারামিটারে 1 বা তার বেশি পূর্ণসংখ্যা দেওয়া যায়। বাদ দিলে ওভারল্যাপ গভীরতা 1।
সাধারণ সমান্তরাল বিশ্লেষণে DEPTH=1 যথেষ্ট। কিন্তু SAINV-এর মতো SAI-পরিবার প্রিকন্ডিশনার সংস্পর্শ সমস্যা বা MPC বাধা সমস্যায় ব্যবহার করলে ওভারল্যাপ গভীরতা 2 বা তার বেশি করলে প্রিকন্ডিশনার গুণমান উন্নত হতে পারে।
চতুর্মুখী 1ম-ক্রম উপাদান 341-এ নির্বাচনী প্রান্ত/নোড মসৃণকরণ ফর্মুলেশন (FORM341=SELECTIVE_ESNS) MPI সমান্তরালে ব্যবহার করলেও ওভারল্যাপ গভীরতা 2 বা তার বেশি দরকার। প্রান্ত/নোড-ভিত্তিক মসৃণকরণে লক্ষ্য উপাদানের প্রতিবেশী উপাদানের রাশি গড় করা হয়; ফলে উপডোমেইনের দৃঢ়তা সংযোজন করতে "প্রতিবেশীর প্রতিবেশী" উপাদান তথ্য দরকার হয় এবং ডিফল্ট DEPTH=1-এ ডোমেইন সীমানার কাছে মসৃণকরণ অসম্পূর্ণ থাকে। বিস্তারিত উপাদান লাইব্রেরি দেখুন।
ওভারল্যাপ গভীরতা বাড়ালে প্রতিবেশী উপডোমেইনে রাখা নোড/উপাদান বাড়ে, ফলে মেমরি ব্যবহার ও যোগাযোগ আয়তন-ও বাড়ে। অভিসৃতি উন্নতির সঙ্গে গণনা ব্যয় তুলনা করে নির্ধারণ করুন। প্রিকন্ডিশনার নির্বাচনের জন্য সলভার ও প্রিকন্ডিশনিং দেখুন।
সংস্পর্শ বিন্দুর ব্যবস্থাপনা¶
সংস্পর্শ জোড়া-সহ মেশ বিভাজন করলে !PARTITION-এর CONTACT প্যারামিটার দিয়ে সংস্পর্শ বিন্দুর ডোমেইন-স্থাপন নীতি নির্দিষ্ট করা যায়। সংস্পর্শ বিন্দু স্থাপন সংস্পর্শ অনুসন্ধান/বাধা-সহ সমান্তরাল বিশ্লেষণের স্থিতিশীলতা ও যোগাযোগ আয়তনকে প্রভাবিত করে।
| মান | অবস্থান |
|---|---|
DEFAULT | মানক স্থাপন নীতি। |
SIMPLE | সংস্পর্শ বিন্দুতে বিশেষ ওজন না দিয়ে নর্মাল বিভাজনের কাছাকাছি স্থাপন। |
AGGREGATE | সংস্পর্শ জোড়া-সংশ্লিষ্ট নোড গ্রুপ একসঙ্গে রাখার দিকে বিভাজন। |
DISTRIBUTE | সংস্পর্শ মাস্টার-পাশ নোড যেন উপডোমেইনগুলোর মধ্যে অতিরিক্ত পক্ষপাতযুক্ত না হয়, সে দিকে বিভাজন। |
সংস্পর্শ-বিহীন মেশে CONTACT প্যারামিটার বিবেচনা করতে হয় না। সংস্পর্শ-সহ সমান্তরাল বিশ্লেষণে অভিসৃতি বা লোড ভারসাম্য সমস্যা হলে সংস্পর্শ-বিন্দু স্থাপন নীতি পুনর্বিবেচনা করুন। ইনপুট বিন্যাসের জন্য !PARTITION দেখুন।
এটি থেকে স্বাধীনভাবে CONTACT_OWNER প্যারামিটার দিয়ে সমান্তরাল সংস্পর্শের মালিকানা স্কিম নির্বাচন করা যায়। CONTACT "কীভাবে ভাগ করা হবে" নির্ধারণ করে, আর CONTACT_OWNER "ভাগের পরে কোন পক্ষ দায়িত্ব নেবে" নির্ধারণ করে।
| মান | অবস্থান |
|---|---|
MASTER | মাস্টার-মালিকানা স্কিম (ডিফল্ট)। মাস্টার ফেস উপাদান মালিকানা অনুযায়ী বিভাজন হয় এবং স্লেভ নোড প্রতিটি মাস্টার-মালিক ডোমেইনে ডুপ্লিকেট করা হয়। |
SLAVE | স্লেভ-মালিকানা স্কিম। স্লেভ নোড শুধু তার মালিক ডোমেইন রাখে এবং সেই ডোমেইনে পুরো মাস্টার ফেস স্থাপন করা হয়। |
সসীম স্লাইডিং (!CONTACT-এর INTERACTION=FSLID)-এ স্লেভ নোড মাস্টার ফেসের ডোমেইন-বিভাজন সীমানা অতিক্রম করলে MASTER-এ সীমানাতে প্রতিবেশী অনুসন্ধান বিচ্ছিন্ন হতে পারে; সংস্পর্শ অবস্থা ও ঘর্ষণ ইতিহাস হারিয়ে সমাধান ডোমেইন সংখ্যার উপর নির্ভরশীল হতে পারে। SLAVE এটি এড়ায়। শুধু TYPE=NODE-BASED-এ নির্দিষ্ট করা যায় এবং স্লেভ-মালিকানাধীন ডোমেইনের মেমরি ব্যবহার বাড়ে।
ডোমেইন-বিভাজন ছবি আউটপুট¶
!PARTITION-এর UCD প্যারামিটার দিলে বিভাজন ফলাফল পরীক্ষা করার UCD ফাইল আউটপুট হয়। UCD ফাইলটি MicroAVS ইত্যাদি ভিজ্যুয়ালাইজেশন টুলে ডোমেইন সংখ্যা ও বিভাজন সীমানা যাচাই করতে এটি ব্যবহার করা যায়।
ডোমেইন সংখ্যা, বিভাজন পদ্ধতি বা ওভারল্যাপ গভীরতা বদলানোর পর বিভাজিত ডোমেইনে পক্ষপাত বা অস্বাভাবিক খণ্ডীকরণ আছে কি না পরীক্ষা করা গুরুত্বপূর্ণ। UCD আউটপুট সমান্তরাল বিশ্লেষণ চালানোর আগে বিভাজন বৈধতা যাচাইয়ের সহায়ক বৈশিষ্ট্য।
সংশ্লিষ্ট বিষয়¶
- সমান্তরাল প্রক্রিয়াকরণে বিশ্লেষণ —
hecmw_part1নির্বাহ, ইনপুট ফাইল এবং বিতরণকৃত-মেশ আউটপুট পরীক্ষা। - সলভার ও প্রিকন্ডিশনিং — সমান্তরাল সলভার, প্রিকন্ডিশনার, SAINV ও ওভারল্যাপ গভীরতার সম্পর্ক।
- ত্রুটি বার্তা তালিকা —
hecmw_part1ওfistr1-এর প্রধান ত্রুটি বার্তা। - সমান্তরাল সসীম-উপাদান পদ্ধতি — ডোমেইন বিভাজন ও সমান্তরাল সসীম-উপাদান পদ্ধতির তাত্ত্বিক পটভূমি।
- !PARTITION — বিভাজন ইউটিলিটি নিয়ন্ত্রণ ডেটার ইনপুট বিন্যাস।