Ndarja e rrjetës¶

Kur një rrjetë në shkallë të madhe analizohet paralelisht duke përdorur disa procese, rrjeta me një domen duhet fillimisht të ndahet në nëndomene dhe informacioni i nevojshëm për caktimin e çdo procesi dhe komunikimin ndërmjet domeneve duhet të gjenerohet paraprakisht. Ky hap parapërpunimi quhet ndarja e rrjetës.

Në llogaritjen paralele me FrontISTR, hecmw_part1 ndan një rrjetë me një domen në nëndomene dhe krijon të dhëna të shpërndara të rrjetës. Të dhënat e shpërndara të rrjetës të gjeneruara lexohen nga fistr1 paralel dhe përdoren nga zgjidhësi paralel së bashku me informacionin e nevojshëm për komunikimin ndërmjet domeneve.

Kjo faqe përshkruan tipin e ndarjes, metodën e ndarjes, thellësinë e mbivendosjes dhe trajtimin e pikave të kontaktit të zgjedhura për ndarjen e rrjetës. Për procedurën e ekzekutimit të hecmw_part1, sintaksën konkrete të skedarit të kontrollit dhe mesazhet e gabimit, shih temat e lidhura.

Përmbledhje e funksioneve¶

Ndarja e rrjetës është procesi i ndarjes së një rrjete me një domen në disa nëndomene. FrontISTR krijon të dhëna të shpërndara të rrjetës duke kombinuar tipin e ndarjes, metodën e ndarjes, numrin e domeneve dhe thellësinë e mbivendosjes.

Meqë tabelat e komunikimit përfshihen në të dhënat e shpërndara të rrjetës, përdoruesit normalisht nuk kanë nevojë t’i modifikojnë drejtpërdrejt. fistr1 paralel lexon të dhënat e shpërndara të rrjetës dhe zgjidh ekuacionet lineare duke përdorur një metodë direkte paralele si MUMPS ose një metodë iterative.

Zgjedhja e konfigurimit të ndarjes së rrjetës¶

Për analizat e zakonshme strukturore dhe të përçimit të nxehtësisë, në përgjithësi duhet të merret fillimisht në konsideratë ndarja sipas nyjeve. Ndarja sipas nyjeve e bën të drejtpërdrejtë komunikimin e vlerave nyjore të nevojshme në analizën paralele me elemente të fundme dhe lejon gjithashtu specifikimin e thellësisë së mbivendosjes. Ndarja sipas elementeve është një opsion për zbatime si analiza e çiftuar, ku informacioni i ndarë trajtohet kryesisht sipas elementit.

Zgjidhni metodën e ndarjes bazuar në gjeometrinë dhe numrin e domeneve. Për gjeometri të thjeshta ku numri i domeneve mund të jetë \(2^n\), RCB është një zgjedhje e thjeshtë dhe e qëndrueshme. Për gjeometri komplekse ose kur kërkohet një numër arbitrar domenesh, METIS, që bazohet në ndarjen e grafit, është një kandidat.

Numri i domeneve normalisht përputhet me numrin e proceseve MPI. Për procedurën e ekzekutimit paralel dhe specifikimin e numrit të proceseve, shih Analiza paralele. Për marrëdhënien ndërmjet parakushtëzuesit SAINV dhe thellësisë së mbivendosjes, shih gjithashtu Zgjidhësi dhe parakushtëzimi.

Tipet e ndarjes¶

Tipi i ndarjes përcakton se cilës njësi të rrjetës i caktohet pronësi unike nga një nëndomen. Ndarja sipas nyjeve u cakton pronësinë nyjeve, ndërsa ndarja sipas elementeve u cakton pronësinë elementeve. Në të dy rastet, informacioni i nevojshëm për llogaritjen me nëndomenet fqinje ruhet si të dhëna mbivendosjeje.

Ndarja sipas nyjeve¶

Në ndarjen sipas nyjeve, çdo nyje i caktohet saktësisht një nëndomeni pronar. Elementet ruhen me mbivendosje në nëndomenet fqinje. Në hyrje, kjo specifikohet me !PARTITION, TYPE=NODE-BASED.

Çdo nëndomen ruan nyjet e tij të brendshme, elementet që përmbajnë këto nyje të brendshme dhe nyjet që përbëjnë këto elemente.

Tabelat e komunikimit për ndarjen sipas nyjeve përmbajnë informacionin e mëposhtëm.

• Nyjet e importit: Nyje të përdorura në një nëndomen që zotërohen nga një nëndomen tjetër.
• Nyjet e eksportit: Nyje të brendshme që janë nyje importi të një nëndomeni tjetër.
• Elementet e përbashkëta: Elemente të përbashkëta me nëndomene të tjera.

Ndarja sipas elementeve¶

Në ndarjen sipas elementeve, çdo element i caktohet saktësisht një nëndomeni pronar. Nyjet ruhen me mbivendosje në nëndomenet fqinje. Në hyrje, kjo specifikohet me !PARTITION, TYPE=ELEMENT-BASED.

Çdo nëndomen ruan elementet e tij të brendshme, nyjet që përbëjnë këto elemente të brendshme dhe elementet që përmbajnë këto nyje.

Tabelat e komunikimit për ndarjen sipas elementeve përmbajnë informacionin e mëposhtëm.

• Elementet e importit: Elemente të përdorura në një nëndomen që zotërohen nga një nëndomen tjetër.
• Elementet e eksportit: Elemente të brendshme që janë elemente importi të një nëndomeni tjetër.
• Nyjet e përbashkëta: Nyje të përbashkëta me nëndomene të tjera.

Për secilin tip ndarjeje, hecmw_part1 gjeneron automatikisht tabelat e komunikimit dhe i shkruan në të dhënat e shpërndara të rrjetës. Prandaj, përdoruesit normalisht nuk kanë nevojë të krijojnë drejtpërdrejt informacionin e importit/eksportit.

Metodat e ndarjes¶

Metoda e ndarjes përcakton se si krijohen kufijtë e nëndomeneve. FrontISTR mbështet RCB të bazuar në koordinata dhe METIS të bazuar në ndarjen e grafit.

RCB do të thotë Recursive Coordinate Bisection dhe ndan në mënyrë të përsëritur rrjetën përgjatë boshteve koordinative. Është e përshtatshme kur numri i domeneve mund të jetë \(2^n\) dhe është e lehtë për t’u përdorur për gjeometri të thjeshta të ngjashme me kuti.

METIS trajton lidhshmërinë e rrjetës si graf dhe krijon nëndomene me ndarje grafi. Është kandidat për gjeometri komplekse ose kur numri i domeneve nuk duhet të kufizohet në \(2^n\). Për të përdorur METIS, biblioteka METIS duhet të aktivizohet gjatë ndërtimit. Për trajtimin e varësive, shih Varësitë e detyrueshme dhe opsionale.

Thellësia e mbivendosjes¶

Thellësia e mbivendosjes është numri i shtresave në diapazonin që ruhet në mënyrë të tepërt nga nëndomenet fqinje. Për ndarjen sipas nyjeve, !PARTITION lejon specifikimin me parametrin DEPTH të një numri të plotë 1 ose më të madh. Thellësia e parazgjedhur e mbivendosjes është 1.

Për analizë paralele të zakonshme, DEPTH=1 është i mjaftueshëm. Megjithatë, kur përdoret një parakushtëzues i familjes SAI si SAINV për një problem kontakti ose një problem me kufizime MPC, rritja e thellësisë së mbivendosjes në 2 ose më shumë mund të përmirësojë cilësinë e parakushtëzuesit.

Kur elementi tetraedrik i rendit 1 341 përdor formulimin e lëmimit selektiv të brinjëve/nyjeve (FORM341=SELECTIVE_ESNS) në llogaritje paralele MPI, thellësia e mbivendosjes duhet të jetë 2 ose më e madhe. Lëmimi i bazuar në brinjë dhe në nyje mesatarizon madhësitë mbi elementet fqinjë me elementin e synuar, prandaj montimi i ngurtësisë brenda një nëndomeni kërkon informacion nga elementet “fqinjë të fqinjëve”; me parazgjedhjen DEPTH=1, lëmimi pranë kufijve të domeneve është i pamjaftueshëm. Për hollësitë e formulimit të elementit, shih Biblioteka e elementeve.

Rritja e thellësisë së mbivendosjes rrit numrin e nyjeve dhe elementeve të ruajtura nga nëndomenet fqinje, duke rritur si përdorimin e memories, ashtu edhe vëllimin e komunikimit. Vendoseni duke balancuar përmirësimin e konvergjencës me rritjen e kostos llogaritëse. Për zgjedhjen e parakushtëzuesit, shih Zgjidhësi dhe parakushtëzimi.

Trajtimi i pikave të kontaktit¶

Kur ndahet një rrjetë që përmban çifte kontakti, !PARTITION lejon përdorimin e parametrit CONTACT për të specifikuar politikën e vendosjes së pikave të kontaktit në domene. Vendosja e pikave të kontaktit ndikon në qëndrueshmërinë dhe vëllimin e komunikimit të analizave paralele që përfshijnë kërkimin e kontaktit dhe kufizimet e kontaktit.

Për rrjetat pa kontakt, parametri CONTACT përgjithësisht nuk kërkon vëmendje. Nëse konvergjenca ose balancimi i ngarkesës është problematik në analizën paralele që përfshin kontakt, rishikoni politikën e vendosjes së pikave të kontaktit. Për hollësitë e sintaksës së hyrjes, shih !PARTITION.

Në mënyrë të pavarur nga kjo, parametri CONTACT_OWNER mund të përdoret për të zgjedhur skemën e pronësisë për kontaktin paralel. Ndërsa CONTACT specifikon “si të ndahet”, CONTACT_OWNER specifikon “cila anë mban përgjegjësinë pas ndarjes”.

Për rrëshqitjen e fundme (INTERACTION=FSLID në !CONTACT), kur një nyje slave kalon kufirin e ndarjes së rrjetës në sipërfaqen master, skema MASTER mund ta ndërpresë kërkimin e fqinjësisë në kufi, duke shkaktuar humbjen e gjendjes së kontaktit dhe historisë së fërkimit dhe duke e bërë zgjidhjen të varur nga numri i domeneve. Skema SLAVE e shmang këtë problem. Ajo mund të specifikohet vetëm kur TYPE=NODE-BASED; përdorimi i memories rritet në domenet që zotërojnë nyje slave.

Nxjerrja e një imazhi të ndarjes së rrjetës¶

Me !PARTITION, specifikimi i parametrit UCD nxjerr një skedar UCD për kontrollin e rezultatit të ndarjes. Skedari UCD mund të përdoret me mjete vizualizimi si MicroAVS për të inspektuar numrat e domeneve dhe kufijtë e ndarjes.

Pas ndryshimit të numrit të domeneve, metodës së ndarjes ose thellësisë së mbivendosjes, është e rëndësishme të kontrollohet nëse ka çekuilibër ndërmjet domeneve të ndara ose fragmentim të panatyrshëm. Dalja UCD është një funksion ndihmës për verifikimin e vlefshmërisë së ndarjes para ekzekutimit të analizës paralele.

Tema të lidhura¶

• Analiza paralele — Procedura e ekzekutimit të hecmw_part1, skedarët hyrës dhe verifikimi i daljes së të dhënave të shpërndara të rrjetës.
• Zgjidhësi dhe parakushtëzimi — Zgjidhësit paralelë, parakushtëzuesit dhe marrëdhënia ndërmjet SAINV dhe thellësisë së mbivendosjes.
• Lista e mesazheve të gabimit — Mesazhe përfaqësuese gabimi nga hecmw_part1 dhe fistr1.
• Metoda paralele e elementeve të fundme — Sfondi teorik i ndarjes në domene dhe metodave paralele të elementeve të fundme.
• !PARTITION — Sintaksa hyrëse për të dhënat e kontrollit të mjetit të ndarjes së rrjetës.