డొమైన్ విభజన¶

పెద్ద మెష్‌ను అనేక ప్రాసెస్‌లపై సమాంతరంగా విశ్లేషించేటప్పుడు, ఒకే డొమైన్ మెష్‌ను ఉపడొమైన్‌లుగా విభజించి, ప్రతి ప్రాసెస్‌కు కేటాయించే డొమైన్ మరియు డొమైన్‌ల మధ్య కమ్యూనికేషన్‌కు అవసరమైన సమాచారాన్ని ముందుగా సృష్టించాలి. ఈ ముందస్తు ప్రక్రియను డొమైన్ విభజన అంటారు.

FrontISTR సమాంతర గణనలో hecmw_part1 ఒకే డొమైన్ మెష్‌ను ఉపడొమైన్‌లుగా విభజించి పంపిణీ మెష్ డేటాను సృష్టిస్తుంది. రూపొందించిన పంపిణీ మెష్ డేటాను సమాంతర fistr1 చదివి, డొమైన్‌ల మధ్య కమ్యూనికేషన్ సమాచారంతో పాటు సమాంతర సాల్వర్లో ఉపయోగిస్తుంది.

ఈ పేజీలో డొమైన్ విభజనలో ఎంచుకునే విభజన రకం, విభజన పద్ధతి, అతివ్యాప్తి లోతు, మరియు సంపర్క బిందువుల నిర్వహణను వివరిస్తుంది. hecmw_part1 అమలు విధానం, నియంత్రణ ఫైల్ యొక్క నిర్దిష్ట వాక్యనిర్మాణం, మరియు లోపం సందేశాలు కోసం సంబంధిత అంశాలను చూడండి.

ఫంక్షన్ యొక్క సమగ్ర రూపం¶

డొమైన్ విభజన అనేది ఒకే డొమైన్ మెష్‌ను అనేక ఉపడొమైన్‌లుగా విభజించే ప్రక్రియ. FrontISTR లో విభజన రకం, విభజన పద్ధతి, డొమైన్‌ల సంఖ్య, అతివ్యాప్తి లోతు కలయికతో పంపిణీ మెష్ డేటా రూపొందించబడుతుంది.

కమ్యూనికేషన్ పట్టిక పంపిణీ మెష్ డేటాలో భాగంగా ఉంటుంది; అందువల్ల సాధారణ విశ్లేషణలో వినియోగదారు దానిని నేరుగా సవరించాల్సిన అవసరం లేదు. సమాంతర fistr1 ఈ పంపిణీ మెష్ డేటాను చదివి, MUMPS వంటి సమాంతర ప్రత్యక్ష పద్ధతి లేదా పునరావృత పద్ధతి ద్వారా రేఖీయ సమీకరణాలను పరిష్కరిస్తుంది.

డొమైన్ విభజనను ఎంచుకునే విధానం¶

సాధారణ నిర్మాణ విశ్లేషణ మరియు ఉష్ణ వాహక విశ్లేషణలో మొదట నోడ్-ఆధారిత విభజనను అభ్యర్థిగా పరిగణించండి. సమాంతర పరిమిత మూలక విశ్లేషణలో అవసరమైన నోడల్ విలువలు కమ్యూనికేషన్‌ను నిర్వహించడం దీనితో సులభం, అలాగే అతివ్యాప్తి లోతును కూడా నిర్దేశించవచ్చు. అనుసంధాన విశ్లేషణ వంటి, విభజన అనంతర సమాచారాన్ని ఎలిమెంట్ కేంద్రంగా నిర్వహించాల్సిన సందర్భాల్లో ఎలిమెంట్-ఆధారిత విభజన ఒక ఎంపిక.

విభజన పద్ధతిని ఆకారం మరియు డొమైన్‌ల సంఖ్య ఆధారంగా ఎంచుకోండి. సరళమైన ఆకారం మరియు డొమైన్‌ల సంఖ్యను \(2^n\) గా చేయగలిగితే RCB సులభమైన, స్థిరమైన ఎంపిక. సంక్లిష్ట ఆకారం లేదా ఏదైనా డొమైన్ సంఖ్య అవసరమైతే గ్రాఫ్ విభజన ఆధారిత METIS ను పరిగణించండి.

డొమైన్‌ల సంఖ్యను సాధారణంగా MPI ప్రాసెస్‌ల సంఖ్యతో సరిపోలుస్తారు. సమాంతర అమలు విధానం మరియు ప్రాసెస్ సంఖ్య నిర్దేశానికి సమాంతర ప్రాసెసింగ్ ద్వారా విశ్లేషణ చూడండి. SAINV పూర్వనియంత్రకం మరియు అతివ్యాప్తి లోతు మధ్య సంబంధానికి సాల్వర్ మరియు పూర్వనియంత్రకం కూడా చూడండి.

విభజన రకం¶

విభజన రకం మెష్‌లో ఏ యూనిట్‌కు ఒకే యాజమాన్య ఉపడొమైన్ ఇవ్వాలో నిర్ణయిస్తుంది. నోడ్-ఆధారిత విభజనలో నోడ్ యాజమాన్యాన్ని, ఎలిమెంట్-ఆధారిత విభజనలో ఎలిమెంట్ యాజమాన్యాన్ని నిర్ణయిస్తారు. రెండు సందర్భాల్లోనూ పొరుగు ఉపడొమైన్‌లతో గణనకు అవసరమైన సమాచారం అతివ్యాప్తి రూపంలో ఉంచబడుతుంది.

నోడ్-ఆధారిత విభజన¶

నోడ్-ఆధారిత విభజనలో ప్రతి నోడ్‌కు ఒకే యాజమాన్య ఉపడొమైన్ నిర్ణయించబడుతుంది. పొరుగు ఉపడొమైన్‌లలో ఎలిమెంట్‌లు అతివ్యాప్తిగా ఉంచబడతాయి. ఇన్‌పుట్‌లో !PARTITION, TYPE=NODE-BASED ద్వారా నిర్దేశిస్తారు.

ప్రతి ఉపడొమైన్ అంతర్గత నోడ్‌లు, ఆ అంతర్గత నోడ్‌లను కలిగిన ఎలిమెంట్‌లు, మరియు ఆ ఎలిమెంట్‌లను నిర్మించే నోడ్‌లను ఉంచుతుంది.

నోడ్-ఆధారిత విభజన కమ్యూనికేషన్ పట్టికలో క్రింది సమాచారం ఉంటుంది.

• దిగుమతి నోడ్‌లు: ఉపడొమైన్‌లో ఉపయోగించే నోడ్‌లలో ఇతర ఉపడొమైన్‌కు చెందిన నోడ్‌లు.
• ఎగుమతి నోడ్‌లు: ఇతర ఉపడొమైన్‌ల దిగుమతి నోడ్‌లుగా ఉండే అంతర్గత నోడ్‌లు.
• పంచుకున్న ఎలిమెంట్‌లు: ఇతర ఉపడొమైన్‌లతో పంచుకునే ఎలిమెంట్‌లు.

ఎలిమెంట్-ఆధారిత విభజన¶

ఎలిమెంట్-ఆధారిత విభజనలో ప్రతి ఎలిమెంట్‌కు ఒకే యాజమాన్య ఉపడొమైన్ నిర్ణయించబడుతుంది. పొరుగు ఉపడొమైన్‌లలో నోడ్‌లు అతివ్యాప్తిగా ఉంచబడతాయి. ఇన్‌పుట్‌లో !PARTITION, TYPE=ELEMENT-BASED ద్వారా నిర్దేశిస్తారు.

ప్రతి ఉపడొమైన్ అంతర్గత ఎలిమెంట్‌లు, ఆ ఎలిమెంట్‌లను నిర్మించే నోడ్‌లు, మరియు ఆ నోడ్‌లను కలిగిన ఎలిమెంట్‌లను ఉంచుతుంది.

ఎలిమెంట్-ఆధారిత విభజన కమ్యూనికేషన్ పట్టికలో క్రింది సమాచారం ఉంటుంది.

• దిగుమతి ఎలిమెంట్‌లు: ఉపడొమైన్‌లో ఉపయోగించే ఎలిమెంట్‌లలో ఇతర ఉపడొమైన్‌కు చెందినవి.
• ఎగుమతి ఎలిమెంట్‌లు: ఇతర ఉపడొమైన్‌ల దిగుమతి ఎలిమెంట్‌లుగా ఉండే అంతర్గత ఎలిమెంట్‌లు.
• పంచుకున్న నోడ్‌లు: ఇతర ఉపడొమైన్‌లతో పంచుకునే నోడ్‌లు.

రెండు విభజన రకాలలోనూ కమ్యూనికేషన్ పట్టికను hecmw_part1 స్వయంచాలకంగా సృష్టించి పంపిణీ మెష్ డేటాలో వ్రాస్తుంది. అందువల్ల సాధారణ విశ్లేషణలో వినియోగదారు దిగుమతి/ఎగుమతి సమాచారాన్ని స్వయంగా రూపొందించాల్సిన అవసరం లేదు.

విభజన పద్ధతి¶

విభజన పద్ధతి ఉపడొమైన్ సరిహద్దులను ఎలా నిర్ణయించాలో సూచిస్తుంది. FrontISTR లో కోఆర్డినేట్ విలువల ఆధారిత RCB మరియు గ్రాఫ్ విభజన ఆధారిత METIS ఉపయోగించవచ్చు.

RCB అనేది Recursive Coordinate Bisection యొక్క సంక్షిప్త రూపం. ఇది కోఆర్డినేట్ అక్షాల వెంట మెష్‌ను రెండుగా విభజించే ప్రక్రియను పునరావృతం చేస్తుంది. డొమైన్ సంఖ్యను \(2^n\) గా చేయగలిగినప్పుడు అనుకూలం, ముఖ్యంగా ఘనచతురస్రాకార సరళ జ్యామితిలో సులభంగా ఉపయోగించవచ్చు.

METIS మెష్ కనెక్టివిటీని గ్రాఫ్‌గా పరిగణించి గ్రాఫ్ విభజన ద్వారా ఉపడొమైన్‌లను సృష్టిస్తుంది. సంక్లిష్ట ఆకారాలు లేదా డొమైన్ సంఖ్యను \(2^n\) కు పరిమితం చేయకూడనప్పుడు ఇది ఉపయోగకరమైన ఎంపిక. METIS ఉపయోగించడానికి నిర్మాణం సమయంలో METIS లైబ్రరీ సక్రియంగా ఉండాలి. ఆధార గ్రంథాలయాలు గురించి తప్పనిసరి మరియు ఐచ్ఛిక ఆధార గ్రంథాలయాలు చూడండి.

అతివ్యాప్తి లోతు¶

అతివ్యాప్తి లోతు అనేది పొరుగు ఉపడొమైన్‌లు పరస్పరం నకలుగా ఉంచే పరిధి యొక్క పొర సంఖ్య. నోడ్-ఆధారిత విభజనలో !PARTITION యొక్క DEPTH పరామితితో 1 లేదా అంతకంటే పెద్ద పూర్ణాంకాన్ని నిర్దేశించవచ్చు. వదిలేస్తే అతివ్యాప్తి లోతు 1.

సాధారణ సమాంతర విశ్లేషణలో DEPTH=1 సరిపోతుంది. అయితే SAINV వంటి SAI కుటుంబ పూర్వనియంత్రకాన్ని సంపర్క సమస్య లేదా MPC నిర్బంధం సమస్యలో ఉపయోగించినప్పుడు అతివ్యాప్తి లోతును 2 లేదా అంతకంటే ఎక్కువగా పెంచితే పూర్వనియంత్రణ నాణ్యత మెరుగుపడవచ్చు.

అలాగే, 4-నోడ్ రేఖీయ చతుర్ముఖ ఎలిమెంట్ 341 లో ఎంపికాత్మక అంచు/నోడ్ స్మూతింగ్ సూత్రీకరణ (FORM341=SELECTIVE_ESNS) ను MPI సమాంతరంగా ఉపయోగించినప్పుడు కూడా అతివ్యాప్తి లోతు 2 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ కావాలి. అంచు-ఆధారిత/నోడ్-ఆధారిత స్మూతింగ్లో లక్ష్య ఎలిమెంట్‌కు పొరుగున ఉన్న ఎలిమెంట్ పరిమాణాలను సగటు చేస్తారు; అందువల్ల ఉపడొమైన్‌లో దృఢత్వం అసెంబ్లీ కోసం “పొరుగున ఉన్న దాని పొరుగు” ఎలిమెంట్ సమాచారమూ అవసరం అవుతుంది. డిఫాల్ట్ DEPTH=1 తో డొమైన్ సరిహద్దుల వద్ద స్మూతింగ్ తగినంత ఉండదు. ఎలిమెంట్ సూత్రీకరణ వివరాలకు ఎలిమెంట్ లైబ్రరీ చూడండి.

అతివ్యాప్తి లోతు పెంచితే పొరుగు ఉపడొమైన్‌లు ఉంచే నోడ్‌లు మరియు ఎలిమెంట్‌ల సంఖ్య పెరుగుతుంది; అందువల్ల మెమరీ వినియోగం మరియు సంప్రేషణ పరిమాణం కూడా పెరుగుతాయి. కన్వర్జెన్స్ మెరుగుదల మరియు గణన వ్యయ పెరుగుదల మధ్య సమతుల్యం చూసి సెట్టింగ్ చేయాలి. పూర్వనియంత్రకం ఎంపికకు సాల్వర్ మరియు పూర్వనియంత్రకం చూడండి.

సంపర్క బిందువుల నిర్వహణ¶

సంపర్క జతలను కలిగిన మెష్‌ను విభజించినప్పుడు, !PARTITION లోని CONTACT పరామితితో సంపర్క బిందువుల డొమైన్ అమరిక విధానాన్ని నిర్దేశించవచ్చు. ఈ అమరిక సంపర్క శోధన, సంపర్కం నిర్బంధాలు కలిగిన సమాంతర విశ్లేషణ స్థిరత్వం మరియు సంప్రేషణ పరిమాణంపై ప్రభావం చూపుతుంది.

సంపర్కం లేని మెష్‌లో CONTACT పరామితిని ప్రత్యేకంగా పరిగణించాల్సిన అవసరం లేదు. సంపర్కం ఉన్న సమాంతర విశ్లేషణలో అభిసరణ లేదా భారం సమతుల్యం సమస్యలు ఉంటే సంపర్క బిందువుల అమరిక విధానాన్ని తిరిగి పరిశీలించండి. ఇన్‌పుట్ వాక్యనిర్మాణం వివరాలకు !PARTITION చూడండి.

దీనికి స్వతంత్రంగా, CONTACT_OWNER పరామితితో సమాంతర సంపర్క యాజమాన్యం విధానాన్ని ఎంచుకోవచ్చు. CONTACT “ఎలా విభజించాలి” అని నిర్ణయిస్తే, CONTACT_OWNER “విభజించిన తర్వాత ఏ వైపు బాధ్యత తీసుకోవాలి” అని నిర్ణయిస్తుంది.

పరిమిత స్లైడింగ్ (!CONTACT లో INTERACTION=FSLID) లో స్లేవ్ నోడ్ మాస్టర్ ఉపరితలం యొక్క డొమైన్-విభజన సరిహద్దు దాటితే, MASTER విధానంలో సరిహద్దు వద్ద పొరుగు శోధన తెగిపోవచ్చు; సంపర్కం స్థితి మరియు ఘర్షణ చరిత్ర కోల్పోయి పరిష్కారం డొమైన్ సంఖ్యపై ఆధారపడవచ్చు. SLAVE ఈ సమస్యను నివారిస్తుంది. ఇది TYPE=NODE-BASED లో మాత్రమే నిర్దేశించవచ్చు; స్లేవ్‌ను కలిగిన డొమైన్ మెమరీ వినియోగం మాత్రం పెరుగుతుంది.

డొమైన్ విభజన చిత్ర అవుట్‌పుట్¶

!PARTITION లో UCD పరామితిని నిర్దేశిస్తే విభజన ఫలితాన్ని పరిశీలించడానికి UCD ఫైల్ అవుట్‌పుట్ చేయవచ్చు. MicroAVS వంటి దృశ్యీకరణ సాధనాలతో డొమైన్ సంఖ్యలు మరియు విభజన సరిహద్దులు పరిశీలించడానికి UCD ఫైల్‌ను ఉపయోగించవచ్చు.

డొమైన్‌ల సంఖ్య, విభజన పద్ధతి, అతివ్యాప్తి లోతు మార్చిన తర్వాత విభజిత డొమైన్‌లలో తీవ్రమైన అసమతుల్యం లేదా అసహజమైన ఉపవిభజన ఉందా చూడటం ముఖ్యం. UCD అవుట్‌పుట్, సమాంతర విశ్లేషణ అమలు చేయడానికి ముందు విభజన చెల్లుబాటు నిర్ధారించడానికి సహాయక ఫంక్షన్.

సంబంధిత అంశాలు¶

• సమాంతర ప్రాసెసింగ్ ద్వారా విశ్లేషణ — hecmw_part1 అమలు విధానం, ఇన్‌పుట్ ఫైళ్లు, పంపిణీ మెష్ డేటా అవుట్‌పుట్ నిర్ధారణ.
• సాల్వర్ మరియు పూర్వనియంత్రకం — సమాంతర సాల్వర్, పూర్వనియంత్రకం, SAINV మరియు అతివ్యాప్తి లోతు సంబంధం.
• లోపం సందేశాలు జాబితా — hecmw_part1 మరియు fistr1 యొక్క ప్రధాన లోపం సందేశాలు.
• సమాంతర పరిమిత మూలక పద్ధతి — డొమైన్ విభజన మరియు సమాంతర పరిమిత మూలక పద్ధతి సిద్ధాంత నేపథ్యం.
• !PARTITION — డొమైన్ విభజన యుటిలిటీ నియంత్రణ డేటా ఇన్‌పుట్ వాక్యనిర్మాణం.