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基于最近邻域算法的蒙卡负载均衡实现

崔显涛 强胜龙 匡邓晖 尹强 张文鑫 刘远 吴斌

崔显涛, 强胜龙, 匡邓晖, 尹强, 张文鑫, 刘远, 吴斌. 基于最近邻域算法的蒙卡负载均衡实现[J]. 核动力工程, 2021, 42(S2): 37-40. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.S2.0037
引用本文: 崔显涛, 强胜龙, 匡邓晖, 尹强, 张文鑫, 刘远, 吴斌. 基于最近邻域算法的蒙卡负载均衡实现[J]. 核动力工程, 2021, 42(S2): 37-40. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.S2.0037
Cui Xiantao, Qiang Shenglong, Kuang Denghui, Yin Qiang, Zhang Wenxin, Liu Yuan, Wu Bin. Implementation of Monte Carlo Load Balancing Based on Nearest Neighbor Algorithm[J]. Nuclear Power Engineering, 2021, 42(S2): 37-40. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.S2.0037
Citation: Cui Xiantao, Qiang Shenglong, Kuang Denghui, Yin Qiang, Zhang Wenxin, Liu Yuan, Wu Bin. Implementation of Monte Carlo Load Balancing Based on Nearest Neighbor Algorithm[J]. Nuclear Power Engineering, 2021, 42(S2): 37-40. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.S2.0037

基于最近邻域算法的蒙卡负载均衡实现

doi: 10.13832/j.jnpe.2021.S2.0037
详细信息
    作者简介:

    崔显涛(1988—),男,工程师,现从事反应堆堆芯计算软件研究,E-mail: cxt_2011@126.com

  • 中图分类号: F416.23

Implementation of Monte Carlo Load Balancing Based on Nearest Neighbor Algorithm

  • 摘要: 为解决蒙特卡罗程序(蒙卡程序)由于迭代后期导致的粒子负载不均衡,从而引起程序并行效率低下的问题,通过分析不同算法的优劣,在蒙特卡罗计算辅助工具包(MOI)蒙卡程序上采用了最近邻域算法实现了负载均衡技术。通过千万网格算例对其进行测试,算法降低了至少10%计算时间,且随着燃耗加深,计算时间会进一步降低。结果表明:最近邻域算法针对粒子负载不均衡问题具有较好的效果。

     

  • 图  1  SPMD模型图

    Figure  1.  SPMD Model

    图  2  算法优化前后各进程负载粒子数

    Figure  2.  Number of Loaded Paricles in Each Process before and after Optimization

    表  1  优化前后各燃耗步计算时间表

    Table  1.   Computation Time of Burnup Step before and after Optimization

    燃耗步优化前计算
    时间/s
    优化后计算
    时间/s
    提升
    比例/%
    09611.6818643.59610.1
    110857.949669.6610.9
    212921.3511619.5510.1
    315763.1313902.0311.8
    417115.6614625.6314.5
    518554.3615397.1117.0
    619025.415788.9217.0
    720153.5516318.9319.0
    823028.8716654.4227.7
    922304.2916871.7824.4
    1022696.8616815.6425.9
    1122645.817059.2824.7
    1222808.7316987.2425.5
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-07-19
  • 录用日期:  2021-12-06
  • 修回日期:  2021-11-13
  • 刊出日期:  2021-12-29

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