博碩士論文 85221013 詳細資訊




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姓名 程瑋翔(Wen-Xian Chen)  查詢紙本館藏   畢業系所 數學系
論文名稱 平行物件化程式在有限元素法之應用
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摘要(中) 摘要
有限元素法求解大型微分方程之時,常常受限於記憶體大小或處理機計算速
度。其中一個有效的解決方式就是引用平行計算。平行處理可將大量的工作透過
計算、資料分割,分成許多小工作再平均分配給個別處理機同時作處理,這分配
工作便得透過Message Passing 工具軟體來完成。硬體方面我們選擇低成本的
80x86 個人電腦,透過乙太網路連結,成一虛擬分散式平行計算環境。透過MPI
(Message Passing Interface)界面,建構SPMD 平行架構發展高擴充性物件化有限
元素法解微分方程。
這裡使用物件導向訊息傳遞軟體(Para++v2)發展平行物件化程式利用有限
元素法求解偏微分方程。並介紹如何對整個有限元素法求解過程做物件模組設
計,以及求解過程如何做計算以及資料切割,而達到最佳同步平行。
工作包括︰平行機器的架設與網路建構、平行軟體(Para++v2)的安裝與設
定、有限元素法的演算分析、物件化類別設計以及有限元素法之平行計算設計與
分析。最後由實際問題的計算結果來做效能分析。
論文目次 3
第一章前言........................................................................................4
第二章有限元素法............................................................................6
2.1 有限元素法之數值理論.............................................................6
2.2 Galerkin approximations ..............................................................7
2.3 Lagrange interpolation..................................................................8
2.4 Stiffness matrix and load vector....................................................9
第三章物件化有限元素法設計......................................................10
3.1 物件化概念..............................................................................10
3.2 有限元素法之基本類別設計..................................................... 11
第四章平行設計..............................................................................15
4.1 平行機器架構...........................................................................15
4.2 平行物件化計算軟體...............................................................16
4.3 平行演算設計..........................................................................18
第五章結果與分析..........................................................................23
5.1 記憶體.....................................................................................23
5.2 執行時間..................................................................................24
5.3 speedup .....................................................................................25
5.4 效能評估..................................................................................26
第六章結論與未來方向...................................................................28
參考文獻...........................................................................................29
參考文獻 29
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11.Lessons learned from attempts to parallelize linear FE analysis code for 2D
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Interface, IEEE Comput.Soc.Pres Los :1996
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指導教授 吳維漢(Wei-Han Wu) 審核日期 2000-7-18
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