Остання редакція: 2026-01-21
Анотація
Розглянуто розробку паралельного алгоритму розв’язання системи нелінійних диференціальних рівнянь методом Рунге-Кутта 4-го порядку з використанням технології multiprocessing. Розглянуто питання аналізу чисельних методів для досягнення високої точності, обґрунтовано вибір моделі геометричного паралелізму (SPMD), розроблено архітектуру програмного забезпечення та схему декомпозиції даних. У роботі створено програмну реалізацію паралельного алгоритму мовою Python з використанням механізмів спільної пам’яті (Shared Memory) та проведено тестування його продуктивності на системі великої розмірності. Використання результатів дозволить покращити швидкодію моделювання складних динамічних систем, які описуються диференціальними рівняннями.
Ключові слова
Посилання
1.Фельдман Л. П. Чисельні методи в інформатиці : підручник / Л. П. Фельдман, А. І. Петренко, О. А. Дмитрієва. К. : Видавнича група BHV, 2006. 480 с.
2.Jesper Larsson Träff. Lectures on Parallel Computing. 2024. 266p. URL: https://arxiv.org/pdf/2407.18795
3.Яровий А. А. Методи та засоби організації високопродуктивних паралельно-ієрархічних обчислювальних систем: монографія / А. А. Яровий. Вінниця : ВНТУ, 2016. 363 с.
4.Аксак Н. Г. Паралельні та розподілені обчислення : підручник / Н. Г. Аксак, О. Г. Руденко, А. М. Гуржій. Х. : Компанія СМІТ, 2009. 480 с.
5.Маккінні В. Python для аналізу даних. Обробка даних за допомогою Pandas, NumPy та IPython / В. Маккінні. К. : Наш Формат, 2019. 568 с.
6.Documentation for multiprocessing // Python 3.12.1 documentation. URL: https://docs.python.org/3/library/ multiprocessing.html.
7.Дорошенко А. Ю. Паралельні обчислювальні системи : конспект лекцій / А. Ю. Дорошенко. К. : Видавничий дім «КМ Академія», 2013. 46 с.
8.NumPy User Guide // NumPy v1.26 Manual. URL: https://numpy.org/doc/stable/user/.