Estudo de modelos de rede por meio de algoritmos de execução em paralelo

• Autor(a) principal: Latoski, Luis Carlos Fagundes
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/206601
• topic: Paralelizacao; Método de Monte Carlo; Gases

Neste trabalho estudamos por meio de simulações Monte Carlo, o impacto da paralelização de algoritmos no Modelo de Ising e no Gás de Rede, ambos em duas dimensões. Inicialmente, utilizamos o modelo de Ising para o estudo dos conceitos da programação em paralelo e na implementação de modificações simples na Cadeia de Markov subjacente. Os resultados conhecidos para o modelo foram reproduzidos e a abordagem em paralelo apresentou reduções expressivas nos tempos de execução, chegando a ≈ 90% em alguns casos. Nas estratégias de paralelização adotadas, foi observado que estas não influenciaram os tempos de correlação entre as medidas, e, com isto, não alteraram a eficiência estatística das amostragens realizadas. O estudo da paralelização dos algoritmos para a difusão de partículas no Gás de Rede foi desenvolvido em duas etapas. Primeiro, foram desconsideradas interações com troca de energia ( = 0), obtidos os coeficientes e os expoentes do desvio quadrático médio, com a finalidade de caracterizar se as distintas estratégias de paralelização apresentavam comportamento difusivo. Também foram elaboradas estratégias de paralelização que permitissem a maior independência possível entre os graus de liberdade na movimentação das partículas do sistema. Os resultados conhecidos foram reproduzidos, em paralelo, com uma redução explícita no tempo de execução de até ≈ 70% em alguns casos. Em todas as abordagens, foi observado comportamento difusivo, porém com diferentes valores para os coeficiente de difusão.