ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ОБЧИСЛЕНЬ У РОЗПОДІЛЕНИХ КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМАХ ЗА ДОПОМОГОЮ БІБЛІОТЕКИ MPI

Анотація

Розвиток обчислювальної техніки, яка характеризується збільшенням кількості даних і масивним різноманітним паралелізмом, висуває перед розробниками нові виклики. Традиційно, розроблення масштабованих програм виконується на обчислювальному ядрі, ігноруючи продуктивність моделювання. Для додатків із меншим виходом, ніж зараз, учені можуть архівувати результати моделювання для подальшої інтерпретації. Однак для програм екстремального масштабу вихідні дані часто містять занадто багато даних для зберігання в основній пам’яті або обмежені шириною смуги вводу-виводу. Отже, зараз існує потреба в розробленні масштабованих додатків, які включають моделювання, імітацію, аналіз і візуалізацію. Метою дослідження є розроблення паралельного розподіленого методу моделювання геометричних об’єктів із використанням функціонального підходу бібліотеки MPI. У статті подано опис роботи алгоритму «маршируючих кубів» у розподіленій системі, проаналізовано властивості і практичне застосування під час побудови об’єктів із використанням паралельного програмування бібліотеки MPI й OpenMP. Проаналізовано розроблення ефективного паралельного програмного компонента, який, окрім прямого рендерингу, дає змогу ефективно зберігати, будувати геометричні моделі й може водночас використовувати кілька пристроїв. Подано приклади побудови об’єктів у середовищі Qt Creator. Ці результати будуть корисними для теоретичних і практичних досліджень візуального представлення моделей із розподіленою пам’яттю. Моделі, побудовані за допомогою вдосконаленого алгоритму «маршируючих кубів», дають можливість розв’язати деякі завдання моделювання без великих витрат часу і прийняти належні рішення стосовно побудови об’єктів. Отже, побудова тривимірних об’єктів за допомогою функціонального підходу може бути більш ефективною завдяки використанню бібліотеки розподіленого підходу MPI.