資源描述：
《蒙特卡羅粒子輸運模擬中基于粒子的并行計算方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、中國科學技術大學碩士學位論文蒙特卡羅粒子輸運模擬中基于粒子的并行計算方法研究作者姓名：學科專業(yè)：導師姓名：完成時間：陳誠核能科學與工程吳宜燦教授胡麗琴副教授二O一四年六月一日UniVersityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationf．orMaster，sdegreeStUdyOnPara¨elCOmpUtingMinMOnteCarlOPaTranSpOrtethOd■●ICleSimUIatiOnAuthor’sName：ChengChenSpeciality：NuclearEne曙ySci
2、enceandEngineeringSupeⅣisor：ProfYicanWun‘‘11FlnlSnedtlme：AssociateProfLiqinHuJunel吼，20141．Ir中國科學技術大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文，是本人在導師指導下進行研究工作所取得的成果。除己特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含任何他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。與我一同工作的同志對本研究所做的貢獻均已在論文中作了明確的說明。作者簽名：隘域中國科學技術大學學位論文授權使用聲明作為申請學位的條件之一，學位論文著作權擁有者授權中國科學技術大學
3、擁有學位論文的部分使用權，即：學校有權按有關規(guī)定向國家有關部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱，可以將學位論文編入《中國學位論文全文數(shù)據(jù)庫》等有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。本人提交的電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。保密的學位論文在解密后也遵守此規(guī)定。函公開口保密(——年)作者簽名：簽字日期：醞；成Z0J上，．S．相導師簽名：協(xié)∥簽字日期：墅!!!』!!旦摘要蒙特卡羅(MonteCarlo，MC)方法是粒子輸運模擬中一種重要的方法。MC方法能夠描述復雜幾何和結(jié)果精度高的特點
4、，缺點是需要耗費大量時間模擬上億規(guī)模的粒子來得到精確結(jié)果。并行計算技術是解決這一瓶頸的重要途徑之一。如何提高并行程序的性能和擴展性成為大規(guī)模粒子輸運并行計算的挑戰(zhàn)。本論文在充分研究和分析MC粒子輸運方法和并行計算理論的基礎上，開展了并行偽隨機數(shù)產(chǎn)生器設計，以及針對固定源問題和臨界問題的蒙特卡羅粒子輸運并行計算方法的研究工作。本文對原有串行隨機數(shù)產(chǎn)生器進行了并行化改造，介紹了針對兩種問題的并行隨機數(shù)處理方法，并基于消息傳遞接口MPI在超級蒙特卡羅計算軟件SuperMC中實現(xiàn)了固定源問題和臨界問題的并行計算功能，最后在數(shù)據(jù)傳輸和并行算法方面對程
5、序進行優(yōu)化，進一步提高程序的并行性能和健壯性。為了驗證和測試程序的正確性和并行性能，本文以國際權威且廣泛使用的蒙特卡羅粒子輸運軟件MCNP作為參考，以國際熱核聚變實驗堆ITER中子學基準模型的固定源問題和國際原子能機構(gòu)BN600模型的臨界問題為代表，開展了系列測試工作。結(jié)果表明，本文的并行算法性能明顯高于MCNP，并且具有更好的擴展性能。關鍵詞：蒙特卡羅方法，并行計算，MPI，SuperMCl+本論文工作得到中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項(xDA03040000)，國家自然科學基金(91026004、11305203)，圈家ITER973計劃
6、2014GBll2000l資助。ABSTRACTMonteCarlomethodisanimportantmethodofprobabilitytheo叫inpanicletranspons沛ulation．Itdoeswellinarbitrarygeometricdescriptionandcanobtainmoreaccurateresults．WhileittakesalotoftimetosimulatepaIrticlesrepeatedly．ParalIelcomputertechnologyisoneoftheimponan
7、twaystosolVethisproblem．Nowadays，mostMonteCarlocodesownthemnctionofpamllelcomputing．Butduetotheirdeficientindatacommunicationandparallelalgorimm，meyarenotsuitedtola瑪e-scaleparallelcomputing．Howtoimpr0Veparallelperfomanceandscalabilitybecomesanewchallengeinthisfield．Afterml
8、lstudVandanalysisofthecharacteristicsofMonteCarlomethodandparallelcomputingtheory’basedon
