طريقة نقطة المنتصف لتوازي محاكاة الجسيمات

تشكّل تقييم التفاعلات بين الجسيمات القريبة الغالبية العظمى من عبء الحسابات المعني في محاكاة الديناميات الجزيئية التقليدية (MD). في هذه الورقة، نقدم طريقة جديدة لتوازي التفاعلات المحدودة المدى للجسيمات، التي تُظهر ملاءمة خاصة لتطبيقات MD. نظرًا لأنها تنطبق ليس فقط على التفاعلات الثنائية ولكن أيضًا على التفاعلات التي تشمل ثلاثة أو أكثر من الجسيمات، يمكن استخدام الطريقة لتقييم كل من القوى غير المرتبطة والمترابطة في محاكاة MD. تتطلب نقل بيانات بين المعالجات أقل من الطرق التقليدية لتقسيم الفضاء في جميع مستويات التوازي باستثناء أدنى المستويات. وتحقق ميزة عملية إضافية في بعض الشبكات الشائعة الاستخدام للتواصل بين المعالجات عن طريق توزيع عبء التواصل بشكل أكثر توازنًا عبر روابط الشبكة وتقليل الكمون المرتبط. عندما يتم استخدامها لتوازي MD، فإنها تقلل أيضًا من متطلبات التواصل من خلال السماح للحسابات المرتبطة بالتفاعلات غير المرتبطة قصيرة المدى، والكهرباء السكونية بعيدة المدى، والتفاعلات المترابطة، وهجرة الجسيمات باستخدام الكثير من البيانات المرسلة نفسها. كما نقدم بعض المتغيرات لهذه الطريقة التي يمكن أن تحسن بشكل كبير توازن عبء الحسابات عبر المعالجات.