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Task Pool Teams for Implementing Irregular Algorithms on Clusters of SMPsHippold, Judith, Rünger, Gudula 06 April 2006 (has links)
The characteristics of irregular algorithms make a parallel implementation difficult, especially for PC clusters or clusters of SMPs. These characteristics may include an unpredictable access behavior to dynamically changing data structures or strong irregular coupling of computations. Problems are an unknown load distribution and expensive irregular communication patterns for data accesses and redistributions. Thus the parallel implementation of irregular algorithms on distributed memory machines and clusters requires a special organizational mechanism for a dynamic load balance while keeping the communication and administration overhead low. We propose task pool teams for implementing irregular algorithms on clusters of PCs or SMPs. A task pool team combines multithreaded programming using task pools on single nodes with explicit message passing between different nodes. The dynamic load balance mechanism of task pools is generalized to a dynamic load balance scheme for all distributed nodes. We have implemented and compared several versions for task pool teams. As application example, we use the hierarchical radiosity algorithm, which is based on dynamically growing quadtree data structures annotated by varying interaction lists expressing the irregular coupling between the quadtrees. Experiments are performed on a PC cluster and a cluster of SMPs.
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Optimal Layer Design / Optimales Schichten-DesignSohrmann, Christoph, Eller, Jens 01 October 2004 (has links) (PDF)
In this bachelor thesis we report on our numerical investigations into the optimal design of protective multi-layer coatings subject to an external force of Hertzian form. In view of mechanical reliablity and durability of the substrate and the coating we aim to find the best composition of given materials with the least computational effort. Numerical studies are carried out using the simulation software ELASTICA being the first non-FEM approach for the computation of stress fields within multi-layer coated, elastic materials. We thereby made use of the massive parallel computer CLiC (Chemnitzer Linux Cluster) where we ran our Windows based application in a Wine Environment.
The outcome of the optimization is in general very sensitive towards the input parameters(i.e., material properties) which are not always available in the desired accuracy. However, the scheme outlined in this work is shown to produce very good results and could contribute a great deal to find optimal solutions for real applications. / Diese Bachelorarbeit befasst sich mit numerischen Untersuchungen zum
optimalen Design von schützenden Mehrschichtbeschichtungen, die einer
externen, Hertzschen Last ausgesetzt sind. Hinsichtlich der mechanischen
Zuverlässigkeit und Haltbarkeit von Substrat und Beschichtung, versuchen
wir die beste Zusammensetzung von gegebenen Materialien mit möglichst
geringem Rechenaufwand zu finden. Die numerischen Berechungen wurden mit
der Simulationssoftware ELASTICA durchgeführt, welches das erste
kommerzielle, nicht-FEM-basierte Programm zur Berechnung von
Stressfeldern innerhalb mehrfach beschichteter, elastischer Materialien
darstellt. Dafür benutzten wir auf dem massiven Parrallelrechner CLiC
(Chemnitzer Linux Cluster) unsere Windows basierte Anwendung unter der
Emulationssoftware Wine. Das Ergebnis der Optimierung hängt im
allgemeinen sehr stark von der Qualität der Eingangsparameter (z.B.
Materialeigenschaften) ab, welche nicht immer in der erwünschten
Genauigkeit vorliegen. Es wird gezeigt, dass die in dieser Arbeit
vorgestellte Vorgehensweise sehr gute Resultate liefert und für reale
Anwendungen einen äusserst ressourcenschonenden Lösungsweg darstellt.
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Optimal Layer DesignSohrmann, Christoph, Eller, Jens 12 September 2003 (has links)
In this bachelor thesis we report on our numerical investigations into the optimal design of protective multi-layer coatings subject to an external force of Hertzian form. In view of mechanical reliablity and durability of the substrate and the coating we aim to find the best composition of given materials with the least computational effort. Numerical studies are carried out using the simulation software ELASTICA being the first non-FEM approach for the computation of stress fields within multi-layer coated, elastic materials. We thereby made use of the massive parallel computer CLiC (Chemnitzer Linux Cluster) where we ran our Windows based application in a Wine Environment.
The outcome of the optimization is in general very sensitive towards the input parameters(i.e., material properties) which are not always available in the desired accuracy. However, the scheme outlined in this work is shown to produce very good results and could contribute a great deal to find optimal solutions for real applications. / Diese Bachelorarbeit befasst sich mit numerischen Untersuchungen zum
optimalen Design von schützenden Mehrschichtbeschichtungen, die einer
externen, Hertzschen Last ausgesetzt sind. Hinsichtlich der mechanischen
Zuverlässigkeit und Haltbarkeit von Substrat und Beschichtung, versuchen
wir die beste Zusammensetzung von gegebenen Materialien mit möglichst
geringem Rechenaufwand zu finden. Die numerischen Berechungen wurden mit
der Simulationssoftware ELASTICA durchgeführt, welches das erste
kommerzielle, nicht-FEM-basierte Programm zur Berechnung von
Stressfeldern innerhalb mehrfach beschichteter, elastischer Materialien
darstellt. Dafür benutzten wir auf dem massiven Parrallelrechner CLiC
(Chemnitzer Linux Cluster) unsere Windows basierte Anwendung unter der
Emulationssoftware Wine. Das Ergebnis der Optimierung hängt im
allgemeinen sehr stark von der Qualität der Eingangsparameter (z.B.
Materialeigenschaften) ab, welche nicht immer in der erwünschten
Genauigkeit vorliegen. Es wird gezeigt, dass die in dieser Arbeit
vorgestellte Vorgehensweise sehr gute Resultate liefert und für reale
Anwendungen einen äusserst ressourcenschonenden Lösungsweg darstellt.
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