×
高村由纪弘;Yutaka Okabe

基于GPU的单簇算法对伊辛模型进行仿真。 （英语） Zbl 1245.82012年

J.计算。物理学。 231，第4期，1209-1215（2012）.
摘要：我们为伊辛模型的Wolff单集群算法提出了一种使用通用统一设备体系结构（CUDA）的图形处理单元（GPU）计算。提出了一种准块同步算法，利用CUDA实现了Wolff单簇Monte Carlo仿真。我们对不断增长的集群中新添加的自旋进行并行计算。因此，线性尺寸（L=4096）的二维伊辛模型在临界温度下的GPU计算速度是当前CPU内核上计算速度的5.60倍。对于线性尺寸为（L=256）的三维伊辛模型，GPU计算速度是CPU计算速度的7.90倍。准块同步的思想不仅可以用于集群算法，还可以用于需要同步所有线程的许多领域。

引用于2文件

MSC公司：

82B20型 格系统（伊辛、二聚体、波茨等）和平衡统计力学中出现的图上系统
82磅80 平衡统计力学中的数值方法（MSC2010）
2005年5月 并行数值计算
82-08 计算方法（统计力学）（MSC2010）
65二氧化碳 蒙特卡罗方法
65日元10 特定类别建筑的数值算法

关键词：

蒙特卡罗模拟;聚类算法;伊辛模型;并行计算;图形处理单元

软件：

CUDA公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{Y.Komura}和\textit{Y.Okabe}，J.Compute。物理学。231，No.4，1209--1215（2012；Zbl 1245.82012）
全文： 内政部 arXiv公司

参考文献：

[1] Onsager，L.，《水晶统计》。I.具有序-序转换的二维模型，Phys。修订版，65117-149（1944）·Zbl 0060.46001号
[2] 北卡罗来纳州大都会。；罗森布鲁斯，A.W。；Rosenbluth，M.N。；出纳员，A.H。；Teller，E.，快速计算机器的状态方程计算，J.Chem。物理。，21, 1087-1092 (1953) ·兹比尔1431.65006
[3] Swendsen，R.H。；Wang，J.S.，蒙特卡罗模拟中的非通用临界动力学，物理学。修订稿。，58, 86-88 (1987)
[4] Wolff，U.，《自旋系统的集体蒙特卡罗更新》，《物理学》。修订稿。，62, 361-364 (1989)
[5] Wang，F。；Landau，D.P.，计算状态密度的高效多范围随机行走算法，Phys。修订稿。，86, 2050-2053 (2001)
[6] 乌菲姆采夫，I.S。；Martinez，T.J.，《图形处理单元的量子化学》。1.《双电子积分评估策略》，J.Chem。理论计算。，4, 222-231 (2008)
[7] 安德森，J.A。；Lorenz，C.D。；Travesset，A.，在图形处理单元上完全实现的通用分子动力学模拟，J.Compute。物理。，227, 5342-5359 (2008) ·Zbl 1148.81301号
[8] Sunarso，A。；Tsuji，T。；Chono，S.，用于液晶流动研究的GPU加速分子动力学模拟，J.Compute。物理。，229, 5486-5497 (2010) ·Zbl 1193.82051号
[9] 库特拉，O。；沙姆斯，R。；Navab，N.，《CT图像医学超声可视化和GPU加速模拟》，计算机。方法生物识别程序。，94, 250-266 (2009)
[10] H.Scherl，B.Keck，M.Kowarschik，J.Horneger，使用通用统一设备架构（CUDA）快速基于GPU的CT重建，收录于：IEEE核科学研讨会会议记录，2007年第6卷，第4464-4466页。；H.Scherl，B.Keck，M.Kowarschik，J.Horneger，使用通用统一设备架构（CUDA）快速基于GPU的CT重建，收录于：IEEE核科学研讨会会议记录，2007年第6卷，第4464-4466页。
[11] Preis，T。；维诺，P。；保罗，W。；Schneider，J.J.，《金融市场中图形卡和复杂模式形成的加速波动分析》，《新物理学》。，11, 093024 (2009)
[12] Preis，T。；维诺，P。；保罗·W。；Schneider，J.J.，GPU加速的2D和3D Ising模型的蒙特卡罗模拟，J.Comput。物理。，228, 4468-4477 (2009) ·Zbl 1167.82347号
[13] 区块B。；维诺，P。；Preis，T.，二维伊辛模型的Multi-GPU加速多针蒙特卡罗模拟，计算。物理学。社区。，181, 1549-1556 (2010) ·Zbl 1219.82020号
[14] Bae，S。；Ko，S.H.等人。；Coddington，P.D.，《并行Wolff聚类算法》，国际期刊。物理学。C、 6、197-210（1995）
[15] 考普兹，J。；Rimsans，J。；Melnik，R.V.N.，Wolff单簇算法的并行化，Phys。版本E，81，026701（2010）·Zbl 1248.78005号
[16] Janke，W.，自旋系统的蒙特卡罗模拟，（Hoffmann，K.H.；Schreiber，M.，计算物理（1996），Springer:Springer-Blin），10-43·Zbl 0857.65004号
[17] Landau，D.P。；Binder，K.，《统计物理中蒙特卡罗模拟指南》（2005），剑桥大学出版社：剑桥大学出版社·Zbl 1086.82001年
[18] S.Xiao，W.Feng，通过快速屏障同步实现块间GPU通信，摘自：IEEE国际并行和分布式处理研讨会论文集，2010年4月，第1-12页。；S.Xiao，W.Feng，通过快速屏障同步的块间GPU通信，摘自：IEEE国际并行和分布式处理研讨会论文集，2010年4月，第1-12页。
[19] 沃尔科夫，V。；Demmel，J.W.，《调整稠密线性代数的基准GPU》，（2008年ACM/IEEE超级计算会议论文集（2008），IEEE出版社），1-11
[20] 埃弗茨，H.G。；拉娜，G。；Marcu，M.，顶点模型的聚类算法，Phys。修订稿。，70, 875-879 (1993)
[21] 北卡罗来纳州川岛。；Gubernatis，J.E.，量子自旋系统蒙特卡罗模拟的循环算法，物理学。修订稿。，73, 1295-1298 (1994)
[22] 比尔德，B.B。；Wiese，U.-J.，连续欧几里德时间中离散量子系统的模拟，物理学。修订稿。，77, 5130-5133 (1996)
[23] Y.富田。；Okabe，Y.，Potts模型的概率变化聚类算法，Phys。修订稿。，86, 572-575 (2001)
[24] K.A.Hawick，A.Leist，D.P.Playne，使用CUDA和图形处理单元对常规和重新布线的晶格Ising模型进行集群和快速更新模拟，技术报告CSTN-1042010。；K.A.Hawick，A.Leist，D.P.Playne，《使用CUDA和图形处理单元对规则晶格和重新布线晶格伊辛模型进行集群和快速更新模拟》，技术报告CSTN-1042010·Zbl 1213.68456号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。