title: System resources usage minimisation in numerical modelling of charged particle beam dynamics
metadata.name: dc.contributor.advisor
metadata.value: Дривотин Олег Игоревич
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.contributor.author
metadata.value: Герасименко Вячеслав Викторович
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.contributor.author
metadata.value: Gerasimenko Viacheslav
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.contributor.editor
metadata.value: Доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник О.И. Дривотин
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.contributor.editor
metadata.value: Doctor of Physics and Mathematics, senior research associate O.I. Drivotin
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.date.accessioned
metadata.value: 2016-10-10T02:22:33Z
metadata.lang: -
metadata.name: dc.date.available
metadata.value: 2016-10-10T02:22:33Z
metadata.lang: -
metadata.name: dc.date.issued
metadata.value: 2016
metadata.name: dc.identifier.other
metadata.value: 040201
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.identifier.uri
metadata.value: http://hdl.handle.net/11701/5209
metadata.lang: -
metadata.name: dc.description.abstract
metadata.value: Магистерская диссертация: 74 страницы, 12 рисунков, 11 таблиц, 60 источников, 1 приложение.
  Рассматриваются вопросы минимизации использования системных ресурсов при численном моделировании динамики пучков заряженных частиц с помощью следующих средств оптимизации:
  • специализированных математических библиотек;
  • технологий оптимизации CPU: OpenMP и OpenMPI;
  • технологий оптимизации GPU: CUDA и OpenACC.
  Приводится анализ и оценка возможностей оптимизации моделирования динамики пучка заряженных частиц; приводится обзор актуального материала по моделированию динамики пучка частиц и применению средств оптимизации вычислений.
  По уравнениям описывающим динамику пучка заряженных частиц составлены алгоритмы вычисления, по которым разработано программное обеспечение, выполняющее моделирование динамики пучка частиц, произведена его оптимизация с помощью средств GPU и CPU. В результате
  оптимизации удалось улучшить производительность вычислений в 1–5 раз.
  Сделаны выводы о наиболее эффективных возможных способах оптимизации применимых к численному моделированию динамики пучка заряженных частиц.
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.description.abstract
metadata.value: Master’s thesis: 74 pages, 12 figures, 11 tables, 60 source, 1 appendix.
  The work deals with minimizing of use of system computing resources in the numerical modeling of the dynamics of charged particle beams by using the following optimization tools:
  • specialized math libraries;
  • CPU optimization tools: OpenMP and OpenMPI;
  • GPU optimization tools: CUDA and OpenACC.
  The paper provides an analysis and assessment of the possibilities of optimization modeling of the beam of charged particles; it provides an overview of actual material on modeling the dynamics of the particle beam and using optimization tools to optimize the use of computing resources.
  According to the equations describing the dynamics of a beam of charged particles we made calculation algorithms, by which developed software that preforms the simulation of the dynamics of the particle beam, after that we use CPU and GPU optimization tools to optimize it. As a result of optimization could improve the performance of computing in 1–5 times.
  In the conclusions about the most effective ways possible to optimize applicable to the numerical simulation of a charged particle beam.
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.language.iso
metadata.value: ru
metadata.name: dc.subject
metadata.value: Математическое моделирование
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: динамика пучка заряженных частиц
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: минимизация использования вычислительных ресурсов
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: параллельные технологии
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: Math modeling
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: Beam of charged particles
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: Minimization of use computing resources
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: parallel technologies
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.title
metadata.value: System resources usage minimisation in numerical modelling of charged particle beam dynamics
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.title.alternative
metadata.value: Минимизация использования системных ресурсов при численном моделировании динамики пучков заряженных частиц
metadata.lang: ru_RU
resources.filename: Main.pdf
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/5209/1/Main.pdf
resources.format: Adobe PDF
resources.description: Article
resources.size: 631,52 kB
resources.filename: reviewSV_otzyv.txt
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/5209/2/reviewSV_otzyv.txt
resources.format: Text
resources.description: ReviewSV
resources.size: 2,55 kB
resources.filename: reviewSV_comment.txt
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/5209/3/reviewSV_comment.txt
resources.format: Text
resources.description: ReviewSV
resources.size: 2,33 kB
resources.filename: reviewSV_st006734_Drivotin_Oleg_Igorevich_(supervisor)(En).txt
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/5209/4/reviewSV_st006734_Drivotin_Oleg_Igorevich_%28supervisor%29%28En%29.txt
resources.format: Text
resources.description: ReviewSV
resources.size: 2,26 kB
resources.filename: reviewSV_st006734_Drivotin_Oleg_Igorevich_(supervisor)(Ru).txt
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/5209/5/reviewSV_st006734_Drivotin_Oleg_Igorevich_%28supervisor%29%28Ru%29.txt
resources.format: Text
resources.description: ReviewSV
resources.size: 4,59 kB