Sværmbaseret simuleringsstrategi viser sig væsentligt kortere

Når matematikken ikke kan udføres i hånden, fysikere, der modellerer komplekse systemer, ligesom dynamikken i biologiske molekyler i kroppen, brug for computersimuleringer. Sådanne komplicerede systemer kræver en periode, før de måles, da de slår sig ned i en afbalanceret tilstand. Spørgsmålet er:hvor lang tid skal computersimuleringer køre for at være nøjagtige? At fremskynde behandlingstiden til at belyse meget komplekse undersøgelsessystemer har været en fælles udfordring. Og det kan ikke gøres ved at køre parallelle beregninger. Det er fordi resultaterne fra den tidligere time -lapse har betydning for beregning af den næste time -lapse. Nu, Shahrazad Malek fra Memorial University of Newfoundland, Canada, og kolleger har udviklet en praktisk delvis løsning på problemet med at spare tid ved brug af computersimuleringer, der kræver at bringe et komplekst system i en stabil ligevægtstilstand og måle dets ligevægtsegenskaber.

Disse fund er en del af et specialnummer om "Fremskridt inden for beregningsmetoder til bløde materiesystemer, "for nylig udgivet i EPJ E .

En løsning er at køre flere kopier af den samme simulering, med randomiserede indledende betingelser for molekylernes positioner og hastigheder. Ved at beregne resultaterne i gennemsnit af dette ensemble på 10 o 50 løb, hvert løb i ensemblet kan være kortere end et enkelt langt løb og stadig producere det samme nøjagtighedsniveau i resultaterne. I dette studie, forfatterne går et skridt videre og fokuserer på et ekstremt tilfælde af undersøgelse af et ensemble på 1, 000 løb - kaldet en sværm. Denne tilgang reducerer den samlede tid, der kræves for at få svaret på at estimere værdien af ​​systemet ved ligevægt.

Da denne form for massiv multi-processor system gradvist bliver mere almindelig, dette arbejde bidrager til at øge de teknikker, der er tilgængelige for forskere. Løsningerne kan anvendes til beregningsstudier inden for områder som biokemi, materialefysik, astrofysik, kemiteknik, og økonomi.