"Расчет столкновений методом Монте-Карло для моделирования плазмы частиц в ячейках". Алексей Владимирович Снытников, ИАиЭ СО РАН, 25.3.2022
Состав коллектива
- Снытников Алексей Владимирович, д.т.н., ведущий инженер ИАиЭ СО РАН, руководитель.
- Романенко Алексей Анатолевич, к.т.н., зам.декана ФИТ НГУ, исполнитель.
Аннотация
Тлеющий разряд в силан-водородной плазме моделируется методом частиц-в-ячейках. Для простоты рассматриваются только два столкновительных процесса. Представлена реализация метода нулевых столкновений на основе библиотеки PyTorch и стандартная реализация на Фортране. PyTorch обеспечивает мобильность, гибкость и высокую точность вычислений. Даются математические основы техники и приводится код Python. Приведены также диагностики, помогающие понять изучаемый физический процесс, а также корректность моделирования: функция распределения энергии, количество актов столкновения электронов и количество модельных частиц. Важным отличием этой работы от налогичных, в том числе более ранних работ авторского коллектива является полностью векторизованная реализация метода частиц в ячейках со столкновениями.
Публикации
- Romanenko A., Snytnikov A., Lemaire Th., Masson P. Monte Carlo Collision method for Particle-In-Cell plasma simulation: PyTorch implementation.
- Lazareva G.G., Romanenko A.A., Snytnikov A.V. GPU Simulation of Electron Beam Current Distribution during Pulsed Heating of a Metal Target.
- Zagorulko Y., Zagorulko G., Snytnikov A., Glinskiy B., Shestakov V. (2021) Information-Analytical System to Support the Solution of Compute-Intensive Problems of Mathematical Physics on Supercomputers. In: Malyshkin V. (eds) Parallel Computing Technologies. PaCT 2021. Lecture Notes in Computer Science, vol 12942. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-86359-3_33
- А. В. Снытников,, Г. Г. Лазарева. Алгоритмы решения задач механики сплошной среды для экзафлопсных систем. // Вычислительные технологии, 2021, том 26, 5, с. 81–94.