Программные продукты и системы

В современном программном комплексе моделирования прохождения частиц через вещество Geant4 распараллеливание по вычислительным потокам организовано так, что в каждом потоке программный код исполняется последовательно, но все вычислительные потоки запускаются параллельно и независимо друг от друга. Это не приводит к существенному приросту производительности вычислений, поскольку в отдельных потоках можно запустить независимые задачи, но позволяет экономить память, занимаемую общими БД. Моделирование внутри каждого отдельно взятого потока остается последовательным, и, поскольку потоки никак не связаны между собой, невозможно синхронизировать моделируемые частицы по времени, что критически важно, например, при совмещении моделирования переноса радиации с гидродинамическими расчетами.

Быстродействие Geant4 не может достигать теоретических пиковых значений из-за интенсивного использования наследования и виртуальных функций, а также многоуровневой иерархии классов языка программирования C++. Еще одним фактором замедления является сложное описание моделируемых геометрических объемов, что приводит к снижению скорости счета задач со сложной геометрической структурой.

Подробное описание дается в статье «Увеличение производительности моделирования радиационного переноса при помощи параллельной программы Toolkit for Particle Transport 3», автор Галюзов А.А. и Косов М.В.(Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова, Москва).