一种泊松-玻尔兹曼方程稳定算法的高效有限元并行实现
AN EFFECTIVE PARALLEL IMPLEMENTED FOR AN STABLE METHOD OF POISSON-BOLTZMANN EQUATION BASED ON FINITE ELEMENT METHOD作者机构：中国科学院软件研究所北京100190 中国科学院大学北京100049
出 版 物：《数值计算与计算机应用》 (Journal on Numerical Methods and Computer Applications)
年 卷 期：2018年第39卷第2期
页 面：91-110页
学科分类：07[理学] 070102[理学-计算数学] 0701[理学-数学]
主 题：并行计算 线性方程组 泊松-玻尔兹曼方程 有限元方法 拟时间方法
摘 要：泊松-玻尔兹曼方程（Poisson-Boltzmann Equation,PBE）是广泛应用于溶剂化生物分子静电分析的隐式溶剂化模型.本文在原有有限元软件基础上对近来提出的基于高阶有限元求解PBE的无条件稳定方法设计并实现了一种高效的并行计算方法.无条件稳定方法对PBE拟时间迭代求解,避开了强非线性导致的不稳定性.基于非结构化四面体网格本文设计实现了基于代数分解的求解稀疏线性方程组的高效并行模型.规模可扩展至6400 CPU核,并行效率达到近86%.大规模并行迭代求解线性方程组是计算科学领域的共性问题,它的高效并行实现不仅对实际生物分子静电分析提供了很好的基础,也可扩展至其他各应用领域.
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