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Simulation numérique sur grappe et visualisation pour la conception d’antennes

Simulation numérique sur grappe et visualisation pour la conception d’antennes. PFE ASR 2006 Binôme: Ahmed Amine Haoues Nabil Gasri Encadrants: M. Christian Parrot Mme. Christine Letrou M. Daniel Millot

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Simulation numérique sur grappe et visualisation pour la conception d’antennes

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Presentation Transcript

  1. Simulation numérique sur grappe et visualisation pour la conception d’antennes PFE ASR 2006 Binôme: Ahmed Amine Haoues Nabil Gasri Encadrants: M. Christian Parrot Mme. Christine Letrou M. Daniel Millot M. François Meunier

  2. Plan • Introduction • Méthode de calcul • Dépendances inter modules • La solution parallèle • Les optimisations • Les résultats • Interface graphique PFE ASR Haoues - Gasri

  3. Introduction Objectif : calcul du champ rayonné par une antenne à réflecteur.

  4. Méthodes de calcul • Méthode classique -utilise la méthode des moments. -complexité O(N4). • MFPO (Multilevel Fast Physical Optics) -Décomposition hiérarchique. -complexité O(N2*log(N)). PFE ASR Haoues - Gasri

  5. Méthodes de calcul Algorithme MFPO • Décomposition de la grande surface en parcelles . • Intégration directe sur le dernier niveau. • Interpolation itérative sur les autres niveaux. L=1 L=2 PFE ASR Haoues - Gasri

  6. Méthodes de calcul Analyse du code séquentiel Initialisation des paramètres Calcul de l’intégrale du niveau NL E_C, Ucar Interpolation niveau N-1 Non niveau 0 ? Oui Ucar Sélection des résultats Phi, Thêta, E Enregistrement des résultats PFE ASR Haoues - Gasri ml2D.txt

  7. points_integr_25462() & intger_abram() Ei() Fast_integrAbram.f95 Mod_integr_abram.f95 Mod_fainteger_mldm.f95 Calc_integrand() Mod_acces_integrandmldm.f95 i_phiC, i_theC var Parabole() Repere_surface Repere_obs mod_surface_md.f95 Lx, ly C_grid_rhat reperobs mod_cofig_obs.f95 mod_ant_refl.f95 Sub_parabole.f95 sub_cornet.f95 Dépendances inter-modules PFE ASR Haoues - Gasri

  8. Dépendances inter-modules • Architecture modulaire. • plusieurs variables globales partagées. => partie d’initialisation commune PFE ASR Haoues - Gasri

  9. Solution parallèle (1) • Modèle maître-esclaves • Distribution dynamique des requêtes • Parallélisation totale de l’intégration • Parallélisation partielle de l’interpolation PFE ASR Haoues - Gasri

  10. Solution parallèle (2) Tableau des indices des tranches -- -- -- -- Tableau des résultats des esclaves Tableau des états des esclaves Maître -- -- -- -- 0 0 0 0 Esclave1 Esclave2 Esclave3 Esclave4 PFE ASR Haoues - Gasri

  11. Solution parallèle (2) Tableau des indices des tranches -- -- -- -- Tableau des résultats des esclaves Tableau des états des esclaves Maître -- -- -- -- 0 0 0 0 Initialisation Esclave1 Esclave2 Esclave3 Esclave4 Initialisation Initialisation Initialisation Initialisation PFE ASR Haoues - Gasri

  12. Solution parallèle (2) Tableau des indices des tranches ip1 ip2 ip3 ip4 Tableau des résultats des esclaves Tableau des états des esclaves Maître -- -- -- -- 1 1 1 1 ip1 ip4 ip2 ip3 Esclave1 Esclave2 Esclave3 Esclave4 PFE ASR Haoues - Gasri

  13. Solution parallèle (2) Tableau des indices des tranches ip1 ip2 ip3 ip4 Tableau des résultats des esclaves Tableau des états des esclaves Maître R1 -- R3 -- 1 1 1 1 Esclave1 Esclave2 Esclave3 Esclave4 PFE ASR Haoues - Gasri

  14. Solution parallèle (2) ip1 ip3 Ucar Tableau des indices des tranches R1 R1 R3 R3 ip1 ip2 ip3 ip4 Tableau des résultats des esclaves Tableau des états des esclaves Maître R1 -- R3 -- 0 1 0 1 Esclave1 Esclave2 Esclave3 Esclave4 PFE ASR Haoues - Gasri

  15. Solution parallèle (2) ip1 ip3 Ucar Tableau des indices des tranches R1 R1 R3 R3 ip5 ip2 ip6 ip4 Tableau des résultats des esclaves Tableau des états des esclaves Maître -- R2 -- R4 1 1 1 1 ip5 ip6 Esclave1 Esclave2 Esclave3 Esclave4 PFE ASR Haoues - Gasri

  16. Solution parallèle (2) ip1 ip2 ip3 ip4 Ucar Tableau des indices des tranches R1 R1 R2 R2 R3 R3 R4 R4 ip5 ip2 ip6 ip4 Tableau des résultats des esclaves Tableau des états des esclaves Maître -- R2 -- R4 1 0 1 0 Esclave1 Esclave2 Esclave3 Esclave4 PFE ASR Haoues - Gasri

  17. Les optimisations (1) Paralléliser au mieux l’interpolation • Optimiser le volume de travail affecté aux esclaves • Gagner en temps de communication: des envois de résultats moins volumineux et moins nombreux • Répartir la charge mémoire de l’interpolation PFE ASR Haoues - Gasri

  18. Les optimisations (1) Paralléliser au mieux l’interpolation Maître Maître Cas1: Interpolation séquentielle de NL niveaux Tranche Cas2: Interpolation séquentielle de NL-log4(tranche) niveaux Interpolation parallèle de log4(tranche) ip1 R1(NL) ip1 R1(NL-log4(tranche)) Esclave1 Esclave1 Tranche NL-log4(tranche) NL NL NL-k PFE ASR Haoues - Gasri

  19. Les optimisations (1) Paralléliser au mieux l’interpolation Maître Maître Taille des messages de résultats: PL(NL-1) < 4 x PL(NL) Tranche Tranche R1(NL) R1(NL-1) ip1 ip1 Esclave1 Esclave1 Tranche Tranche Interpolation Intégration Intégration PFE ASR Haoues - Gasri

  20. Les optimisations (1) Paralléliser au mieux l’interpolation Instance: F_scale=8 , NL = 9 PFE ASR Haoues - Gasri

  21. Les optimisations (2) Couvrir les communications avec du calcul Maître t Solution séquentielle Maître Esclave t Solution parallèle1 Interpolation séquentielle Maître Esclave t Solution parallèle2 Interpolation part. parallélisée Maître Esclave Solution parallèle3 t Interpolation à la volée Communications intégration Interpolation PFE ASR Haoues - Gasri

  22. Les optimisations (2) Couvrir les communications avec du calcul • L’interpolation à la volée: • interpoler récursivement les niveaux associés au maître au fur et à mesure de la réception des résultats des esclaves • Utiliser l’interpolation locale sur chaque groupe de 4 parcelles • Affecter de nouvelles tranches aux esclaves dès la fin de la réception (avant l’interpolation locale) Maître R1(NL-n) R1(NL-n) ip2 Esclave1 PFE ASR Haoues - Gasri

  23. Les résultats (1) Le speed up PFE ASR Haoues - Gasri

  24. Les résultats (2) La taille des tranches PFE ASR Haoues - Gasri

  25. Les résultats (2) La taille des tranches Résultat expériemental: Taille optimale des tranches: 4NL-3 PFE ASR Haoues - Gasri

  26. Les résultats (3) Comparaison de l’interpolation à la volée (i.r.v) et l’interpolation groupée(i.r.g) i.r.v 11% plus rapide que i.r.g i.r.v de 16 à 25% plus de mémoire utilisée que i.r.g PFE ASR Haoues - Gasri

  27. Saisie paramètres paramètres Envoie des paramètres Programme Principale GUI ml2d.txt Génération des courbes visualisation Interface graphique PFE ASR Haoues - Gasri

  28. Interface graphique GUI • Choix de la configuration de l’exécution • Suivie de l’avancement de la simulation • affichage des courbes • Outil de développement : JAPI www.japi.de PFE ASR Haoues - Gasri

  29. Interface graphique Couplage simulation visualisation • Génération des courbes • Outil de génération: SCILAB • Lancement automatique du script SCILAB qui crée les courbes et les sauvegarde. PFE ASR Haoues - Gasri

  30. Conclusion PFE ASR Haoues - Gasri

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