افزایش نیاز به شبیه‌­سازی دقیق و طراحی سامانه‌­های پیچیده‌­ سیالاتی نظامی خصوصاً در زمینه‌­ی هوافضا (مثل طراحی موشک،هواپیما و ...)، باعث افزایش حجم محاسبات مربوطه شده است. برای استفاده صحیح ازامکانات سخت افزاری موجود و انجام این محاسبات با سرعت بالا، نیازمند استفاده صحیح از روش‌­ها و کتابخانه‌­های پردازش موازی هستیم؛ طوری که بتواند هزینه‌­ی سخت ­افزاری را جبران کند. با ریز شدن شبکه‌­ی محاسباتی و افزایش حجم مسأله شده نیازمند توان محاسباتی و حافظه­‌ی بیشتری برای شبیه‌­سازی هستیم. از طرفی، از نظرسخت‌افزاری محدودیت­‌های بسیاری برای افزایش توان محاسباتی پردازنده‌­ها و حافظه­ سامانه‌­های کامپیوتری وجود دارد. بسته به نوع معماری رایانه‌­ها، استفاده­ صحیح ازکتابخانه‌­های مختلف پردازش موازی در برنامه‌­های عددی، می­تواند در حل مسائل پیچیده­ دینامیک سیالات محاسباتی، بسیار کارگشا باشد. هدف اصلی پردازش موازی، افزایش بازده انجام امور محاسباتی است که این بازده با توجه به نوع هدف گذاری، می­تواند درافزایش مقیاس‌پذیری و سرعت محاسبات نمایان شود؛ به این معنی که با افزایش تعدادپردازنده‌­ها، زمان انجام محاسبات آنقدر کاهش پیدا کند که با هزینه­ ارتقای سخت افزار متناسب باشد. این امر امکان پذیر نخواهد بود مگر با استفاده­ صحیح از همه­ امکانات و توابع کتابخانه­‌های پردازش موازی. هدف از اجرای این طرح مطالعه، طبقه‌بندی و بررسی جزئی دستورات و روش­های پردازش موازی در رایانه­‌های با حافظه مشترک (با استفاده از کتابخانه­ OpenMP) و در رایانه­‌های با حافظه توزیع شده (بااستفاده از کتابخانه­ MPI) است. استفاده از کتابخانه­‌های OpenMP و MPI به خودی خود دارای مطلوبیت نیست؛ بلکه به کار گیری مؤثر و صحیح این کتابخانه­‌ها درجهت افزایش سرعت مهم است. در این طرح با استفاده از برنامه‌­های مثالی نحوه‌ استفاده­ صحیح از این کتابخانه‌­ها بررسی می‌­شود. باتوجه به تازگی روش­های پردازش موازی، منابع مربوط به این رو‌ش‌ها محدود است و درداخل کشور هم منبع منقّحی که کتابخانه­‌های OpenMP وMPI  و عملکرد آن­ها را مورد بررسی قرار داده باشد، موجود نیست. امید است که این نوشته،  قدمی در راه پر کردن این خلأ بردارد.

آنچه در این گزارش خواهید آموخت:

1- نحوه‌ استفاده‌ی صحیح از خط فرمان لینوکس.

2- انواع معماری کامپیوترها و انواع دسته بندی کامپیوتر بر اساس معماری سخت افزاری.

3- ساختارها و دستورات کتابخانه‌ OpenMP.

4- ساختارها و دستورات کتابخانه‌‌ MPI.

5- روش‌های صحیح تفکیک دامنه.

6- نحوه‌ استفاده‌ی صحیح از ساختارهای پردازش موازی با استفاده از مثال‌های متنوع.

نکات و الزامات:

1- استفاده از سیستم عامل لینوکس برای پردازش موازی توصیه می‌شود.

2- آشنایی با خط فرمان لینوکس و نحوه‌ نصب کتابخانه‌ها در آن.

3- آشنایی با زبان‌های برنامه نویسی Fortran یا ++C/C.

4- نصب کتابخانه‌ OpenMP و MPI برای پردازش موازی.

5- نصب کتابخانه‌ Metis.

برای آشنایی با نرم افزار Fortran می توانید با کلیک بر روی عنوان های زیر به مقاله های مورد نظر هدایت شوید. لازم به ذکر است که نرم افزار Fortran از پرکاربردترین نرم افزار های مهندسی در مقطع کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک می باشد که بسیاری از دانشجویان با استفاده از نرم افزار Fortran به ارایه پایان نامه های کارشناسی ارشد, پروژه های صنعتی و علمی می پردازند.

- آشنایی با نرم افزار Fortran

- آموزش نصب نرم افزار Fortran