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MPI OpenMP混合编程解决N-Body问题 华南理工 高性能云计算

N体模拟 受重力影响的物体动力学系统的算法和可视化，使用 Haskell 编写的真实星系相互作用模型。 直接模拟（O(n^2) 算法，其中通过考虑每个其他粒子来计算每个粒子上的力） Barnes-Hut Simulation (O(n log n)) 基于四/八叉树的算法，目前能够模拟超过 50,000 个物体） 基于 Plummer、Hemquist 和 Kuzmin 模型的蒙特卡罗采样的星系交互模型。 这使我们能够为球形和盘状星系生成真实的初始条件，以模拟它们之间的相互作用和碰撞。 使用 Barnes-Hut 模拟的模型 Plummer 模型的球状星系 太阳系 双星系统 三体系统 巴恩斯小屋模拟 Barnes-Hut 是一种高效的 N 体模拟算法，它允许我们在 O(log n) 时间内计算特定物体上的力，而不是 O(n)，直接求和算法。 它依赖于递归地将我们的空间划分为 3

Applied Mathematical Sciences. Introduction to Hamiltonian Dynamical Systems and the N-Body Problem 应用数学 英文图书

基于Barnes+Hut算法的N-body问题模拟

图形处理器(graphic processing unit, GPU)的最新发展已经能够以低廉的成本提供高性能的通用计算。基于GPU 的CUDA (compute unified device architecture)和OpenCL (open computing language)编程模型为程序员提供了充足的类似于C 语言的应用程序接口(application programming interface, API), 便于程序员发挥GPU 的并行计算能力。采用图形硬件进行加速计算, 通过一种新的GPU 处理模型——并行时间空间模型, 对现有GPU 上的N-body 实现进行了分析, 从而提出了一种新的GPU 上快速仿真N-body 问题的算法, 并在AMD 的HD Radeon 5850 上进行了实现。实验结果表明, 相对于CPU 上的实现, 获得了400 倍左右的加速; 相对于已有GPU 上的实现, 也获得了2 至5 倍的加速。

N-BODY问题在GPU上的实现，多体问题是一个十分复杂的理论问题,也是天体力学各个分支学科的共同基础课题。当N=2时,即为二体问题,已完全解决。N=3即成为著名的三体问题,除一些特殊的限制性三体问题可以得出特解外 ,一般三体问题仍是悬而未决的难题。......

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使用CUDA进行快速N-body模拟.pdf 很有参考意义，希望对需要的同学有帮助！