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基於分散式運算的高速物理光學模擬軟體

時間:2023-09-19 17:32來源:未知作者: infotek點擊:次列印

新品推薦：VirtualLab Fusion Distributed Computing
infotek 2023-09-07 08:01 發表於四川

多核模擬技術

VirtualLab Fusion具有許多交互性的模擬技術以及將這些技術連結起來的平臺。在技術選擇上，它提供了更準確以及更快速的模擬結果。通過結合並行化演算法與多核電腦，可以進一步提高模擬速度。在VirtualLab Fusion中，大多數模擬演算法支援並行處理，且能受益於多核電腦。接下來將展示VirtualLab Fusion的多核計算是如何顯著提高模擬速度。

收集基本模擬任務

光學建模和設計任務通常需要處理許多基本模擬任務。原因是多方面的，包括下面的例子：

  多色光源和超短脈衝

由一組單色場表示，這些單色場必須通過系統傳播。每個單色場決定一個基本的模擬任務。

  多模光源

發射多個橫向模式，例如，多模雷射器或LED等擴展源，每一種模式都可看作一個基本的模擬任務。

  處理全視場(FOV)

例如，對於成像系統和AR眼鏡，結果是每個視場的基本模擬任務的疊加。

  掃描系統參數

例如，移動探測器位置以分析焦點區域，每個參數得配置都是一個基本的模擬任務。

  公差

分析多種配置從而研究光學系統對參數變化的靈敏度。每個系統的配置可看作一個基本的模擬任務。

  優化

使用現代技術進行優化，如進化演算法，每個優化步驟都需要許多基本的模擬任務。

如何實現高速計算？

在每個場景或場景的組合中，都有一組基本的模擬任務需要處理。分散式運算允許對集合的類比進行並行處理，而不是一個接一個地執行模擬。所實現的模擬速度與應用電腦網路的大小成正比。

配置與VirtualLab Fusion進行分散式運算網路設置的對話方塊

用戶友好的分散式運算

在沒有分散式運算時，生成基本模擬任務是在參數運行中完成的。在分散式運算中，不需要更改工作流程。可以通過對話配置和控制電腦網路實現這個功能。現如今，VirtualLab Fusion利用分配好的網路處理基本的模擬任務。簡而言之：VirtualLab Fusion的使用者只需多點擊幾下滑鼠，就能享受到分散式運算的強大功能。

添加分散式運算工具箱到VirtualLab Fusion的配置中

如何從VirtualLab Fusion的分散式運算工具箱中獲益?只需將分散式運算包添加到VirtualLab Fusion配置中。

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案例展示——白光干涉測量

這個案例是結合了多色光源(24個波長)和鏡面位置的參數掃描(121個位置)的馬赫曾德干涉儀。如果沒有分散式運算，整個任務計算時間需要46分55秒。在由6個多核電腦組成的網路中，使用25個用戶端執行分散式運算，cpu計算時間減少到2分50秒。

案例展示——AR光波導的測試成像模擬

在此案例中，模擬光波導器件的傳播，其具有超過10,000個方向的完整FOV測試圖像。一個具有數百個嚴格光柵評估的基本模擬任務大約需要7秒，整體類比時間約為31小時。通過使用8個多核電腦和35個用戶端組成的網路，分散式運算將類比時間減少到1小時5分鐘。

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