Molecular Dynamics (MD) simulations are computationally highly involved and there exist many strategies to improve their efficiency. Because those strategies are difficult to select manually, it is desirable to automatically compare and choose them during run-time. This is called auto-tuning. AutoPas is a C++ MD-simulation library designed to do exactly that with custom simulations provided by the user[5]. However, it did not previously feature a way to parallelize the tuning process. Instead, each process used in a highly parallel MD-simulation had to find an optimal solution in isolation. This thesis implements a parallelization scheme, which allows AutoPas processes to communicate during tuning in order to find a solution more quickly. This is done using the MPI-specification[6]. As the solution has to be applicable for all processes, the simulation-domain is assumed to be homogeneous. The implementation is tested in various situations and compared to a non-parallelized execution of those same situations. Overall, it is shown that significant improvements in performance are possible, but also that they are highly situational. Therefore, future optimizations will be necessary to fully exploit the potential of parallelizing the tuning.     «

Molecular Dynamics (MD) simulations are computationally highly involved and there exist many strategies to improve their efficiency. Because those strategies are difficult to select manually, it is desirable to automatically compare and choose them during run-time. This is called auto-tuning. AutoPas is a C++ MD-simulation library designed to do exactly that with custom simulations provided by the user[5]. However, it did not previously feature a way to parallelize the tuning process. Instead, e...     »

Molekulardynamiksimulationen (MD-Simulationen) sind hochkompliziert zu berechnen und es gibt viele Strategien, um ihre Effizienz zu verbessern. Da diese Strategien nur schwer manuell bestimmt werden können, ist es wünschenswert, sie automatisch zu vergleichen und auszuwählen, was Auto-Tuning heißt. AutoPas ist eine C++ Bibliothek für MD-Simulationen, die eben das mit vom Nutzer eigens erstellten Simulationen tut[5]. Allerdings konnte es bislang den Tuning-Prozess nicht parallelisieren. Stattdessen musste jeder Prozess in einer hoch-parallelen Simulation eine optimale Lösung selbst finden. Diese Arbeit implementiert eine Parallelisierung, die es AutoPas erlaubt, während des Tunings Informationen zwischen den Prozessen auszutauschen, um schneller eine Lösung zu finden. Dafür wird die MPI-Spezifikation verwendet[6]. Da die Lösung für alle Prozesse optimal sein soll, wird angenommen, dass die Simulationsdomäne homogen ist. Die Implementierung wird in verschiedenen Situationen mit einer nicht-parallelisierten Ausführung derselben Situationen verglichen. Im Ganzen wird gezeigt, dass dadurch signifikante Performanzsteigerungen möglich sind, aber nur in bestimmten Situationen. Deshalb werden künftige Optimierungen benötigt um das Potenzial eines parallelen Tuning-Vorgangs vollständig auszunutzen.     «

Molekulardynamiksimulationen (MD-Simulationen) sind hochkompliziert zu berechnen und es gibt viele Strategien, um ihre Effizienz zu verbessern. Da diese Strategien nur schwer manuell bestimmt werden können, ist es wünschenswert, sie automatisch zu vergleichen und auszuwählen, was Auto-Tuning heißt. AutoPas ist eine C++ Bibliothek für MD-Simulationen, die eben das mit vom Nutzer eigens erstellten Simulationen tut[5]. Allerdings konnte es bislang den Tuning-Prozess nicht parallelisieren. Stattdess...     »