This article presents MuMFiM, an open source application for multiscale modeling of fibrous materials on massively parallel computers. MuMFiM uses two scales to represent fibrous materials such as biological network materials (extracellular matrix, connective tissue, etc.). It is designed to make use of multiple levels of parallelism, including distributed parallelism of the macro and microscales as well as GPU accelerated data-parallelism of the microscale. Scaling results of the GPU accelerated microscale show that solving microscale problems concurrently on the GPU can lead to a 1000x speedup over the solution of a single RVE on the GPU. In addition, we show nearly optimal strong and weak scaling results of MuMFiM on up to 128 nodes of AiMOS (Rensselaer Polytechnic Institute) which is composed of IBM AC922 nodes with 6 Volta V100 GPU and 2 20 core Power 9 CPUs each. We also show how MuMFiM can be used to solve problems of interest to the broader engineering community, in particular providing an example of the facet capsule ligament (FCL) of the human spine undergoing uniaxial extension.


翻译:本文介绍MuMFiM——一个面向大规模并行计算机的纤维材料多尺度建模开源应用。MuMFiM采用双尺度方法表征纤维材料(如生物网络材料:细胞外基质、结缔组织等)。该框架设计充分利用多层次并行性,包括宏观与微观尺度的分布式并行性,以及GPU加速的微观尺度数据并行性。GPU加速微观尺度扩展实验表明,在GPU上并发求解微观问题相较于单RVE(代表性体积单元)求解可实现千倍加速。此外,我们在AiMOS(伦斯勒理工学院)的128节点集群上展示了近乎最优的强扩展性与弱扩展性结果。该集群由IBM AC922节点构成,每个节点配备6块Volta V100 GPU与2块20核Power 9 CPU。本文同时展示了MuMFiM在工程领域的应用能力,以人类脊柱关节囊韧带(FCL)受单轴拉伸为例进行说明。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
计算机视觉最佳实践、代码示例和相关文档
专知会员服务
20+阅读 · 2019年10月9日
机器学习相关资源(框架、库、软件)大列表
专知会员服务
40+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
CVE-2018-7600 - Drupal 7.x 远程代码执行exp
黑客工具箱
14+阅读 · 2018年4月17日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年5月1日
VIP会员
最新内容
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:33
为初级军官战术训练设计生成式人工智能平台
专知会员服务
5+阅读 · 今天6:43
《美军条令:作战伤员后送保障》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:38
《美空军条令出版物 4-0,维持》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:32
《基于仿真的空军任务规划优化》
专知会员服务
4+阅读 · 今天6:21
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
CVE-2018-7600 - Drupal 7.x 远程代码执行exp
黑客工具箱
14+阅读 · 2018年4月17日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员