Rychlé algoritmy pro výpočet interakcí v částicových systémech

Mgr. Petr Bílek

Bakalářská práce

The Rapid Evaluation of Potential Fields in Particle Systems

Anotace:

V této bakalářské práci se zabýváme algoritmy, které redukují složitost výpočtu interakcí v částicových systémech z O(N^2) na O(N log N), případně na O(N). Může se jednat například o elektrostatické nebo gravitační interakce, jejichž stanovení má široké praktické uplatnění. Těmito algoritmy jsou algoritmus Barnes Hut, Neadaptivní a Adaptivní rychlá multipólová metoda. V práci uvedeme detailní popis těchto algoritmů a porovnáme jejich časovou náročnost a přesnost.

Abstract:

In this thesis, we deal with algorithms that reduce the computational complexity of interactions in particle systems from O (N^2) to O(N log N) or O(N). It may be, for example, electrostatic or gravitational interactions, whose evaluation has wide practical application. These algorithms are the algorithm of Barnes Hut, Nonadaptive and Adaptive Fast Multipole Method. In this work we describe these algorithms in detail and compare their time complexity and accuracy.

Klíčová slova

částicový systém, multipólový rozvoj, rychlá multipólová metoda, algoritmus Barnes Hut, potenciál, particle system, multipole expansion, fast multipole algorithm, algorithm Barnes Hut, potential

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 26. 5. 2014

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 20. 6. 2014
• Vedoucí: Mgr. Zdeněk Bonaventura, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Fyzika / Fyzika