Πανεπιστήμιο Αιγαίου. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Μαθηματικών. Μαθηματική Μοντελοποίηση στις Φυσικές Επιστήμες και τις Σύγχρονες Τεχνολογίες.
(EL)
This dissertation studies the gravitational problem of a collisionless N-body system described by a Plummer sphere model. In order to compute the force exerted on the system’s bodies three different methods are presented: Direct method, Barnes-Hut method and a distributed implementation of the Barnes-Hut method, utilizing ProActive open source distributed framework. Three programs are implemented in Java, each one simulating an N-body system using one of the above methods, and a variety of simulations are conducted so as to compare the methods experimentally in terms of accuracy and required computational time.
Στην παρούσα διπλωματική παρουσιάζεται και μελετάται μέσω προσομοιώσεων το βαρυτικό πρόβλημα των Ν-σωμάτων ενός συστήματος χωρίς συγκρούσεις, στις 3 διαστάσεις, το οποίο περιγράφεται από ένα μοντέλο Plummer. Για την επίλυση του προβλήματος χρησιμοποιούνται τρείς διαφορετικές μέθοδοι υπολογισμού της δύναμης: η Άμεση μέθοδος, η μέθοδος Barnes-Hut και μια κατανεμημένη εκδοχή της μεθόδου Barnes-Hut. H υλοποίηση των προσομοιώσεων έγινε στη γλώσσα Java με χρήση της βιβλιοθήκης κατανεμημένου υπολογισμού ανοιχτού κώδικα ProActive. Για κάθε μία εκ των τριών παραπάνω μεθόδων εκτελέστηκε ένα πλήθος προσομοιώσεων με σκοπό την πειραματική σύγκρισή τους ως προς την ακρίβεια των αποτελεσμάτων και τον απαιτούμενο χρόνο εκτέλεσης.
