刘任涛，陈　卫

LIU Rentao1，2,CHEN Wei1

1.中国科学院 计算机网络信息中心 高性能计算技术与应用发展部，北京 100190

2.中国科学院大学，北京 100049

1.Department of High Performance Computing Technology and Application Development,Computer Network Information Center,ChineseAcademy of Sciences,Beijing 100190,China

2.University of ChineseAcademy of Sciences,Beijing 100049,China

1　引言

分治算法是计算机领域中一种广为人知的算法，它的功能体现在于两个方面：其一，通过多次的递归迭代自动地将复杂的问题分解成许许多多小问题；其二，将每个小问题的解沿着分解该问题的逆方向合并，直到得到原问题的解[1]。分治算法实现这两个功能的具体方式在于将程序段多次递归迭代。近年来，由于能够以相对简单的程序段解决复杂的问题，分治算法的分而治之的思想被运用在诸多领域：例如在计算机科学领域利用分治算法研究聚类问题和群体智能算法[2-3]；在计算机图形学领域利用分治策略划分Delaunay三角网格[4-5]；在数值计算领域利用分治算法求矩阵特征值[6-7]；在系统科学领域利用分治算法研究种群的进化[8]。然而分治策略很少被应用于与计算物理和化学物理相关的计算机模拟当中。

多孔材料是一种具有非均匀内部结构的系统，在物理学[9-12]、化学[13]、材料科学[14]等领域引发了越来越多研究者的关注。将多孔材料体系离散为格点系统来进行计算机模拟是一种高效的计算机模拟方法，在基础研究领域不断涌现出新成果[15-16]。多孔材料的内部由两部分组成：一部分是母体，被固体物质填充；另一部分是孔隙，可以容纳流体（例如气体和液体）。多孔材料格点模型（Porous Material with Lattice Model，PMLM）的计算机模拟分为初始化建模和体系演化两个步骤，其中的初始化建模步骤需要把全体空间中的格点区分为两类进行标记：一类格点标记为母体填充物（例如固体）；……