Itasca软件的多线程处理(multi-thread processing)
1 引言
Itasca软件引入了Python的多线程处理(multi-thread processing)概念，可以使用多线程的FISH(Multi-threaded FISH-Splittling)，它通过使用list, splitting和operators来实现多线程处理，任何list(zones, gridpoints等)的循环被split成不同的块，然后把它分配到计算机上所有可得到的处理器来并行运算，因而增加了整体的运行速度。下面简要讨论了这些概念。
2 Splitting
传统的循环方法是使用list:
def list_methodloop foreach zp zonelistzone.prop(zp,'shear') = zone.prop(zp,'shear')*0.5end_loopend
如果使用多线程方法，则可以表示为：
[zone.prop(::zone.list, 'shear') *=0.5]这行代码与上面使用loop循环语句的作用是相同的，意思是对zone.list内的每一个单元的‘shear'值在原来值的基础上乘以0.5。操作符"::"在Python语言中称为“切片”，前一个冒号表示"开始"，后一个冒号表示"结尾"。"*= 0.5"是Python的乘法运算符，意思是把原来的值乘以0.5然后赋值给新的变量。下面演示的例子首先给出了模型的材料参数值，接着使用旧的FISH语言改变模型的剪切模量值，最后使用新的FISH语言再次改变模型的剪切模量值。整个过程封装在Python中，完整的代码如下所示：
import itasca as itit.command ("python-reset-state false")it.command("""model newmodel large-strain offzone create brick size 10 10 10zone cmodel assign mohr-coulombzone property bulk 65000 shear 30000 density 2.0zone property cohesion 10 friction 34 tension 1.0""")z = it.zone.find(1)print( '模型初始的剪切模量：' + str(z.props()['shear']))
# 使用list方法
it.command("""define old_wayloop foreach zp zone.listzone.prop(zp,'shear') = zone.prop(zp,'shear')*0.5end_loopend[old_way]"""print('模型第一次改变剪切模量：' + str(z.props()['shear']))
# 使用多线程方法
it.command("""[zone.prop(::zone.list, 'shear') *=0.5]""")print('模型第二次改变剪切模量：' + str(z.props()['shear']))
上述代码的运行结果就象期望的那样：
(a) 模型初始的剪切模量：30000.0
(b) 模型第一次改变剪切模量：15000.0
(c) 模型第二次改变剪切模量：7500.0
3 Operators
operator是一个能被splitting的多线程FISH函数，通过fish operator，用户可以自定义一个函数，然后这个函数就可以使用多线程的优点。
(1) 下面的代码初始化模型的有效应力：
fish operator ini_stress(z, modelname)if zone.model(z) == modelname thenlocal pp = zone.pp(z)zone.prop(z,'stress-xx-initial') = zone.stress.xx(z) + ppzone.prop(z,'stress-yy-initial') = zone.stress.yy(z) + ppzone.prop(z,'stress-zz-initial') = zone.stress.zz(z) + ppzone.prop(z,'stress-xy-initial') = zone.stress.xy(z)zone.prop(z,'stress-yz-initial') = zone.stress.yz(z)zone.prop(z,'stress-xz-initial') = zone.stress.xz(z)endifend[ini_stress(::zone.list, 'p2psand')]
(2) 下面的代码设置块体之间的粘结力：
fish operator set_cohesion(cx)if block.subcontact.prop(cx,'tension') < 0block.subcontact.prop(cx,'tension') = 0.0endifblock.subcontact.prop(cx,'cohesion') = block.subcontact.prop(cx,'tension')*_coh_ten_ratioend[]
4 threads
除了上面的用于循环的多线程外，program threads命令可用于计算和绘图的多线程。默认情形下是automatic，手册中说，“如果超线程处于激活状态，这可能是实际可用处理器和内核数量的两倍”，不太确切理解这句话的含义，由于这个命令没有返回值，因此不知道如何检查实际可应用的线程。此外，如果引入multiprocessing模块，使用Process是否能加速块体(BBM)的生成速度。
import multiprocessingfrom multiprocessing import Processmax_cores = multiprocessing.cpu_count()[global cores = {max_cores}]program threads [cores]
