基于事件的蒙特卡罗粒子输运算法设计实现

来源：计算机工程与科学杂志2026年第3期北京时间：

作者：黎铁军, 张建民, 李雨函, 杨博

单位：国防科技大学计算机学院,湖南 长沙 410073

摘要：蒙特卡罗MC粒子输运程序是典型的高性能计算应用。MC粒子输运程序存在基于粒子历史与基于事件2种并行实现方法。代理程序是面向特定体系结构开展大型实际程序性能优化的重要基础，实现基于事件的MC代理程序对研究面向众核体系结构的性能优化非常重要。然而目前没有公开的基于事件方法的代理程序。基于开源项目OpenMC，对基于事件的蒙特卡罗粒子输运算法进行设计，实现了一个新的基于事件的MC粒子输运代理程序。实验结果表明，该代理程序能够有效模拟OpenMC的分支、访存及计算特征，且其代码量不到OpenMC代码量的5%，运行时间仅为OpenMC的7.5%，为基于事件算法的优化研究提供了高效易用的平台。

关键词：粒子输运模拟,蒙特卡罗算法,基于事件的方法,程序特征提取 ,,

基金资助：国家自然科学基金（62072464）