我正在尝试用python建立一个核反应堆模型(不是很敏感的东西,只是为了学习和娱乐)。我关注这个model。在
到目前为止,我已经构建了基本的主框架。燃料,中子,基本上还有基本的东西,比如电路板和边界。正如你所知道的,当一个中子击中适当的元素时,它能够将这个元素分成两个,并产生一个(或几个)多个中子。我在代码中应用了同样的概念,当一个中子击中一个燃料粒子时,会产生另一个中子。不过,我现在面临的问题是,当我看到屏幕上一定数量的中子时,模拟开始减速,直到无法观看为止。在
我一直在检查我的代码,试图使它更有效,但我没有找到什么具体或特殊的东西,会导致这一点。在
我的代码:
import turtle
from random import randint
class Reactor:
def __init__(self, spendfuel, board, startNeut, iterr, percent_fuel):
self.fuel = []
self.fuel_t = self.newParticle('red','square',0,0)
self.spendfuel = spendfuel
turtle.setup(board[0]+200,board[1]+200), turtle.title("Reactor Top Down Reaction Model")
self.fuel,self.neutrons = self.setup(percent_fuel,board[0]//2,board[1]//2,1)
for i in range(iterr):
self.react(board[0]//2, board[1]//2)
if (len(self.neutrons) == 0):
return
turtle.update()
def setup(self, percent_fuel, x_length, y_length, neutronsNum):
turtle.bgcolor("black"), turtle.tracer(0,0)
for row in range(-x_length,x_length,4):
for column in range(y_length,-y_length,-4):
if (percent_fuel > randint(0,100)):
self.fuel_t.goto(row,column)
s_id = self.fuel_t.stamp()
s_pos = self.fuel_t.pos()
self.fuel.append([s_id,s_pos])
self.fuel_t.color('sienna')
self.neutrons = [ self.newParticle('yellow','circle',randint(-x_length,x_length),randint(-y_length,y_length)) for neutron in range(neutronsNum)]
turtle.update()
return self.fuel,self.neutrons
def react(self, x_length, y_length):
self.power = 0
for index,neutron in enumerate(self.neutrons):
x_pos = int(neutron.xcor())
y_pos = int(neutron.ycor())
inside_border = False
if ((-x_length <= x_pos) and (x_pos <= x_length) and (-y_length <= y_pos) and (y_pos <= y_length)):
inside_border = True
neutron.fd(2)
start = 0
if (x_pos <= 0 and y_pos >= 0): #Start the search for a nearby uranim from the current neutron's quad.
start = 0
elif (x_pos < 0 and y_pos < 0):
start = len(self.fuel) // 4
elif (x_pos > 0 and y_pos > 0):
start = len(self.fuel) // 2
else:
start = int(len(self.fuel) // 1.3333)
for i in range(start,len(self.fuel)-1):
if (neutron.distance(self.fuel[i][1]) <= 1):
self.fission(neutron,i,self.neutrons)
break
if not(inside_border):
self.neutrons.remove(neutron)
neutron.ht()
def fission(self, neutron, index, neutrons):
neutron.rt(randint(0,360))
if (self.spendfuel):
self.fuel_t.goto(self.fuel[index][1])
self.fuel_t.stamp()
self.fuel.pop(index)
neutrons.append(self.newParticle('yellow','circle',neutron.xcor(),neutron.ycor()))
neutrons[-1].rt(randint(0,360))
def newParticle(self, color, shape, row, column):
t = turtle.Pen() #New turltle type object
t.pu(), t.speed(10), t.ht(), t.color(color), t.shape(shape), t.shapesize(0.125,0.125,0.125)
t.goto(row,column), t.st()
return t
if __name__ == "__main__":
g = Reactor(False, [400,400], 1, 300, 10)
如果你能帮我解决这个问题,让我的模型运行得更快,我将不胜感激。同样重要的是,中子和燃料粒子不同,它们是海龟的物体。中子用黄色表示,燃料粒子用红色表示
这个电话是您的瓶颈之一(可能是您时间的2/3):
它会发生数十万次(如果参数正确的话可能会有数百万次),它的核心是做昂贵的运算:
^{pr2}$当它对Vec2D减法的结果调用
abs()
时。(它甚至在测试self.fuel[i][1]
是否是一个Vec2D,当你知道它是的时候)由于我们的目标是<= 1
,我们可能不需要求幂和平方根,我们可以使用一个更便宜的近似值,比如:把这个瓶颈减少到你1/3的时间。(即测试边界正方形,而不是测试边界圆。)
我们将使用传统的方法来解决这个问题,通过将
self.fuel
转换成稀疏矩阵而不是列表来交换速度。这样我们就完全消除了搜索,只需检查当前位置是否位于燃料棒上:我对你的代码做了很多其他的修改,无论是速度还是风格。我还将您的放大率形式化,这在您的原始代码中有点随意。在
相关问题 更多 >
编程相关推荐