检索结果-内蒙古大学图书馆

应用数学与计算数学学报 2013年第2期27卷 246-259页

作者：左宪禹谷同祥莫则尧刘兴平河南大学计算机与信息工程学院河南开封475004 北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室北京100088 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088

针对求解大型稀疏非对称线性方程组,提出适合于分布式并行环境的一种并行广义乘积型双共轭残差(GPBiCR)方法(简记为PGPBiCR方法).通过重构GPBiCR方法,新方法将原方法中的三个全局同步点降低到了一个,且内积所需的通讯时间可与向量校正... 详细信息

针对求解大型稀疏非对称线性方程组,提出适合于分布式并行环境的一种并行广义乘积型双共轭残差(GPBiCR)方法(简记为PGPBiCR方法).通过重构GPBiCR方法,新方法将原方法中的三个全局同步点降低到了一个,且内积所需的通讯时间可与向量校正的计算时间有效地重叠.代价仅是稍微增加了一些计算量,而相比于全局通讯时间的降低,这是可以忽略不计的.性能和等效率分析表明,PGPBiCR方法比GPBiCR方法具有更好的并行性和可扩展性,其中可扩展性可改进3倍,而并行通讯性能可改进66.7%.数值试验得到了与理论分析相吻合的结果.

关键词：稀疏非对称线性方程组并行广义乘积型双共轭残差方法 Krylov子空间方法全局通讯分布式并行环境

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面向结构网格并行应用的一类快速通信算法

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计算物理 2012年第1期29卷 58-64页

作者：刘旭张爱清肖丽莫则尧北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094

通信算法需要在相邻子区域间传输数据.通过求解子区域间的相交问题可以寻找相邻区域.针对子区域的求交问题,基于区间树,结合结构网格应用的特点,构造近似线性时间复杂度的算法.数值实验表明该算法具有较高的计算效率和可扩展性,能够支... 详细信息

通信算法需要在相邻子区域间传输数据.通过求解子区域间的相交问题可以寻找相邻区域.针对子区域的求交问题,基于区间树,结合结构网格应用的特点,构造近似线性时间复杂度的算法.数值实验表明该算法具有较高的计算效率和可扩展性,能够支持百万量级矩形子区域的并行计算.

关键词：并行计算结构网格快速通信算法区间树

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利用数据视图的位图索引加速多块数据并行查询

利用数据视图的位图索引加速多块数据并行查询

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第19届全国信息存储技术学术会议

作者：夏芳沈卫超曹立强陈虹北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094 中国工程物理研究院复杂电磁环境科学与技术重点实验室绵阳621000

并行计算应用产生了大量多块并行结构的数据,给数据查询处理带来新的挑战.本文提出并实现了利用数据视图的位图索引加速多块数据并查询的方法.性能实验表明,该方法将多块数据的查询速度提升了8～14倍,并且在实际程序数据的并行查询处理... 详细信息

并行计算应用产生了大量多块并行结构的数据,给数据查询处理带来新的挑战.本文提出并实现了利用数据视图的位图索引加速多块数据并查询的方法.性能实验表明,该方法将多块数据的查询速度提升了8～14倍,并且在实际程序数据的并行查询处理过程中也取得较好的可扩展应用效果.

关键词：位图索引查询处理多块数据数据视图

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高功率微波系统仿真数据管理支撑技术

高功率微波系统仿真数据管理支撑技术

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第九届全国高功率微波会议

作者：夏芳沈卫超曹立强陈虹中国工程物理研究院复杂电磁环境科学与技术重点实验室四川绵阳 621900 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100094 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100094

针对目前高功率微波系统仿真平台产生大规模复杂结构时变数据场,提出了新的数据存储与处理需求,而现有数据管理方法难以提供平台所需要的数据存取与分析能力.为此,通过研究科学数据表示、元数据管理、高效I/O、并行处理和快速选择等关... 详细信息

针对目前高功率微波系统仿真平台产生大规模复杂结构时变数据场,提出了新的数据存储与处理需求,而现有数据管理方法难以提供平台所需要的数据存取与分析能力.为此,通过研究科学数据表示、元数据管理、高效I/O、并行处理和快速选择等关键技术,集成应用成果并研制自主产权的科学数据管理软件,实现了高功率微波系统仿真实验数据的高效存储、组织与管理,对于方便平台子系统间的数据交换、提升数据存取效率及研究关键物理问题起到了很好的支撑作用.

关键词：高功率微波系统仿真平台数据管理技术分析

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自适应结构网格上扩散方程隐式时间积分算法及其应用

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计算物理 2012年第5期29卷 684-692页

作者：徐小文莫则尧刘青凯安恒斌北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心计算物理重点实验室北京100094

提出一种自适应结构网格(SAMR)上求解扩散方程的隐式时间积分算法.该算法从粗网格到细网格逐层进行时间积分,通过多层迭代同步校正保证粗细界面的流连续和计算区域的扩散平衡.分析算法复杂度,并给出评估算法低复杂度的准则.典型算例表明... 详细信息

提出一种自适应结构网格(SAMR)上求解扩散方程的隐式时间积分算法.该算法从粗网格到细网格逐层进行时间积分,通过多层迭代同步校正保证粗细界面的流连续和计算区域的扩散平衡.分析算法复杂度,并给出评估算法低复杂度的准则.典型算例表明,相对于一致加密情形,本文算法能够在保持相同计算精度的前提下,大幅度降低网格规模和计算量,且具有低复杂度.将算法应用于辐射流体力学数值模拟中非线性扩散方程组求解,相对于一致加密网格,SAMR计算将计算量下降一个量级以上,计算效率提高33.2倍.

关键词：局部网格加密(AMR) 自适应计算隐式时间积分辐射流体力学 JASMIN

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数千上万核上模拟结果的并行可视化

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计算机工程与科学 2012年第8期34卷 160-165页

作者：肖丽艾志玮王弘堃北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094

在科学与工程计算中,在数千上万核上,模拟包含上亿网格单元的模型通常输出TB量级的时变数据集。这些数据集包含多个时刻的数据,每个时刻的数据分布存储在数千个文件,单时刻的数据量达到几GB甚至几十GB。为了并行地可视化这种时变数据集... 详细信息

在科学与工程计算中,在数千上万核上,模拟包含上亿网格单元的模型通常输出TB量级的时变数据集。这些数据集包含多个时刻的数据,每个时刻的数据分布存储在数千个文件,单时刻的数据量达到几GB甚至几十GB。为了并行地可视化这种时变数据集,本文设计了基于网格片的层次化数据结构,基于该数据结构改进和优化了并行可视化流程和数据通信算法。在集成到可视化软件后,实现了两个应用的模拟结果可视化。实测数据表明,对于单时刻5GB和32GB的数据,在数十上百个处理器核上,从数据读入到获得体绘制结果的时间分别为19秒和80秒,交互操作为2秒到10秒;三维面绘制在数秒钟内,切片分析在2秒以内。

关键词：时变数据集并行可视化网格片

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面向大规模科学计算的可视分析模式

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计算机工程与科学 2012年第8期34卷 142-146页

作者：王弘堃肖丽邵京云廖丽艾志玮北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094

可视分析是大规模科学计算重要的辅助工具,面对不断增长的计算规模,需要高分辨率显示来提高可视化结果的可信度。合理配置可视化硬件系统,建立拥有独立研究、团队讨论、专家会诊模式的协调可视分析环境,结合具有对比、查询和多变量分析... 详细信息

可视分析是大规模科学计算重要的辅助工具,面对不断增长的计算规模,需要高分辨率显示来提高可视化结果的可信度。合理配置可视化硬件系统,建立拥有独立研究、团队讨论、专家会诊模式的协调可视分析环境,结合具有对比、查询和多变量分析能力的并行分布可视分析软件平台,为大规模科学计算提供有效的辅助分析环境,提高研究效率。

关键词：可视分析大屏幕投影科学计算

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面向数值模拟数据的HDF5性能优化

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计算机研究与发展 2012年第S1期49卷 314-318页

作者：沈卫超曹立强夏芳宋磊北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094

大规模数值模拟数据对可视化分析提出了挑战,I/O是影响可视化交互性能的重要因素.HDF5是科学计算领域广泛采用的存储格式,介绍了HDF5的抽象数据模型、数据读写流程,并使用典型数值模拟数据测试了HDF5的读性能.测试发现HDF5的数据集定位... 详细信息

大规模数值模拟数据对可视化分析提出了挑战,I/O是影响可视化交互性能的重要因素.HDF5是科学计算领域广泛采用的存储格式,介绍了HDF5的抽象数据模型、数据读写流程,并使用典型数值模拟数据测试了HDF5的读性能.测试发现HDF5的数据集定位开销较大.根据数值模拟数据的数据块以整数有规律编号的特点,通过在HDF5中增加数据块视图对象来提高读性能.测试表明,该方法可显著加速数据的读取性能.

关键词：数值模拟大规模数据场 HDF5 科学数据管理

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二维三温辐射扩散方程组两层预条件子的自适应求解

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计算物理 2012年第4期29卷 475-483页

作者：周志阳徐小文舒适冯春生莫则尧湘潭大学数学与计算科学学院科学工程计算与数值仿真湖南省重点实验室湘潭市411105 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心计算物理重点实验室北京100094

针对实际应用中若干典型三温线性系统,分析求解二维三温辐射扩散方程离散线性系统的代数两层预条件子(PCTL)的算法效率.结果表明,PCTL的算法效率与三个温度之间的耦合强度以及单温子系统对角占优性强弱程度有很大关系.为此,通过刻画三... 详细信息

针对实际应用中若干典型三温线性系统,分析求解二维三温辐射扩散方程离散线性系统的代数两层预条件子(PCTL)的算法效率.结果表明,PCTL的算法效率与三个温度之间的耦合强度以及单温子系统对角占优性强弱程度有很大关系.为此,通过刻画三温线性系统的耦合强度和单温子系统对角占优性特征,提出一种PCTL中子系统的自适应求解算法.数值结果表明,可以显著改善PCTL的算法效率.对于实际数值模拟应用中37个典型三温线性系统,相对于经典AMG算法,算法整体加速2.5倍.数值实验表明算法具有很强的鲁棒性.

关键词：二维三温方程辐射扩散代数多重网格(AMG) 预条件子自适应

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时空轨迹数据的并行采集与存储

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高性能计算技术 2012年第4期 19-23页

作者：夏芳沈卫超曹立强陈虹北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100094

为解决数值模拟并行轨迹数据的输出与访问共性问题,本文实现了端到端的存储解决方案,并提出扩展的轨迹数据模型,支持复杂并行轨迹数据的表示与组织；提供直接易用的轨迹数据读写接口,屏蔽底层复杂的数据处理过程；重叠数据并行通信与合... 详细信息

为解决数值模拟并行轨迹数据的输出与访问共性问题,本文实现了端到端的存储解决方案,并提出扩展的轨迹数据模型,支持复杂并行轨迹数据的表示与组织；提供直接易用的轨迹数据读写接口,屏蔽底层复杂的数据处理过程；重叠数据并行通信与合并,提供可扩展的并行数据采集技术；提供可扩展文件数组存储技术,满足多种文件访问模式需求；直接耦合可视化系统,方便用户进行轨迹数据的浏览与可视化分析.目前,研究成果已在模拟激光聚变过程的LARED集成程序中取得了良好的实际应用效果.

关键词：时空轨迹数据并行处理数据存储

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