检索结果-内蒙古大学图书馆

Second China-Brazil Conference on Scientific Computing(北京第二届中巴科学计算会议)

作者：曹小林莫则尧张爱清刘旭北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094

粒子模拟通过求解粒子运行方程计算粒子轨迹，其中粒子受力分为短程力和长程力两种。粒子模拟广泛应用于材料科学和等离子体物理。在粒子模拟并行计算中，存在四个共性问题，包括数据结构、粒子通信、复杂平衡和快速多极子。我们将关于... 详细信息

粒子模拟通过求解粒子运行方程计算粒子轨迹，其中粒子受力分为短程力和长程力两种。粒子模拟广泛应用于材料科学和等离子体物理。在粒子模拟并行计算中，存在四个共性问题，包括数据结构、粒子通信、复杂平衡和快速多极子。我们将关于这些问题的研究成果集成到JASMIN框架，形成四个模块，以支持粒子模拟大规模计算。目前，在JASMIN框架上已经开发了十多个应用程序，如分子动力学代码、PIC代码和位错动力学代码等。对于短程力粒子模拟，并行程序可在2000个处理器上模拟包含数十亿粒子的物理模型。对于长程力粒子模拟，并行程序可在1000个处理器上模拟包含千万个粒子的模型。

关键词：粒子模拟粒子通信负载平衡快速多极子

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数万核上复杂应用程序的性能测试与分析

数万核上复杂应用程序的性能测试与分析

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2011年全国高性能计算学术年会(HPC china2011)

作者：高兴誉曹小林赵伟波张爱清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 北京应用物理与计算数学研究所计算物理国防科技重点实验室北京 100094

面向数万核大规模计算， JASMIN框架在使能技术和数值算法上进行了发展和完善，推出了新版本。新版JASMIN框架保持编程接口兼容，无需用户修改程序，可直接提升已有程序的并行可扩展能力。为考察应用程序在JASMIN框架支撑下的并行... 详细信息

面向数万核大规模计算， JASMIN框架在使能技术和数值算法上进行了发展和完善，推出了新版本。新版JASMIN框架保持编程接口兼容，无需用户修改程序，可直接提升已有程序的并行可扩展能力。为考察应用程序在JASMIN框架支撑下的并行可扩展能力，本文在天河一号A超级计算机的数万核上测试和分析了5个复杂应用程序的并行性能。这些程序是激光聚变、材料科学、高功率微波研究中最具典型代表性的高性能计算需求。结果表明， 4个应用程序可扩展到42000核，并行效率均在60％以上;3个应用程序可进一步扩展到84000核，并行效率均在45%以上。

关键词：数万核复杂应用程序性能测试并行性能

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JaVis系统中的多分辨数据组织与交互可视化

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计算机研究与发展 2010年第6期47卷 996-1004页

作者：徐平均沈卫超廖丽北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088

随着高性能计算机以及相关软硬件技术的飞速发展,数值模拟的规模越来越大,置信度越来越高,其产生的数据场规模亦越来越大、越来越复杂,需要更高级的科学计算可视化方法分析这些数值计算结果.然而,针对目前的TB级以及更大规模数据场,可... 详细信息

随着高性能计算机以及相关软硬件技术的飞速发展,数值模拟的规模越来越大,置信度越来越高,其产生的数据场规模亦越来越大、越来越复杂,需要更高级的科学计算可视化方法分析这些数值计算结果.然而,针对目前的TB级以及更大规模数据场,可视化的交互性能迟滞落后,成为阻碍数据分析的重要因素.如何提高可视化分析的交互速度,减少数据场的I/O处理是目前可视化系统必须解决的重要问题.多分辨技术是解决大规模数据场交互可视化的重要手段之一.自研发的大规模并行分布式数据分析与可视化系统JaVis采用多分辨技术提高数据可视化的交互速度,其中实现的关键技术如下:多分辨数据的组织、多分辨控制插件的生成、多分辨率层次切换技术等,并利用物理科学数据进行了性能及可靠性测试.

关键词：数据场多分辨交互元数据可视化

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不规则区域上并行求解Poisson方程

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计算物理 2010年第3期27卷 369-374页

作者：陈军北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室高性能计算中心北京100088

提出一种并行求解不规则区域上的Poisson方程方法,将不规则区域转化为带约束的三维结构网格表示,在该区域采用红黑排序并行求解Poisson方程.数值实验表明,方法可较好地解决不规则区域上的Poisson并行求解问题.同时评估了不规则区域对并... 详细信息

提出一种并行求解不规则区域上的Poisson方程方法,将不规则区域转化为带约束的三维结构网格表示,在该区域采用红黑排序并行求解Poisson方程.数值实验表明,方法可较好地解决不规则区域上的Poisson并行求解问题.同时评估了不规则区域对并行性能带来的影响.

关键词：并行计算不规则区域 Poisson方程复杂几何

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基于JASMIN框架的快速多极子并行解法器

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中国科学：信息科学 2010年第9期40卷 1187-1196页

作者：曹小林莫则尧刘旭徐小文张爱清北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京应用物理与计算数学研究所计算物理实验室

快速多极子方法将N体问题的计算复杂度从O(N2)降到O(NlogN)或O(N),已应用于电磁散射和位错动力学等领域.在将快速多极子方法分离为共性和个性两部分后,设计了可供多个领域应用程序共享使用的快速多极子并行解法器,并在JASMIN框架内实现... 详细信息

快速多极子方法将N体问题的计算复杂度从O(N2)降到O(NlogN)或O(N),已应用于电磁散射和位错动力学等领域.在将快速多极子方法分离为共性和个性两部分后,设计了可供多个领域应用程序共享使用的快速多极子并行解法器,并在JASMIN框架内实现.该解法器封装共性部分,提供抽象接口支持用户按串行方式实现个性部分.共性部分包括多个网格层的分布存储、层间和层内数据通信以及组织计算等.个性部分包括与应用紧密相关的多极展开和局部展开以及转移算子等.该解法器已应用于两个领域的并行程序.数值模拟测试表明,它在1024个处理器上的并行效率可达到80%以上.

关键词：快速多极子方法 N体问题 JASMIN框架并行解法器

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基于JASM IN框架的粒子模拟并行计算

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数据与计算发展前沿 2010年第2期 28-33页

作者：曹小林刘旭北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心

粒子模拟通过求解粒子运动方程计算粒子轨迹,其中粒子受力分为短程力和长程力两种。粒子模拟广泛应用于材料科学和等离子体物理。在粒子模拟并行计算中,存在四个共性问题,包括数据结构、粒子通信、负载平衡和快速多极子。我们将关于这... 详细信息

粒子模拟通过求解粒子运动方程计算粒子轨迹,其中粒子受力分为短程力和长程力两种。粒子模拟广泛应用于材料科学和等离子体物理。在粒子模拟并行计算中,存在四个共性问题,包括数据结构、粒子通信、负载平衡和快速多极子。我们将关于这些问题的研究成果集成到JASMIN框架,形成四个模块,以支持粒子模拟大规模计算。目前,在JASMIN框架上已经开发了十多个应用程序,如分子动力学代码、PIC代码和位错动力学代码等。对于短程力粒子模拟,并行程序可在2000个处理器上模拟包含数十亿粒子的物理模型。对于长程力粒子模拟,并行程序可在1000个处理器上模拟包含千万个粒子的模型。

关键词：粒子模拟粒子通信负载平衡快速多极子

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基于JASM IN框架的粒子模拟并行计算

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科研信息化技术与应用 2010年第2期1卷 28-33页

作者：曹小林刘旭北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094

关键词：粒子模拟粒子通信负载平衡快速多极子

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利用位图索引加速大规模科学数据按需访问

利用位图索引加速大规模科学数据按需访问

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第16届全国信息存储技术大会IST2010

作者：夏芳陈虹曹立强沈卫超北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100088

在分析TB及以上规模复杂科学数据时，实现关键数据的快速定位是一项非常具有挑战性的任务.通过引进目前国际最新位图索引技术，设计并实现科学数据按需访问软件系统，综合利用分段、编码、WAH压缩等位图索引改进策略，减少索引尺寸规模... 详细信息

在分析TB及以上规模复杂科学数据时，实现关键数据的快速定位是一项非常具有挑战性的任务.通过引进目前国际最新位图索引技术，设计并实现科学数据按需访问软件系统，综合利用分段、编码、WAH压缩等位图索引改进策略，减少索引尺寸规模和查询响应时阋.通过实际数据性能结果表明，此方法可以将大规模科学数据的按需访问速度提高2～10倍。

关键词：科学数据按需访问位图索引查询处理

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有限差分区域分解算法基于块数据结构的并行计算及可扩展性分析

有限差分区域分解算法基于块数据结构的并行计算及可扩展性分析

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2010年全国高性能计算学术年会(HPC china2010)

作者：左风丽北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100088

对于快速发展的高性能计算机来说,全局通信不仅对并行可扩展性有较严重的影响,而且对系统的稳定性也有较严重的影响。在基于区域分解方法求解偏微分方程的领域中,并行有限差分区域分解算法具有全局非迭代和局部通信的特征越来越受到计... 详细信息

对于快速发展的高性能计算机来说,全局通信不仅对并行可扩展性有较严重的影响,而且对系统的稳定性也有较严重的影响。在基于区域分解方法求解偏微分方程的领域中,并行有限差分区域分解算法具有全局非迭代和局部通信的特征越来越受到计算科学家的重视。在大规模高性能并行机上,基于块数据结构的并行实现是获得高性能的有效方法之一。本文给出求解二维热传导方程的边界预估校正并行有限差分算法基于块数据结构在JASMIN 框架上的并行实现。从获得的实验数据可知,固定单处理器核上的问题规模,即块数据的个数为400,在1024 个处理器核上,获得60％的并行效率;且浮点计算是线性可扩展的,影响并行可扩展性的重要因素有网络通信延迟以及JASMIN 框架对块数据的管理开销。

关键词：有限差分区域分解算法全局非迭代局部通信块数据结构并行可扩展性

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高性能计算软件开发中的瓶颈问题探讨

高性能计算软件开发中的瓶颈问题探讨

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2010年全国高性能计算学术年会(HPC china2010)

作者：陈军北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心100094

随着高性能计算软硬件支撑环境日益复杂化，并行软件开发已成为大型科学工程计算（CSE）的主要瓶颈。本文介绍了高性能计算软件开发活动、以及该过程中的活动人员——高性能计算开发人员的特征;结合大量前人的实践和我们的经验，研究高... 详细信息

随着高性能计算软硬件支撑环境日益复杂化，并行软件开发已成为大型科学工程计算（CSE）的主要瓶颈。本文介绍了高性能计算软件开发活动、以及该过程中的活动人员——高性能计算开发人员的特征;结合大量前人的实践和我们的经验，研究高性能计算软件开发中的瓶颈问题，并探讨了其中的一些技术途径。

关键词：高性能软件开发科学与工程计算验证与确认可移植性软件工程

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