检索结果-内蒙古大学图书馆

计算物理 2009年第1期26卷 1-8页

作者：徐小文莫则尧安恒斌北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088

在二维三温辐射扩散方程离散代数方程组的求解中,由于光子、电子和离子温度之间存在耦合关系,而且三个温度在同种介质中有不同的扩散性质,使得经典的代数多重网格(AMG)方法难以直接应用.基于特殊粗化策略,在粗网格层解除了这种耦合关系... 详细信息

在二维三温辐射扩散方程离散代数方程组的求解中,由于光子、电子和离子温度之间存在耦合关系,而且三个温度在同种介质中有不同的扩散性质,使得经典的代数多重网格(AMG)方法难以直接应用.基于特殊粗化策略,在粗网格层解除了这种耦合关系,得到一种代数两层网格方法,而粗网格方程由经典AMG方法求解.将这一算法具体应用于JFNK(Jacobian自由的Newton-Krylov)框架中预处理方程的求解,并基于该框架求解二维三温辐射扩散方程组.数值结果显示了算法的可扩展性和健壮性.

关键词：二维三温方程辐射扩散代数多重网格(AMG) 预条件子 Newton-Krylov(NK)

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数值模拟网格数据模型设计与实现

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计算机研究与发展 2009年第S2期46卷 258-264页

作者：夏芳陈虹宋磊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

在等离子体动力学、电磁学理论等物理问题的数值模拟中,各类数值模拟程序产生了大量复杂结构的科学数据.一方面,计算程序需要以高效率的I/O方式存储数据,另一方面,数据需要在各类程序间很容易地交换与共享.随着数据的规模与复杂度不断增... 详细信息

在等离子体动力学、电磁学理论等物理问题的数值模拟中,各类数值模拟程序产生了大量复杂结构的科学数据.一方面,计算程序需要以高效率的I/O方式存储数据,另一方面,数据需要在各类程序间很容易地交换与共享.随着数据的规模与复杂度不断增加,传统数据管理方式的局限性日益突出.为此,设计了面向计算物理领域的数据存储模型--数值模拟网格数据模型(JAD),引入元数据管理机制,对数值模拟程序数据对象进行抽象与封装,在HDF5软件库基础上实现了高层I/O函数库(JADLib),集成先进的数据存储技术,提供直观、易用的应用程序编程接口(API),使得数值模拟数据以统一格式高效率地存储.目前,JADLib已推广应用于高功率微波、惯性约束聚变等领域多个数值模拟程序中,与元数据管理系统(JADIS)、并行可视化系统(JaVis)建立了耦合,使得用户可以直接利用这些系统进行数据的浏览、分析及可视化,促进了应用程序间的数据共享.

关键词：数值模拟网格数据数据模型数据管理元数据

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科学计算元数据研究与应用

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计算机研究与发展 2009年第S2期46卷 340-345页

作者：宋磊陈虹夏芳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

随着高性能计算能力的不断提高,由此而带来的数据规模的急剧扩大,给科学计算数据的管理和处理方法带来了极大的挑战.解决这些问题的一个有效的途径就是使用元数据.提出和定义了科学计算元数据SCMD(scientific computing metadata),并成... 详细信息

随着高性能计算能力的不断提高,由此而带来的数据规模的急剧扩大,给科学计算数据的管理和处理方法带来了极大的挑战.解决这些问题的一个有效的途径就是使用元数据.提出和定义了科学计算元数据SCMD(scientific computing metadata),并成功应用于高层网格数据函数库和元数据管理系统中.

关键词：数据管理科学计算元数据都柏林核心

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元数据管理系统的设计与实现

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计算机研究与发展 2009年第S2期46卷 58-63页

作者：沈卫超陈虹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京100088

大规模并行数值模拟程序通常会被运行十几次甚至上百次,每次运行都会输出几十、上百、甚至上千时间步的数据,每个时间步会产生几十、上百、甚至上千个数据文件.传统的数据管理方法是使用记事本记录数值模拟结果相关的元数据信息,这种方... 详细信息

大规模并行数值模拟程序通常会被运行十几次甚至上百次,每次运行都会输出几十、上百、甚至上千时间步的数据,每个时间步会产生几十、上百、甚至上千个数据文件.传统的数据管理方法是使用记事本记录数值模拟结果相关的元数据信息,这种方法的缺点是大量的信息需要手工录入,同时也不方便数据查询和共享.元数据管理系统的设计目标是通过自动提取元数据来减少需要录入的元数据信息,通过集成管理与结果数据相关的各种数据来方便数据查询与共享.该系统包含5个组成部分:层次化自描述通用数据存储模型、科学计算元数据、元数据自动提取、对象数据库系统、Web界面元数据管理系统.通过用户试用,验证了元数据管理系统实现了预期的目标.

关键词：数值模拟数据管理元数据

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基于局部松弛和粗化策略的代数多重网格方法

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数值计算与计算机应用 2009年第2期30卷 81-91页

作者：徐小文莫则尧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

受强振荡、间断系数和非均匀网格步长的影响,由偏微分方程离散所得的稀疏线性代数方程组的系数矩阵呈现多尺度性质,即同一行的非对角元素可相差几个数量级,使得经典代数多重网格(AMG)算法难以适应.本文提出一种新的AMG方法(LRC-AMG),基... 详细信息

受强振荡、间断系数和非均匀网格步长的影响,由偏微分方程离散所得的稀疏线性代数方程组的系数矩阵呈现多尺度性质,即同一行的非对角元素可相差几个数量级,使得经典代数多重网格(AMG)算法难以适应.本文提出一种新的AMG方法(LRC-AMG),基于强弱相邻关系分离某些具有特殊性质的点结成网格子块,仅在局部块内进行光滑和粗化,可有效地消除多尺度性对收敛速度的影响.数值实验在文中给出.

关键词：代数多重网格(AMG) 预条件子结块局部松弛局部粗化 LRC-AMG

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并行分布可视化系统JaVis中的I/O优化机制

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计算机研究与发展 2009年第S2期46卷 333-339页

作者：徐平均王弘堃肖丽廖丽夏芳北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088

针对目前的TB级大规模数据场,可视化过程中数据场的I/O是比较花费时间的,并行分布可视化系统如何设计其数据结构管理机制,才能减少数据场的I/O处理、提高可视化处理速度,这是目前可视化系统必须解决的重要问题之一.详细阐述了JaVis系统... 详细信息

针对目前的TB级大规模数据场,可视化过程中数据场的I/O是比较花费时间的,并行分布可视化系统如何设计其数据结构管理机制,才能减少数据场的I/O处理、提高可视化处理速度,这是目前可视化系统必须解决的重要问题之一.详细阐述了JaVis系统采用的合约机制、元数据管理机制、子集管理机制以及数据组织格式等多种优化方式大大减少了数据I/O处理,提高了数据可视化的处理速度.

关键词：大规模数据场元数据可视化

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大规模科学可视化的数据流网络优化分析

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计算机研究与发展 2009年第S2期46卷 7-11页

作者：廖丽徐平均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京100088

对大规模科学数据的分析与理解最终要依赖于可视化手段来完成,数据的存储与组织方式是影响可视化效率的关键因素,特别是集成大量可视化与数据分析功能的大规模并行分布式可视化与数据分析系统、可视化流程及数据流网络中所需要的优化手... 详细信息

对大规模科学数据的分析与理解最终要依赖于可视化手段来完成,数据的存储与组织方式是影响可视化效率的关键因素,特别是集成大量可视化与数据分析功能的大规模并行分布式可视化与数据分析系统、可视化流程及数据流网络中所需要的优化手段对数据的存储与组织提出更高的要求.通过分析针对大规模数据可视化所采用的方式方法总结对数据及相关信息的存储与组织需求,借助高效的数据组织方式加快科学可视化过程.

关键词：科学可视化大规模数据数据流网络

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基于数据子集的数据访问性能优化

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计算机工程与科学 2009年第A1期31卷 256-259页

作者：宋磊陈虹夏芳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

本文提出并实现了基于数据块和数据单元的两种数据子集提取的方法,可以实现真正的"按需读入",有效降低数据量,从而加速数据读入过程和可视化的绘制过程。对用户数据的测试,验证该方法可显著降低数据读入时间。同时,通过数据... 详细信息

本文提出并实现了基于数据块和数据单元的两种数据子集提取的方法,可以实现真正的"按需读入",有效降低数据量,从而加速数据读入过程和可视化的绘制过程。对用户数据的测试,验证该方法可显著降低数据读入时间。同时,通过数据块粒度对可视化性能影响的测试,给出了测试系统数据块存储时粒度的参考值。

关键词：数据子集按需读取性能优化数据管理

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大规模数值模拟数据的多分辨组织

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计算机工程与科学 2009年第11期31卷 117-120页

作者：沈卫超陈虹北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088

大规模数值模拟数据对可视化分析提出了挑战,本文研究如何将大规模数据组织成多分辨的形式以提高大规模数据可视化的交互性能。鉴于大规模数值模拟剖分的数据块粒度与可视化分析优化的I/O粒度不匹配,本文提出了I/O优化的多分辨数据组织... 详细信息

大规模数值模拟数据对可视化分析提出了挑战,本文研究如何将大规模数据组织成多分辨的形式以提高大规模数据可视化的交互性能。鉴于大规模数值模拟剖分的数据块粒度与可视化分析优化的I/O粒度不匹配,本文提出了I/O优化的多分辨数据组织算法,并实现了多层存储与多级存储两种存储方案。使用实际的大规模数据进行了测试并取得了很好的效果。

关键词：大规模数据场多分辨可视化

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超级计算机作业运行稳定性分析

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计算机工程与科学 2009年第11期31卷 91-93,105页

作者：罗红兵曹小林曹立强武林平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京100088

通过作业日志分析和考核实验方式,对超级计算机并行作业运行稳定性进行了分析。日志分析结果表明,并行作业运行的稳定性会随作业执行时间的增长、作业使用CPU数的增多而下降;当并行作业的计算量达到105CPU小时量级,超过20%的作业会因系... 详细信息

通过作业日志分析和考核实验方式,对超级计算机并行作业运行稳定性进行了分析。日志分析结果表明,并行作业运行的稳定性会随作业执行时间的增长、作业使用CPU数的增多而下降;当并行作业的计算量达到105CPU小时量级,超过20%的作业会因系统故障而中止。考核实验结果表明,使用数千CPU的并行作业很容易受到多种因素的干扰而中止,很难持续运行超过24小时。最后给出了有关超级计算机稳定性改进、系统管理使用和并行程序研制的几点建议。

关键词：超级计算机并行作业稳定性

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