基于MPI的三点相关函数并行算法研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:miocoo_daniel
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
三点相关函数是天文学中主要的宇宙模拟算法之一,如何对其进行高效的计算一直是困扰天文学家的难题之一。本文基于对FFT三点相关算法的研究,为改进该算法计算精度不足和面对海量数据计算能力不足的问题,设计并实现分块并行算法,并对算法进行优化。对于精度不足的问题,将高精度时遇到的大规模原始矩阵进行分块,使小块矩阵计算时内存使用量在单个节点内存允许的范围之内,实现高精度计算。针对海量数据计算能力的问题,本文提出将分块后计算任务分配至不同节点独立计算,并将计算结果进行合并。通过计算节点的扩展,不断增加计算的进程数目,降低计算时间,提高计算效率。由实验结果分析可知,随着计算进程数目的增加,加速比基本呈现线性趋势。最后,本文对并行算法的结果正确性进行验证,并通过对FFTW库和算法的进一步研究,进行了几种优化实验:1.过滤掉值全为0的矩阵计算。2.去除过滤矩阵多余0。3.将计算的矩阵的维度设置成2,3,5,7的倍数。4.将三维矩阵转换成一维矩阵进行傅立叶变换。实验表明,均有很好地加速效果。由实验结果表明,通过扩展计算节点及优化,可以有效提高并行算法的计算效率,同时对大规模矩阵进行分块,可以实现高精度结果的计算。
其他文献
随着科技的发展、社会的进步,求解约束优化问题的方法层出不穷,其中进化算法在复杂的搜索空间中表现出了强大的竞争力,已成为求解约束优化问题的重点研究方向。其中差分进化算法
近年来,社区问答门户网站作为新兴的一种知识共享平台给问答系统带来了新的契机,为问答系统提供大量可用的问句及相应的答案信息。因其具有的交互性和开放性的特点,使它能够很好
建筑交易信息平台是保障建筑市场公平、公开开展交易活动的基本条件,原有的软件系统已不能满足管理中心日益发展的需求,迫切需要开发具有扩展性强、配置方便和服务质量高等特点
现阶段,联网审计在解决因数据量迅速膨胀带来的审计难题方面表现出了很大的优势,且极大地削减了审计成本,因此,在较短的时间内得到迅速推广,逐步取代了传统的审计手段。但是其仍然
饮食习惯健康与否与人们的日常生活息息相关,随着医疗水平与科技水平的不断发展,人们越来越关注健康问题。移动医疗也在这样的情境下应运而生,对生活音信号进行监测,不仅能够对饮
地震灾害是人类面临的最严重的自然灾害和世界上最重要的科学挑战之一。长久以来,人类对地震预报的研究投入了巨大的努力,给予了极大的关注。自20世纪中期以来,世界上许多相关学
随着信息技术的不断发展,传统的对社会保障的人工审计已经不能满足现阶段的审计需求,因此,利用计算机进行审计工作成为了一种有效的方法。在利用计算机进行社保审计时,第一步需要
作为新兴的安全访问策略,RBAC由于具有模型清晰、扩展性大、稳定性高、易于应用等优点,被越来越多的研究者所关注,其研究范围也不断扩大并被越来越广泛的应用于各个领域来减少管
E-Learning(Electronic Learning),又被称为网络化、数字化学习,是一种新的教育方式,学生可以通过互联网进行快速有效、探索、延伸性的学习。WebQuest教学模式是E-Learning教育方
大力发展奶牛畜牧业可以在很大程度上促进我国的经济发展。因为牛奶食品有很高的营养价值,它含有120种人们所需要的营养成分,含20多种氨基酸和20多种矿物质及多种维生素。因