收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于PC机群环境MPI的多重网格并行算法研究

杨磊  
【摘要】: 随着科技的发展,新一代的计算机,无论计算能力和计算速度都比旧的计算机优越。但人类对高性能计算的需求,也不断提高。除了增强处理器本身的计算能力外,并行处理是一种提高计算能力的有效手段。从前,并行处理要采用昂贵的专用计算机,随着个人计算机及网络成本下降,现已广泛用分布式网络计算机系统进行并行处理。在分布网络计算机系统中,采用消息传递方法实现进程间的通讯。当前流行基于消息传递的并行编程环境是MPI(Message Passing Interface)和PVM(Parallel Virtual Machine)。本文是在MPI网络并行环境中,依照区域分解法的原理,构造多重网格的并行算法。 本论文首先介绍了并行计算的基本理论,然后介绍了计算机机群系统和MPI(Message Passing Interface)消息传递机制。在此基础上,建立了基于LINUX和MPI的PC机群实验环境。然后基于网络并行环境中并行算法的设计原则,提出了由武汉理工大学并行处理实验室设计的高效并行算法——多重网格区域分解虚拟边界预测算法。这一算法利用虚拟边界点上的历史值,对其进行预测,通过预测,减少通讯,从而加快收敛,提高加速比。文中给出了虚拟边界预测算法的预测模型,详细论述了虚拟边界预测方法的主要思想和关键技术,并在对一类二维热传导方程的求解过程中使用到的各种虚拟边界预测方法进行了比较及分析。最后总结了本论文所做的工作,并指出本课题领域有待于进一步研究的问题。 本文总共分为六章,其内容如下: 第1章,主要介绍并行计算机的发展及分类,并行计算的基本理论及本论文所做的主要工作。 第2章,详细的介绍了PC机群系统的特点,机群环境并行算法的设计模式和并行计算平台MPI的通信模式。 第3章,介绍了MPI系统,详细的给出了在实际计算所使用的MPI机群系统的构造和配置过程,最后对两种常用的并行计算平台MPI和PVM在几个方面进行了比较 第4章,讨论了多重网格算法和区域分解算法,介绍了这两种算法的理 武汉理_[大学硕士学位论文 论背景,给出了详细的算法描述。 第5章,讨论了基于虚拟边界预测的多重网格并行算法,对儿种不同的 虚拟边界预测方法进行了分析比较,并提出了一种改进的混和预测算法,最 后求解实际二维热传导问题中应用了此算法。 第6章,给出了本文的总结,并对下一步的工作作了展望。 本文得到了中英国际合作项目(批准号:英国皇家学会I又oyal Society Q724)、国家自然科学基金项目(批准号:69773021)、国家自然科学基金项 目(批准号:60173046)的资助。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 贺瑞容,吴恩华;物理场图形生成的多处理机并行算法的研究和实现[J];计算机学报;1992年01期
2 曾泳泓,蒋增荣;GFT及离散卷积的并行算法及其实现[J];数值计算与计算机应用;1993年01期
3 张可军;陈福接;;求解线性丢番图方程(组)的串、并行算法[J];计算机工程与科学;1993年01期
4 朱和;李晓梅;;计算几何与并行算法[J];计算机工程与科学;1993年03期
5 杨克复;;并行处理技术[J];沈阳理工大学学报;1993年01期
6 任春丽,徐甲同,王俊平;实对称三对角矩阵特征值的一种并行算法及实现[J];西安电子科技大学学报;1999年02期
7 徐娟,汪懋华;用于图象处理的小波变换并行算法[J];小型微型计算机系统;1999年01期
8 董科军,刘让苏,郑采星,胡庆丰,何新芳;液态金属凝固过程分子动力学模拟的并行算法研究[J];计算机工程与科学;2000年03期
9 杨克复,马忠胜;非线性优化的并行算法[J];沈阳工业学院学报;2000年02期
10 易法令,李庆华,杨薇薇;Delaunay三角剖分并行算法研究及实现[J];小型微型计算机系统;2001年04期
11 重剑无锋;;并行算法中指针转移技术解析[J];中文信息;2003年10期
12 陈静瑾,邓雅诺,马文龙,余宁梅;USB2.0中CRC码的并行算法及硬件实现[J];西安理工大学学报;2004年03期
13 陈宏建,陈崚,李开荣,陈莉莉;RAPWBN的矩阵乘法并行算法[J];计算机工程;2004年23期
14 谭国律,陈博政;关于矩阵最优路径算法的探讨[J];计算机应用与软件;2005年01期
15 周益民,孙世新,田玲;一种实用的所有点对之间最短路径并行算法[J];计算机应用;2005年12期
16 李晓梅;吴建平;;Krylov子空间方法及其并行计算[J];计算机科学;2005年01期
17 李云强;;数据挖掘中关联规则算法的研究[J];大众科技;2006年01期
18 隽志才;倪安宁;贾洪飞;李杰;;两种策略下的最短路径并行算法研究与实现[J];系统工程理论方法应用;2006年02期
19 王元元;曾建潮;谭瑛;;基于环形结构带缓存器模型的并行微粒群算法[J];微电子学与计算机;2006年09期
20 唐俊奇;;多处理机中傅里叶变换的并行算法及实现[J];淮海工学院学报(自然科学版);2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王元元;曾建潮;谭瑛;;基于并行计算模型的并行微粒群算法的性能分析[A];2007年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(上册)[C];2007年
2 王轶;席裕庚;;并行的极点配置算法及其新构想[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
3 杜云飞;王攀峰;富弘毅;周海芳;杨学军;;矩阵LU分解的容错并行算法设计与实现[A];2008年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(下册)[C];2008年
4 曹淑瑛;郭圣权;樊水康;;并行极点配置算法探讨[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
5 王韶娟;曾国荪;;分形维数的一个并行算法[A];2005年全国开放式分布与并行计算学术会议论文集[C];2005年
6 陈宁涛;王能超;施保昌;;生物多序列比对的并行算法[A];2005年全国开放式分布与并行计算学术会议论文集[C];2005年
7 孙明珠;王鹏;邱枫;杨玉良;;自洽场理论的实空间求解方法的并行算法以及在嵌段共聚物相分离中的应用[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
8 李朝鹏;李肯立;;基于分层聚类的并行数据预处理算法[A];2007年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(下册)[C];2007年
9 姜弘道;余天堂;;有限元并行分析的进展——第九届全国结构工程学术会议特邀报告[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ卷[C];2000年
10 张红虎;吴硕贤;;声学辐射度方法的并行实现[A];第十届全国噪声与振动控制工程学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 阳述林;高维中子输运方程的离散格式与并行算法研究[D];中国工程物理研究院;2003年
2 吴超;信息检索中top-k问题的并行算法及优化研究[D];中国科学技术大学;2011年
3 韩丛英;若干优化问题的并行算法研究[D];上海交通大学;2008年
4 周杰;合成孔径雷达数据处理应用的细粒度并行算法与结构[D];国防科学技术大学;2010年
5 刘学强;基于混合网格和多重网格上的N-S方程求解及应用研究[D];南京航空航天大学;2002年
6 白洪涛;基于GPU的高性能并行算法研究[D];吉林大学;2010年
7 佘春东;数据挖掘算法分析及其并行模式研究[D];电子科技大学;2004年
8 谭国真;时变、随机网络最优路径算法及其应用研究[D];大连理工大学;2002年
9 王建;并行最优化算法与软件设计及数值软件移植[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2005年
10 郭荣祥;基于VEGA网格的Dixon结式分布式计算[D];中国科学院研究生院(成都计算机应用研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨磊;基于PC机群环境MPI的多重网格并行算法研究[D];武汉理工大学;2004年
2 辛师勃;并行信号处理系统研究[D];南京理工大学;2004年
3 吴青;基于地理信息系统的配电网优化规划的研究[D];广西大学;2004年
4 刘淼;基于平衡分割的并行序列比对[D];西安电子科技大学;2007年
5 潘海琳;高拱坝体形优化决策系统研究[D];河海大学;2006年
6 焦建英;求解微分方程的区域分解两重网格算法[D];西安理工大学;2007年
7 游聪伟;基于GPU平台的KLU并行算法的研究:对角线块的LU分解[D];内蒙古大学;2011年
8 于战华;跨声速欧拉方程并行算法研究及应用[D];南京航空航天大学;2004年
9 平晓慧;最短路径问题的并行算法研究[D];大连理工大学;2006年
10 孙超;快速分形图像压缩并行算法研究与实现[D];曲阜师范大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;并行算法研究进展[N];中国计算机报;2004年
2 李讯 特约记者 刘程 本报记者 于莘明;银河有颗闪亮的星[N];科技日报;2005年
3 ;名师上讲台:每堂课都是精心编排的演出[N];科技日报;2006年
4 陈文光 郑纬民;高性能计算的三大研究领域[N];计算机世界;2006年
5 清华大学计算机系 薛巍;电网仿真考验高性能计算[N];计算机世界;2006年
6 曙光信息产业有限公司研发中心 温鑫;并行计算软件开发概述[N];中国计算机报;2007年
7 英特尔微处理器技术实验室主任工程师 Anwar Ghuloum;并行编程为什么这么难?[N];中国计算机报;2007年
8 本报记者 赵波 本报特约记者 刘程 本报通讯员 章立丁;一位巾帼学者的无悔征程[N];解放军报;2005年
9 新华社记者 奚启新 本报记者 廖文根;三次选择 无怨无悔[N];人民日报;2005年
10 孙;"生物信息处理专用计算机与算法研究" 通过验收[N];计算机世界;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978