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MPI+CUDA联合加速重力场反演的并行算法
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作者 赵锴坤 朱炬波 +1 位作者 谷德峰 韦春博 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2024年第4期423-428,共6页
针对重力场解算过程中数据量巨大的问题,联合MPI(massage passing interface)与CUDA(compute unified device architecture)提出基于最小二乘法的重力场解算过程的并行加速算法。使用MPI完成复杂过程的任务分配,实现全局层面的并行加速... 针对重力场解算过程中数据量巨大的问题,联合MPI(massage passing interface)与CUDA(compute unified device architecture)提出基于最小二乘法的重力场解算过程的并行加速算法。使用MPI完成复杂过程的任务分配,实现全局层面的并行加速;基于CUDA编写大规模矩阵相乘的并行加速程序,并针对不同类型的矩阵进行适配,同时联合MPI将法矩阵的计算过程进一步细分,实现对分进程内存峰值的压缩。在单机上完成30阶与120阶重力场仿真解算任务,结果表明,反演30阶重力场时加速比可达180;反演120阶重力场时,并行计算单次迭代仅耗时2 h,而串行模式下无法计算。 展开更多
关键词 重力场 并行计算 CUDA mpi
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一种基于HDFS的分布式文件系统MPIFS
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作者 陈卓航 陈雅琴 郭志勇 《黑龙江工程学院学报》 CAS 2024年第1期9-14,共6页
传统的MPI(Message Passing Interface)计算特点是数据向计算迁移,对于数据量庞大的计算任务具有先天的不足。文中提出一种支持MPI的分布式文件系统MPIFS的架构及实现。该文件系统基于HDFS(Hadoop Distributed File System),使得MPI在MP... 传统的MPI(Message Passing Interface)计算特点是数据向计算迁移,对于数据量庞大的计算任务具有先天的不足。文中提出一种支持MPI的分布式文件系统MPIFS的架构及实现。该文件系统基于HDFS(Hadoop Distributed File System),使得MPI在MPIFS上能同时支持计算密集型和数据密集型计算,设置两个类型的批处理词频统计实验,所需数据都分布式存储在MPIFS分布式文件系统中,通过调用系统提供的统一数据接口实现数据访问。1个计算节点在本地计算大小为m的文件,n个计算节点分布式并行计算大小为n×m的文件,两者计算时间相同,MPIFS中文件总量不变,计算节点数量减少,计算时间t变长,可得出MPIFS文件系统架构可行,能够支持MPI实现计算向数据迁移的并行计算。 展开更多
关键词 mpi 分布式文件系统 分布式并行计算 计算迁移
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Parallelized LEDAPS method for Remote Sensing Preprocessing Based on MPI
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作者 Xionghua CHEN Xu ZHANG +2 位作者 Ying GUO Yong MA Yanchen YANG 《Asian Agricultural Research》 2013年第12期90-95,共6页
Based on Landsat image,the Landsat Ecosystem Disturbance Adaptive Processing System(LEDAPS)uses radiation change detection method for image processing and offers the surface reflectivity products for ecosystem carbon ... Based on Landsat image,the Landsat Ecosystem Disturbance Adaptive Processing System(LEDAPS)uses radiation change detection method for image processing and offers the surface reflectivity products for ecosystem carbon sequestration and carbon reserves.As the accumulation of massive remote sensing data especially for the Landsat image,the traditional serial LEDAPS for image processing has a long cycle that make a lot of difficulties in practical application.For this problem,this paper design a high performance parallel LEDAPS processing method based on MPI.The results not only aimed to improve the calculation speed and save computing time,but also considered the load balance between the flexibly extended computing nodes.Results show that the highest speed ratio of parallelized LEDAPS reached 7.37 when the number of MPI process is 8.It effectively improves the ability of LEDAPS to handle massive remote sensing data and reduces the forest carbon stocks calculation cycle by using the remote sensing images. 展开更多
关键词 FOREST carbon STOCK LEDAPS LANDSAT image preproces
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基于MPI的遥感影像高效能并行处理方法研究 被引量:16
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作者 沈占锋 骆剑承 +1 位作者 陈秋晓 盛昊 《中国图象图形学报》 CSCD 北大核心 2007年第12期2132-2136,共5页
采用基于不同尺度下的面向特征基元的影像分析方法对高分辨率遥感影像进行基于MPI的处理,即在对常规的影像数据划分方法进行总结分析的基础上,提出了基于特定环境下的非均匀数据划分策略;在进行基于影像数据库的MPI并行处理时,提出了一... 采用基于不同尺度下的面向特征基元的影像分析方法对高分辨率遥感影像进行基于MPI的处理,即在对常规的影像数据划分方法进行总结分析的基础上,提出了基于特定环境下的非均匀数据划分策略;在进行基于影像数据库的MPI并行处理时,提出了一种新的数据流分配方法。处理结果表明,这两种方法均能够在一定环境下取得比常规方法更高的效率。 展开更多
关键词 mpi 并行计算 信息提取 尺度 数据划分
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利用最小二乘直接法反演卫星重力场模型的MPI并行算法 被引量:11
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作者 周浩 罗志才 +1 位作者 钟波 陆飚 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期833-839,857,共8页
针对海量卫星重力数据反演高阶次地球重力场模型的密集型计算任务与高内存耗用问题,基于MPI实现了最小二乘直接法恢复高阶次位系数的并行算法。引入并行读写、分块存储与分块计算等方式完成了设计矩阵的构建、法方程的形成与求解等密集... 针对海量卫星重力数据反演高阶次地球重力场模型的密集型计算任务与高内存耗用问题,基于MPI实现了最小二乘直接法恢复高阶次位系数的并行算法。引入并行读写、分块存储与分块计算等方式完成了设计矩阵的构建、法方程的形成与求解等密集型计算任务的并行算法,数值计算结果表明三者的并行相对效率峰值可分别达到95%、68%、63%。利用GOCE轨道跟踪和径向扰动重力梯度数据(共518 400个历元)分别反演了120、240阶次地球重力场模型,计算时间仅为40min、7h,内存耗用峰值仅为290MB、1.57GB;采用与GOCE同等噪声水平的观测数据恢复的重力场模型精度与GOCE已发布模型的解算精度相一致,联合GRACE和GOCE的解算模型能够实现二者独立信息的频谱互补,表明本文方法可高效稳定地恢复高阶次地球重力场模型。 展开更多
关键词 mpi 并行算法 卫星重力场模型 Gauss-Jordan算法 GOCE
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基于MPI的一维大地电磁并行计算研究 被引量:9
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作者 李焱 胡祥云 +3 位作者 金钢燮 吴桂桔 廖国忠 王程 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2010年第5期1612-1616,共5页
在大地电磁中运用并行处理技术来减少计算时间,提高运算效率.结合一维广义逆矩阵法反演的计算特点,详细分析了串行程序并行化方法,主要采用主从并行模式、分频并行计算的并行方案.在Linux系统上使用Fortran和MPICH2相结合的开发工具编... 在大地电磁中运用并行处理技术来减少计算时间,提高运算效率.结合一维广义逆矩阵法反演的计算特点,详细分析了串行程序并行化方法,主要采用主从并行模式、分频并行计算的并行方案.在Linux系统上使用Fortran和MPICH2相结合的开发工具编写了并行程序,通过理论模型和实测数据对实现的并行程序进行试算,并与串行程序对比验证了该算法的可行性、正确性,为二维、三维的正反演并行计算提供了研究基础. 展开更多
关键词 大地电磁 mpi 并行计算 一维
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大规模变网格三维地震正演MPI并行策略与实现 被引量:8
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作者 蔡志成 顾汉明 +3 位作者 成景旺 刘春成 刘志斌 刘少勇 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期468-476,共9页
三维波动方程数值模拟是复杂储层波场特征分析和地震响应识别模式建立的重要手段。针对大规模三维模型正演模拟面临的内存消耗巨大、计算耗时长的问题,使用MPI并行技术将模型切割计算,同时为了对局部复杂区域进行精细模拟,引入变网格算... 三维波动方程数值模拟是复杂储层波场特征分析和地震响应识别模式建立的重要手段。针对大规模三维模型正演模拟面临的内存消耗巨大、计算耗时长的问题,使用MPI并行技术将模型切割计算,同时为了对局部复杂区域进行精细模拟,引入变网格算法对速度场进行局部加密,从空间上有效提高模拟精度;设计了适用于三维变网格算法的MPI并行子区域划分策略,降低了计算网格点数和内存需求。模型试算表明基于MPI并行变网格方法进行大规模三维正演数值模拟减少了内存消耗、提高了计算效率。 展开更多
关键词 mpi并行 三维波动方程正演 变网格 并行子区域 划分策略
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基于MPI技术的AREM模式并行开发及试验 被引量:5
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作者 普业 王斌 +2 位作者 徐幼平 程锐 成巍 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2008年第5期675-680,共6页
应用消息传递接口函数库(MPI)并行程序设计技术开发了中尺度暴雨数值预报模式AREM(Ad-vanced Regional Eta-coordinate Model)的并行版本,并在3种计算机系统平台下进行了加速比测试,结果显示出较高的并行效率和较好的可扩展性。建立并... 应用消息传递接口函数库(MPI)并行程序设计技术开发了中尺度暴雨数值预报模式AREM(Ad-vanced Regional Eta-coordinate Model)的并行版本,并在3种计算机系统平台下进行了加速比测试,结果显示出较高的并行效率和较好的可扩展性。建立并行版本后,模式高分辨率版本能够满足时效性要求。通过采用并行模式的高低分辨率版本对一个暴雨个例进行模拟表明,高分辨并行版本的模拟结果与观测更为接近,并具有较好的预报时效性。 展开更多
关键词 mpi 并行计算 AREM模式 加速比 并行效率
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基于MPI的并行八叉树碰撞检测 被引量:13
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作者 刘晓平 曹力 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期184-187,192,共5页
通过对碰撞检测过程进行分析,发现各节点间相关性较小,存在并行化的可能.在对八叉树碰撞检测算法做适当修改的基础上,结合成熟的消息传递通信(MPI)并行编程环境,提出了基于MPI的并行碰撞检测算法.测试结果表明,碰撞检测效率有较大的提高.
关键词 计算机仿真 碰撞检测 八叉树算法 mpi并行程序设计
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基于MPI的中国教育网最短路并行算法 被引量:5
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作者 倪小军 张宁 王美娟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第12期135-137,共3页
针对传统的Floyd算法难以解决中国教育网的平均最短路径长度计算问题,在对网络进行度分析的基础上,设计了一种宽度优先搜索(BFS)并行算法,该算法可有效地避免对出度为0的节点进行搜索,采用VC编写基于MPI(MessagePassingInterface)的并... 针对传统的Floyd算法难以解决中国教育网的平均最短路径长度计算问题,在对网络进行度分析的基础上,设计了一种宽度优先搜索(BFS)并行算法,该算法可有效地避免对出度为0的节点进行搜索,采用VC编写基于MPI(MessagePassingInterface)的并行程序,通过20台电脑连网计算分析,该方法取得了令人满意的结果。 展开更多
关键词 复杂网络 最短路 BFS算法 mpi 并行计算
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基于MPI的三维枝晶生长相场法的并行计算 被引量:3
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作者 朱昶胜 车超 +1 位作者 冯力 肖荣振 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第5期5-10,共6页
充分利用MPI(message passing interface)在并行环境下远高于单CPU的强大计算能力,探索基于MPI的并行系统结构,求解三维枝晶生长的高性能计算方法.通过多进程的并发执行,实现三维相场方程求解的并行计算,探讨MPI中点对点通信与集合通信... 充分利用MPI(message passing interface)在并行环境下远高于单CPU的强大计算能力,探索基于MPI的并行系统结构,求解三维枝晶生长的高性能计算方法.通过多进程的并发执行,实现三维相场方程求解的并行计算,探讨MPI中点对点通信与集合通信在并行计算时数据传输的效率,讨论热噪声幅值Fu=0与Fu=10-3时三维枝晶生长过程.计算结果表明:基于MPI的并行算法可使模拟尺度达到1 000×1 000×1 000网格,大大提高可模拟尺度;采用集合通信模式比点对点通信模式具有更高的并行效率,更加适合大规模并行计算环境. 展开更多
关键词 枝晶生长 相场法 mpi 并行计算
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MPI动态负载平衡策略的研究与实现 被引量:7
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作者 卢照 张锦娟 +1 位作者 师军 鱼佳欣 《计算机技术与发展》 2010年第5期132-135,149,共5页
集群环境下的并行计算越来越被广泛应用,MPI是集群系统中最重要的编程工具。在并行处理过程中,负载平衡起着很重要的作用,它直接影响到整个算法的效率。文中结合MPI编程环境下的具体特点,提出了基于负载益处估价的方法来判断是否进行任... 集群环境下的并行计算越来越被广泛应用,MPI是集群系统中最重要的编程工具。在并行处理过程中,负载平衡起着很重要的作用,它直接影响到整个算法的效率。文中结合MPI编程环境下的具体特点,提出了基于负载益处估价的方法来判断是否进行任务迁移,给出了负载实时监测和调度的算法,并在每个节点机上间隔性地进行测试。最后在搭建的MPI环境下,运用并行排序方法进行了验证。实验结果表明采用负载前后有了很明显的提高,特别是随着任务量不断增大的情况下提高的效果更加明显。 展开更多
关键词 集群 负载平衡 任务迁移 mpi并行程序
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基于MPI的并行程序设计 被引量:9
13
作者 张翠莲 刘方爱 王亚楠 《计算机技术与发展》 2006年第8期72-74,76,共4页
在介绍消息传递接口标准(MPI)和分析并行程序设计方法的基础上,提出了在并行程序设计中需要进行算法级分析和程序级测试,以此来对影响具体的并行程序执行效率的因素进行分析,并用实例验证了分析结果。最后对MPI的实现之一———MPICH1.... 在介绍消息传递接口标准(MPI)和分析并行程序设计方法的基础上,提出了在并行程序设计中需要进行算法级分析和程序级测试,以此来对影响具体的并行程序执行效率的因素进行分析,并用实例验证了分析结果。最后对MPI的实现之一———MPICH1.2.5版本的不足,提出了改进的方法。 展开更多
关键词 消息传递 通信 mpi 并行程序
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MCATNP蒙特卡罗粒子输运程序的MPI并行化 被引量:3
14
作者 陶应龙 王建国 +1 位作者 牛胜利 范如玉 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期490-494,共5页
MCATNP是模拟中子、光子在大气中输运的蒙特卡罗程序,用于高空核爆炸电离效应的数值模拟。采用"跳跃法"进行伪随机数的分段,对程序进行MPI并行化改造,实现了并行化。测试结果表明并行程序取得了与串行程序一致的结果,加速比... MCATNP是模拟中子、光子在大气中输运的蒙特卡罗程序,用于高空核爆炸电离效应的数值模拟。采用"跳跃法"进行伪随机数的分段,对程序进行MPI并行化改造,实现了并行化。测试结果表明并行程序取得了与串行程序一致的结果,加速比近似呈线性增长,在16和32个处理器上的并行效率分别达到了97%和94%。算例的结果表明并行化可以解决高空核爆炸电离效应蒙特卡罗模拟的耗时问题。 展开更多
关键词 蒙特卡罗 MCATNP mpi并行化
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MPI集群环境下图像语义分类算法的并行化设计 被引量:3
15
作者 郑晓薇 李玉丹 马名威 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2014年第6期1348-1352,共5页
为缩小图像的底层特征相似和高层语义相关之间的差距,常利用良好拟合能力的BP神经网络进行图像的多种语义分类.针对单BP神经网络在处理大规模图像数据和复杂分类模式中存在的学习时间长和分类效率低的问题,提出并建立了图像语义分类的... 为缩小图像的底层特征相似和高层语义相关之间的差距,常利用良好拟合能力的BP神经网络进行图像的多种语义分类.针对单BP神经网络在处理大规模图像数据和复杂分类模式中存在的学习时间长和分类效率低的问题,提出并建立了图像语义分类的多BP神经网络并行集成模型.在MPI集群环境下采用主从对等混合并行算法、对图像样本数据按类预分组等方法实现训练与分类,有效地完成BP神经网络图像多语义分类.实验结果取得了较高的查全率和准确率,趋近线性的加速比验证了该并行算法的正确性和高效性. 展开更多
关键词 图像检索 语义分类 mpi并行集群 BP神经网络
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基于MPI的不可压缩N-S方程并行计算方法的研究 被引量:6
16
作者 李宁 罗纪生 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第9期8-10,共3页
在目前的计算流体力学问题中,当求解N-S方程等大型科学计算问题时,存在着计算量大、耗时长的问题,对此提出了一种MPI并行算法,其中包括并行求解三对角矩阵与超松弛迭代。通过实例验证,该方法准确、可靠,并且可以大大缩短计算时间,对于... 在目前的计算流体力学问题中,当求解N-S方程等大型科学计算问题时,存在着计算量大、耗时长的问题,对此提出了一种MPI并行算法,其中包括并行求解三对角矩阵与超松弛迭代。通过实例验证,该方法准确、可靠,并且可以大大缩短计算时间,对于大型科学计算问题具有很好的适用性。 展开更多
关键词 计算流体力学 N—S方程 mpi 并行计算
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基于MPI的时频分布的改进及应用 被引量:10
17
作者 殷文 印兴耀 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2005年第1期165-169,共5页
Cohen类时频分布在一定程度上克服了Wigner Ville分布的不足,特别是交叉项.但在平滑交叉项的同时却降低了时频聚集性,从而本文讨论了Wigner Ville分布的修正方法,进而可提取出不同的地震时频属性.为了提高计算效率,采用了基于MPI的并行... Cohen类时频分布在一定程度上克服了Wigner Ville分布的不足,特别是交叉项.但在平滑交叉项的同时却降低了时频聚集性,从而本文讨论了Wigner Ville分布的修正方法,进而可提取出不同的地震时频属性.为了提高计算效率,采用了基于MPI的并行计算及时频属性优化方法,取得了良好的效果. 展开更多
关键词 mpi并行计算 时频分布 地震时频属性
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基于MPI瞬变电磁测深一维反演并行算法探究 被引量:5
18
作者 柳建新 刘鹏茂 +1 位作者 刘颖 童孝忠 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2011年第5期491-495,462,共5页
在瞬变电磁测深反演中运用并行技术可以减少计算时间,提高反演的运算效率。MPI(Message Passing Interface)是目前最重要的并行编程工具,它具有移植性好、功能强大、效率高等多种优点。这里基于在Windows系统下使用FORTRAN和MPICH2相结... 在瞬变电磁测深反演中运用并行技术可以减少计算时间,提高反演的运算效率。MPI(Message Passing Interface)是目前最重要的并行编程工具,它具有移植性好、功能强大、效率高等多种优点。这里基于在Windows系统下使用FORTRAN和MPICH2相结合的开发工具,编写瞬变电磁并行算法程序,对瞬变电磁一维采用直接反演法,通过理论模型对该算法进行试算,计算结果证明了该算法的正确性、高效性和稳定性。 展开更多
关键词 瞬变电磁 直接反演 并行计算 mpi
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MPI网络通信模型的数值应用 被引量:3
19
作者 曹骥 袁勇 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第16期13-15,共3页
讨论并行支撑环境MPI的并行通信性能模型,测试了点对点和组通信下的若干性能指标,归纳出这些性能指标的统计模型,以作为工程问题并行计算可行性和可扩充性评价的基础。
关键词 mpi 并行计算 通信模型 并行PCG法 并行有限元
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基于MPI的海量遥感影像并行处理技术探析 被引量:4
20
作者 申焕 石晓春 邱宏华 《全球定位系统》 2012年第6期73-76,共4页
有效处理海量遥感影像数据,是解决遥感产品生产系统的大规模复杂应用的关键。针对目前通用的顺序处理已不能满足海量数据运算要求的问题,基于MPI并行处理开发环境,采用分级、分块的金字塔技术来对遥感影像数据做预处理,进而进行海量遥... 有效处理海量遥感影像数据,是解决遥感产品生产系统的大规模复杂应用的关键。针对目前通用的顺序处理已不能满足海量数据运算要求的问题,基于MPI并行处理开发环境,采用分级、分块的金字塔技术来对遥感影像数据做预处理,进而进行海量遥感影像切片、分块计算、并行处理和影像合成,有效地提高了海量遥感影像数据的运算速度,为海量遥感影像并行处理提供实践依据。 展开更多
关键词 遥感 mpi 并行处理 静态负载均衡
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