ENSO combination mode and its influence on seasonal precipitation over southern China simulated by ECHAM5/MPI-OM

对东亚气候年际变率的研究仍存在许多值得探寻之处。已有研究表明,产生于ENSO年际变率和暖池年循环相互作用的C-mode与东亚气候异常变化的关系密切,特别是自20世纪90年代以来,ENSO对中国南方降水的贡献减弱,而C-mode的影响则在2000年后凸显出来。本文利用600年长时间模拟结果评估了气候模式ECHAM5/MPI-OM对C-mode及其对华南季节降水影响的模拟。结果表明该模式能够再现C-mode的时空特征以及热带海气对其的非对称响应。同时也能较好地抓住C-mode影响华南冬春季降水异常的时空结构。这将有助于进一步利用ECHAM5/MPI-OM来模拟和预测与C-mode相关的华南季节降水异常变化。

与MPI相结合的并行推理技术

主要介绍了如何利用C++编写的程序将CLIPS嵌入到VC++中,讨论了启动CLIPS的具体方法和过程,说明了在MPI下运行CLIPS的方法。

基于MPI的并行分布式高斯消元算法设计和评估

为了满足电磁仿真数值计算日益增高的速度和精度的需求,针对单机内存需求和计算负荷需求都比较大的矛盾,提出基于分布式并行机群环境的并行计算划分和并行存储划分的算法设计思想,并且给出了基于行列循环数据划分的并行计算算法描述。在此基础上进行了实验验证,用MPI+FORTRAN和MPI+C编程实现了对大矩阵求逆的分布式高斯消元,并进行了性能评估和实验验证,在国内外超级计算中心平台上的实验结果表明所完成的工作对于系统的电磁仿真计算具有应用价值,该算法和代码实现可应用于电磁仿真计算的矩量法MOM(Method of Mom)中。

基于模式的CPPVM并行编程方法

在对现有并行编程方法研究的基础上,提出一种基于模式的CPPVM并行编程方法。介绍该方法中并行编程模式的设计与实现,以2个典型应用实例说明使用其进行问题的并行求解与并行程序开发的过程。该方法对于降低并行程序的开发难度,提高并行编程的可靠性与开发效率具有重要意义。

面向对象的并行消息传递库的设计与实现分析

MPI是并行程序设计中广泛使用的一个消息传递库,虽然标准MPI 2定义了C++绑定,但它并不严格符合面向对象的观点。在分析各类已有面向对象消息传递系统的基础上,用C++设计并实现了一个面向对象的、易于传递对象(包括用户自定义类型和STL容器 )的、MPI一致的、类型安全的、基于MPI的并行消息传递库,并给出了相应的使用实例及性能分析。

基于“嵩山”超级计算机系统的量子傅里叶变换模拟

"嵩山"超级计算机系统是中国自主研发的新一代异构超级计算机集群,其搭载的CPU和DCU加速器均为我国自主研发。为扩充该平台的科学计算生态,验证量子计算研究在该平台上开展的可行性,文中使用异构编程模型实现了量子傅里叶变换模拟在"嵩山"超级计算机系统上的异构版本,将程序的计算热点部分分配至DCU上运行;然后使用MPI在单计算节点上开启多进程,实现DCU加速器数据传输和计算的并发;最后,通过计算与通信的隐藏避免了DCU在数据传输时处于较长时间的空闲状态。实验首次在超算系统上实现了44 Qubits规模的量子傅里叶变换模拟,结果显示,异构版本的量子傅里叶变换模拟充分利用了DCU加速器计算资源,相较于传统CPU版本,其取得了11.594的加速比,且在集群上具有良好的可拓展性,该方法为其他量子算法在"嵩山"超级计算机系统上的模拟实现以及优化提供了参考。