食饵种群具有常数放养的Ⅱ型功能反应捕食系统的定性分析

考虑食饵种群具有常数放养的Holling Ⅱ型功能反应捕食系统 x=(r—bx)x—yφ(x)+k y=y(-d+eφ(x))这里φ(x)=(ax)/(1+ωx)为Holling Ⅱ型功能反应函数,k】0是食饵种群的常数放养率。1 平衡点的性质及其稳定性经无量纲变换,系统(1)

基于SYCL的多相流LBM模拟跨平台异构并行计算研究

异构并行体系结构是当前高性能计算的重要技术趋势。由于各种异构平台通常支持不同的编程模型,跨平台性能可移植异构并行应用开发非常困难。SYCL是一个基于C++语言的单源跨平台并行编程开放标准。目前针对SYCL的研究主要集中于与其他并行编程模型的性能比较,对SYCL中提供的不同并行内核实现及其性能优化研究得较少。针对这一现状,基于SYCL编程模型对开源多相流数值模拟软件openLBMmflow实现跨平台异构并行模拟,通过对比基础并行版本、细粒度调优的ND-range并行版本以及计算到工作项多对一映射方法,系统总结了SYCL并行应用的性能优化方法。测试结果表明,在Intel Xeon Platinum 9242 CPU以及NVIDIA Tesla V100 GPU上,相比优化后的OpenMP并行实现,在不需要额外调优的情况下,基础并行版本在CPU上获得了2.91的加速比,表明了SYCL的开箱即用性能具备一定优势。以基础并行版本为基准,ND-range并行版本通过改变工作组大小及形状,在CPU与GPU上分别取得了最高1.45以及2.23的加速比。通过优化计算到工作项的多对一映射改变每个工作项处理的格子数量以及形状,与基础并行版本相比,在CPU与GPU上分别取得了最高1.57以及1.34的加速比。结果表明,SYCL并行应用在CPU上更适合采用计算到工作项多对一映射的优化方法,在GPU上更适合采用ND-range并行内核,以提高性能。

基于异构编程模型的FFT算法实现和优化

FFT(快速傅立叶变换)是一种广泛应用于科学和工程领域的算法,现实应用中数据规模较大,需要高效实现才能满足实际应用需求。为了研究使用异构编程模型高效实现FFT算法,以华为鲲鹏处理器和昇腾AI加速芯片为实验平台,以SYCL语言为异构编程语言,实现了Cooley-Tukey基-2时域抽取FFT算法的方法和优化策略,并且提出了一种数据对切重组优化算法,大幅提高了对硬件并行能力的利用率。使用异构编程模型实现快速傅立叶变换算法可以更好地发挥异构计算设备的性能优势,易于编程且具有更高的兼容性。测试表明,在一定规模下,优化后的算法性能相比于优化前快了220.39倍。