大区域地下水模拟的预优并行GMRES(m)算法研究 被引量：3

1

作者 黄林显 邵景力 +2 位作者 崔亚莉 程汤培 李玲 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期614-619,共6页

大区域研究区由于涉及范围大、水文地质参数复杂多变,一直是进行地下水数值模拟的热点和难点。针对大区域地下水模拟的特点,在MPI环境中对Krylov子空间GMRES(m)算法的并行性进行分析,提出基于区域分解法的并行实现策略,并对不同的预条... 大区域研究区由于涉及范围大、水文地质参数复杂多变,一直是进行地下水数值模拟的热点和难点。针对大区域地下水模拟的特点,在MPI环境中对Krylov子空间GMRES(m)算法的并行性进行分析,提出基于区域分解法的并行实现策略,并对不同的预条件子的加速效果进行比较。数值实验结果表明:并行GMRES(m)算法在求解大区域三维地下水模型时可以显著的加快求解速度,且具有较好的可扩展性。另外,Jacobi预条件子与GMRES算法的组合具有更优的加速比和执行效率,是一种求解大型化、复杂化地下水水流问题的可行方案。 展开更多

关键词 大区域地下水模拟 区域分解法 并行gmres(m)算法 预条件技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种适于黑油模型并行的快速新解法——改进的GMRES算法 被引量：2

2

作者 杨耀忠 韩子臣 +1 位作者 舒继武 刘青昆 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2003年第6期48-51,共4页

本文应用区域分解算法进行油藏模拟的并行计算研究,寻求可高效并行求解三维三相数值模拟问题的最优算法。在对流行的预处理共轭梯度算法及GMRES算法进行对比研究的基础上,提出了改进的GMRES算法,这种算法具有迭代参数不需优化、收敛快... 本文应用区域分解算法进行油藏模拟的并行计算研究,寻求可高效并行求解三维三相数值模拟问题的最优算法。在对流行的预处理共轭梯度算法及GMRES算法进行对比研究的基础上,提出了改进的GMRES算法,这种算法具有迭代参数不需优化、收敛快、可得到较精确解等优点。应用该解法对三维三相黑油模型软件进行并行化改造。通过模型及实际油藏计算,比软件原算法及GMRES算法的计算速度得到大幅度提高。并行效率较高,并行化后的模拟软件可以有效地解决大型整装构造油藏的数值模拟问题。 展开更多

关键词 gmres算法 黑油模型 并行算法 数值模拟 油藏 油田开发

在线阅读 下载PDF 职称材料

混合精度GMRES算法在格点量子色动力学中的应用

3

作者 张克龙 何连花 +1 位作者 徐顺 金钟 《数据与计算发展前沿（中英文）》 CSCD 2024年第6期32-42,共11页

【应用背景】格点量子色动力学是通过计算机模拟进行粒子物理研究的重要理论,该物理模型构建于四维结构化网格上,模拟过程中最主要的计算热点为Dirac方程对应的大型稀疏线性系统求解,通常问题规模可达上亿维度。【方法】本文采用广义极... 【应用背景】格点量子色动力学是通过计算机模拟进行粒子物理研究的重要理论,该物理模型构建于四维结构化网格上,模拟过程中最主要的计算热点为Dirac方程对应的大型稀疏线性系统求解,通常问题规模可达上亿维度。【方法】本文采用广义极小残差法(GMRES)求解此大型稀疏线性问题,其中采用无矩阵算法实现Wilson费米子的复数矩阵向量乘。首先,评估了GMRES方法中子空间维数m的选取情况。其次,为了减少GMRES算法的数据通信及内存占用,改善GMRES算法在格点量子色动力学中的计算性能,实现了4种单双精度混合的GMRES算法,测试了其在国产计算平台上的计算性能并分析了4种混合精度算法各个kernel的加速情况。【结果】实验结果表明,4种混合精度GMRES算法与双精度GMRES算法收敛性一致,且获得不同程度的性能加速。【局限与展望】分析了混合精度GMRES算法性能瓶颈,并对未来研究进行了展望。 展开更多

关键词 格点量子色动力学 混合精度 gmres算法 并行计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

Krylov子空间上并行预校GMRES(m)算法的研究

4

作者 张瑜 袁书娟 杨爱民 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2009年第9期143-145,共3页

通过研究基于主从模式的并行计算模型和Krylov子空间Gmres(m)算法的基本理论,提出了一种Krylov子空间上带预校型的并行GMRES(m)新算法,给出了求解线性方程组的算例.与并行GMRES(m)算法的运行结果进行比较表明,新算法在保证计算精度的前... 通过研究基于主从模式的并行计算模型和Krylov子空间Gmres(m)算法的基本理论,提出了一种Krylov子空间上带预校型的并行GMRES(m)新算法,给出了求解线性方程组的算例.与并行GMRES(m)算法的运行结果进行比较表明,新算法在保证计算精度的前提下,可以减少迭代次数,缩短计算时间,有很好的加速比和计算效率. 展开更多

关键词 KRYLOV子空间 gmres(m)算法 并行算法 预测校正

在线阅读 下载PDF 职称材料

规划-迭代型多极边界元法的并行IGMRES(m)算法

5

作者 李勇 陈一鸣 +2 位作者 刘建平 冯斌 李俊贤 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第6期805-807,共3页

提出了基于多极展开法的规划-迭代型非线性方程组的IGMRES(m)并行算法,本法适用于三维弹塑性摩擦接触多极边界元法,有效处理弹塑性摩擦接触迭代过程中的繁杂和费时问题,数值实验表明,本求解法在确保数值精度的前提下,提高求解速度和增... 提出了基于多极展开法的规划-迭代型非线性方程组的IGMRES(m)并行算法,本法适用于三维弹塑性摩擦接触多极边界元法,有效处理弹塑性摩擦接触迭代过程中的繁杂和费时问题,数值实验表明,本求解法在确保数值精度的前提下,提高求解速度和增大求解问题的规模是有意义的. 展开更多

关键词 弹性摩擦接触 多极边界元 并行算法 Igmres(m)算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

规划-迭代型多极边界元法的并行预处理IGMRES(m)算法

6

作者 李勇 陈一鸣 +2 位作者 刘建平 冯斌 李俊贤 《重庆科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2009年第1期131-133,共3页

提出了基于多极展开法的规划-迭代型非线性方程组的IGMRES(m)并行算法,该算法适用于三维弹塑性摩擦接触多极边界元法,可有效处理弹塑性摩擦接触迭代过程中的繁杂和费时问题。数值实验表明,此求解法在确保数值精度的前提下,提高了求解速... 提出了基于多极展开法的规划-迭代型非线性方程组的IGMRES(m)并行算法,该算法适用于三维弹塑性摩擦接触多极边界元法,可有效处理弹塑性摩擦接触迭代过程中的繁杂和费时问题。数值实验表明,此求解法在确保数值精度的前提下,提高了求解速度、增大了求解问题的规模。 展开更多

关键词 弹性摩擦接触 多极边界元 并行算法 Igmres(m)算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于辛Gauss方法及预处理GMRES方法的暂态稳定性并行计算 被引量：3

7

作者 温柏坚 胡佳怡 +2 位作者 郭文鑫 汪芳宗 李钦 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第22期19-24,共6页

将s级2s阶的辛Gauss方法用于电力系统暂态稳定性计算,提出了一种新的并行计算方法。该算法首先将微分—代数方程组经多级差分后转化为大规模非线性方程组,并利用牛顿法对其进行求解。在此基础上,利用矩阵分解方法将整体计算任务分解为... 将s级2s阶的辛Gauss方法用于电力系统暂态稳定性计算,提出了一种新的并行计算方法。该算法首先将微分—代数方程组经多级差分后转化为大规模非线性方程组,并利用牛顿法对其进行求解。在此基础上,利用矩阵分解方法将整体计算任务分解为两部分:一部分计算任务可按相应的级数或在不同的时间点上进行'解耦',因而具有完全的时间并行性;对剩下的一部分计算任务,采用预处理GMRES方法对其进行空间并行求解,并为此提出了一种新的预处理方法。利用三个不同规模的算例系统,对所提算法的收敛性进行了测试,并在GPU上对算法进行了实际测试。测试结果表明,该算法可以获得很高的加速比,可以用于大规模电网暂态稳定性的实时分析计算。 展开更多

关键词 暂态稳定性 辛Gauss算法 并行计算 gmres方法 W-变换 预处理 GPU

在线阅读 下载PDF 职称材料

集群系统中基于MPI的并行GMRES(m)计算通信的研究及应用 被引量：2

8

作者 杨爱民 刘韧 +1 位作者 赵广华 崔玉环 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2009年第9期129-131,135,共4页

针对求解大型稠密线性方程组的GMRES(m)算法的内在并行性,应用可移植消息传递标准MPI的集群通信机制在分布式存储并行系统上,设计了一种粗粒度、低通信开销的并行算法,并且应用于边界元求解的大型弹性问题的计算中.通过与串行算法进行比... 针对求解大型稠密线性方程组的GMRES(m)算法的内在并行性,应用可移植消息传递标准MPI的集群通信机制在分布式存储并行系统上,设计了一种粗粒度、低通信开销的并行算法,并且应用于边界元求解的大型弹性问题的计算中.通过与串行算法进行比较,设计的并行算法具有较高的计算精度和计算效率. 展开更多

关键词 边界元 gmres(m)算法 并行算法 通信开销

在线阅读 下载PDF 职称材料

GMRES(m)算法在离散不适定问题中的应用 被引量：3

9

作者 张海燕 闵涛 刘相国 《科技导报》 CAS CSCD 2007年第13期54-59,共6页

基于投影方法的规划算法——Krylov子空间技术,研究了离散不适定正则化和Krylov子空间广义极小残余算法(GMRES(m))的基本理论,特别是残余向量与Krylov子空间的关系。利用离散不适定正则化方法,将不适定问题转化为适定问题,利用广义极小... 基于投影方法的规划算法——Krylov子空间技术,研究了离散不适定正则化和Krylov子空间广义极小残余算法(GMRES(m))的基本理论,特别是残余向量与Krylov子空间的关系。利用离散不适定正则化方法,将不适定问题转化为适定问题,利用广义极小残余算法对此适定问题进行数值求解。数值结果表明该算法是可靠和有效的。 展开更多

关键词 gmres(m)算法 不适定 ARNOLDI 正则化

在线阅读 下载PDF 职称材料

并行预条件GMRES方法 被引量：3

10

作者 熊新平 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 1994年第4期25-32,共8页

本文讨论预条件ＧＭＲＥＳ方法和在环形结构的Ｔｒａｎｓｐｕｔｅｒ系统上块不完全分解预条件ＧＭＲＥＳ方法的并行实验。对一类典型方程分析了谱分布，在２片、３片、５片的Ｔｒａｎｓｐｕｔｅｒ系统上作了数值试验，结果表明，该方法... 本文讨论预条件ＧＭＲＥＳ方法和在环形结构的Ｔｒａｎｓｐｕｔｅｒ系统上块不完全分解预条件ＧＭＲＥＳ方法的并行实验。对一类典型方程分析了谱分布，在２片、３片、５片的Ｔｒａｎｓｐｕｔｅｒ系统上作了数值试验，结果表明，该方法的并行性是很高的。 展开更多

关键词 计算方法 并行算法 gmres法

在线阅读 下载PDF 职称材料

算法VGMRES（m）中Householder变换的一种确定方法 被引量：1

11

作者 徐明华 《南京大学学报（数学半年刊）》 CAS 2000年第1期140-146,共7页

为克服算法ＧＭＲＥＳ（ｍ）解线性系统Ａｘ＝ｆ过程中可能出现的收敛缓慢或不收敛，文章「１」提出了改进的ＧＭＲＥＳ（ｍ）算法，ＶＧＭＲＥＳ（ｍ），并指出ＶＧＭＲＥＳ（ｍ）的收敛速度与算法过程中所取的Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄｅｒ... 为克服算法ＧＭＲＥＳ（ｍ）解线性系统Ａｘ＝ｆ过程中可能出现的收敛缓慢或不收敛，文章「１」提出了改进的ＧＭＲＥＳ（ｍ）算法，ＶＧＭＲＥＳ（ｍ），并指出ＶＧＭＲＥＳ（ｍ）的收敛速度与算法过程中所取的Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄｅｒ变换ＡＱ有很大关系，恰当的变换可以加快收敛速度，本文从分析ＧＭ－ＲＥＳ（ｍ）不收敛的原因出发，给出一种确定变换Ｑ的方法，保证ＶＧＭＲＥＳ（ｍ）收敛。 展开更多

关键词 gmres(m) Householder变换 非对称线性系统 算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

GMRES(m)算法在弹性边界元法中的应用

12

作者 杨爱民 陈一鸣 +3 位作者 李霞 肖晓丹 马慧 李宝凤 《河北理工学院学报》 CAS 2005年第4期95-98,共4页

将基于Galerkin原理的GMRES(m)算法应用于边界元法求解大型弹性问题的计算中,使边界积分节点的划分更具任意性,实例计算结果表明,该算法比有限元法求解更精确,高效。

关键词 gmres(m)算法 边界元法 数值计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

GMRES算法及其加速收敛现象分析

13

作者 赵丽萍 舒期梁 刘伟洁 《福建电脑》 2006年第4期126-128,共3页

在对于求解大型非对称线性方程组方面,社会各界已经提出许多行之有效的迭代算法。然而目前由Saad和 Schultz提出的极小残量剩余(GMRES)方法是最为流行并且有效的方法之一。本文主要讨论GMRE(m)算法理论及其收敛现象分析。特别地叙述GMRE... 在对于求解大型非对称线性方程组方面,社会各界已经提出许多行之有效的迭代算法。然而目前由Saad和 Schultz提出的极小残量剩余(GMRES)方法是最为流行并且有效的方法之一。本文主要讨论GMRE(m)算法理论及其收敛现象分析。特别地叙述GMRES方法的收敛率和此斜投影过程中Ritz值对特征值的逼近程度之间的联系。这是分析GMRES的实际收敛行为的有效方法。 展开更多

关键词 Lanczos迭代 Amoldi算法 gmres gmres(m) 收敛性分析 收敛率 RITZ值

在线阅读 下载PDF 职称材料

GMRES(m)算法停滞情形的一种处理方法

14

作者 徐明华 许波 《江苏石油化工学院学报》 2002年第2期51-53,共3页

GMRES (m)算法是解大型非对称线性方程组的常用算法 ,然而该算法在解方程组时 ,可能发生停滞。为了克服这一缺陷 ,文中提出了一种在GMRES (m)

关键词 gmres(m)算法 停滞 KRYLOV子空间 非对称性线系统 非对称线性方程组 求解方法 自适应预处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

Krylov子空间E-变换GMRES(m)算法 被引量：1

15

作者 张慧 于春肖 +1 位作者 白雪婷 闫涛红 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第9期1289-1292,共4页

针对GMRES(m)算法提出一种Krylov子空间E-变换GMRES(m)算法.利用单位矩阵E将GMRES(m)算法的方程组系数矩阵变换为对角矩阵,使求解问题大为简化.理论分析了算法的收敛性.通过数值实验分析,研究结果表明:在大型稀疏工程计算问题的求解中,E... 针对GMRES(m)算法提出一种Krylov子空间E-变换GMRES(m)算法.利用单位矩阵E将GMRES(m)算法的方程组系数矩阵变换为对角矩阵,使求解问题大为简化.理论分析了算法的收敛性.通过数值实验分析,研究结果表明:在大型稀疏工程计算问题的求解中,E-变换GMRES(m)算法具有可行性、稳定性和可靠性,显著提高了GMRES(m)算法的计算精度和计算效率. 展开更多

关键词 gmres(m)算法 线性方程组 稀疏矩阵 E-变换gmres(m)算法 计算精度 计算效率

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种基于并行算法的逆M矩阵的判定方法

16

作者 方柏林 宋振新 王晶 《燕山大学学报》 CAS 2004年第5期463-466,共4页

提出了一种判断三角矩阵是否为逆 M 矩阵的方法,并根据 Wahid Nasri 的求矩阵的逆的思想,给出了判断三角矩阵是否为逆 M 矩阵的算法,并且在分别在两台,四台并行机上,利用并行虚拟机 PVM(ParallelVirtual Machine)平台,编制程序进行了数... 提出了一种判断三角矩阵是否为逆 M 矩阵的方法,并根据 Wahid Nasri 的求矩阵的逆的思想,给出了判断三角矩阵是否为逆 M 矩阵的算法,并且在分别在两台,四台并行机上,利用并行虚拟机 PVM(ParallelVirtual Machine)平台,编制程序进行了数值试验及算法的复杂度分析。 展开更多

关键词 m矩阵 并行算法 并行虚拟机 PVm 并行机 三角矩阵 复杂度 判定方法 数值试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进的并行ORTHOMIN(m)算法

17

作者 赵利斌 田有先 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第6期52-54,共3页

通过利用ORTHOMIN(m)算法的固有性质,消除ORTHOMIN(m)算法的内积计算数据相关性,给出了一种改进的OR-THOMIN(m)(IORTHOMIN(m))算法。同ORTHOMIN(m)算法对比,IORTHOMIN(m)算法与ORTHOMIN(m)算法有相同的收敛性,在基于MPI的分布式存储并... 通过利用ORTHOMIN(m)算法的固有性质,消除ORTHOMIN(m)算法的内积计算数据相关性,给出了一种改进的OR-THOMIN(m)(IORTHOMIN(m))算法。同ORTHOMIN(m)算法对比,IORTHOMIN(m)算法与ORTHOMIN(m)算法有相同的收敛性,在基于MPI的分布式存储并行机群上进行并行计算时,同步开销次数减少为ORTHOMIN(m)算法的一半。数值计算结果与理论分析表明改进的IORTHOMIN(m)算法的性能要优于ORTHOMIN(m)算法。 展开更多

关键词 ORTHOmIN(m)算法 并行计算 同步开销 非对称稀疏线性方程组

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于M算法的1000 BASE-T千兆以太网收发器联合解码均衡器实现研究

18

作者 诸悦 戎蒙恬 毛军发 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1358-1361,1365,共5页

提出了一类适用于IEEE 802.3ab标准1000 BASE-T千兆以太网收发器的预滤波M算法联合解码均衡器.通过研究保留路径数、期望信道响应拖尾长度以及回溯深度等参数对M算法解码器的性能与硬件复杂度的影响,确定了优化参数和结构.0.18μm标准单... 提出了一类适用于IEEE 802.3ab标准1000 BASE-T千兆以太网收发器的预滤波M算法联合解码均衡器.通过研究保留路径数、期望信道响应拖尾长度以及回溯深度等参数对M算法解码器的性能与硬件复杂度的影响,确定了优化参数和结构.0.18μm标准单元CMOS工艺下的综合和后仿真证明其性能与硬件复杂度均优于常用的预滤波并行判决反馈解码器(Parallel Deci-sion Feedback Decoder,PDFD).研究表明,预滤波M算法解码器适合在多种情况下取代预滤波PDFD,用于1000 BASE-T千兆以太网收发器联合解码均衡器,其中4tap PF-MA4解码器的性能优于14tap PDFD,而面积仅为其39%. 展开更多

关键词 1000 BASE—T 千兆以太网 m算法 并行判决反馈解码器

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种快速并行模拟油藏的算法

19

作者 冯敏 田继东 《石油工业计算机应用》 2009年第1期34-36,共3页

应用区域分解算法进行油藏模拟的并行计算研究,寻求可高效并行求解的最优算法。油藏数值模拟中的很多问题最终归结为求解大型非对称线性系统。目前,GMRES算法已成为求解大型稀疏非对呈线性系统的一种成熟且有效的解法。但该算法有时会... 应用区域分解算法进行油藏模拟的并行计算研究,寻求可高效并行求解的最优算法。油藏数值模拟中的很多问题最终归结为求解大型非对称线性系统。目前,GMRES算法已成为求解大型稀疏非对呈线性系统的一种成熟且有效的解法。但该算法有时会出现停滞,并且它是以残量来判断收敛,并不能很好地衡量近似解的精确程度。GMERR算法是最近几年出现的,它和GMRES算法相比是各有千秋。文章是结合两种方法,提出了一种组合算法,用于并行求解黑油模型中的大型稀疏非对称线性系统问题。 展开更多

关键词 区域分解法 并行计算 gmres算法 GmERR算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于CUDA并行技术加速2维矩阵MOC方法的研究 被引量：1

20

作者 郑勇 彭敏俊 +2 位作者 安萍 强胜龙 芦韡 《科技视界》 2021年第21期99-102,共4页

在中子输运理论中,矩阵形式的特征线方法因减少了射线扫描次数,相较于它的标准形式在理论上具有更优良的性能。在以前的工作中,经预条件后的极小残余算法(PGMRES)用于求解得到的矩阵方程。为了进一步加速迭代过程,文章采用了CUDA并行机... 在中子输运理论中,矩阵形式的特征线方法因减少了射线扫描次数,相较于它的标准形式在理论上具有更优良的性能。在以前的工作中,经预条件后的极小残余算法(PGMRES)用于求解得到的矩阵方程。为了进一步加速迭代过程,文章采用了CUDA并行机制实现了并行版的PGMRES算法。采用合并访存和共享内存的方式对稀疏矩阵-向量乘(SpMV)操作进行了并行优化,极大地提高了并行计算性能。基于对矩阵方程系数矩阵的分析,提出了3种并行优化策略来加速矩阵方程的求解,并且根据系数矩阵行向量尺寸的不同而采取不同的加速方案,以此提升SpMV运算的数据吞吐率。为验证加速策略的有效性,对2维C5G7基准题进行了计算和结果讨论。数值计算表明,在C5G7问题中,无论是否采用CMFD方案,并行策略都是有效的;在最优的并行策略中,问题得到的最高加速比为5.5。 展开更多

关键词 特征线方法 CUDA并行技术 预条件gmres算法 SpmV优化

在线阅读 下载PDF 职称材料