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蒙特卡罗中子输运程序的MPI/OpenMP混合并行研究 被引量:3
1
作者 梁金刚 刘诗文 +1 位作者 徐琪 王侃 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第B12期654-659,共6页
消息传递/共享内存混合并行方法具有适应分布共享式集群计算机的发展趋势、有助于解决蒙特卡罗计算内存问题、改善并行性能等优势。本文基于一维中子蒙特卡罗输运程序,实现MPI/OpenMP混合并行,研究影响混合并行性能的因素,提出针对共享... 消息传递/共享内存混合并行方法具有适应分布共享式集群计算机的发展趋势、有助于解决蒙特卡罗计算内存问题、改善并行性能等优势。本文基于一维中子蒙特卡罗输运程序,实现MPI/OpenMP混合并行,研究影响混合并行性能的因素,提出针对共享内存访问竞争、锁竞争、伪共享等问题的解决方法。测试结果表明,混合并行程序和纯粹MPI并行程序有相近的加速效果,同时大量节省了程序的内存使用,对于实现中子蒙特卡罗输运程序的大规模并行有重要意义。 展开更多
关键词 中子输运 蒙特卡罗 混合并行 mpi openmp 内存
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基于MPI+OpenMP混合编程模型的城市路网最短路径并行算法 被引量:11
2
作者 杨庆芳 刘冬 杨兆升 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1581-1584,共4页
针对城市路网最短路径求解计算量庞大、实时性要求高的问题,提出了用Floyd算法为核心的MPI+OpenMP混合编程模型来解决这个问题。MPI+OpenMP混合编程提供结点内和结点间的两级并行处理,能充分利用共享存储模型和消息传递模型的优点,有效... 针对城市路网最短路径求解计算量庞大、实时性要求高的问题,提出了用Floyd算法为核心的MPI+OpenMP混合编程模型来解决这个问题。MPI+OpenMP混合编程提供结点内和结点间的两级并行处理,能充分利用共享存储模型和消息传递模型的优点,有效改善系统性能,提高系统计算速度。经由长春市路网验证可知,混合模型比MPI模型具有更好的加速比和运算效率,并且随着计算节点个数的增加,加速比提高幅度更大,表明MPI+OpenMP混合模型有着更好的可扩展性。 展开更多
关键词 交通运输系统工程 消息传递接口 mpi+openmp混合模型 最短路径 FLOYD算法
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基于MPI+OpenMP混合模型的并行地震数据处理支撑库的研究 被引量:3
3
作者 李肯立 杨进 +1 位作者 彭成斌 秦云川 《计算机工程与科学》 CSCD 2007年第12期136-139,142,共5页
计算机集群技术已经引起了石油地球物理界的广泛关注,如何将现有地震数据处理模块快速、高效地移植到集群上已成为地震数据处理需要解决的重大课题。本文将现有的基于消息传递(MPI)的并行地震处理模型与共享存储(OpenMP)模型相结合,实... 计算机集群技术已经引起了石油地球物理界的广泛关注,如何将现有地震数据处理模块快速、高效地移植到集群上已成为地震数据处理需要解决的重大课题。本文将现有的基于消息传递(MPI)的并行地震处理模型与共享存储(OpenMP)模型相结合,实现了一个适合于SMP集群的并行地震数据支撑库,将涉及到消息传递的并行地震数据操作以直观的API的形式提供给开发人员。本文利用支撑库提供的API开发了一些测试模块。实验证明,支撑库可支持现有地震数据处理和显示模块的多种并行计算模型,并且能够获得较高的并行加速比和计算效率。 展开更多
关键词 集群 并行地震数据处理 支撑库 openmp mpi
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基于MPI+OpenMP混合编程模型的水声传播并行算法 被引量:1
4
作者 张林 笪良龙 范培勤 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2011年第8期195-197,共3页
声波是目前唯一能够在海水介质中进行远距离传播的有效载体,因此水下声传播成为海洋声学研究的主要内容之一,对现代声纳的设计和使用具有重要意义.宽带声传播、浅海地声反演、匹配场定位、水下环境仿真等技术的发展对水声传播提出了越... 声波是目前唯一能够在海水介质中进行远距离传播的有效载体,因此水下声传播成为海洋声学研究的主要内容之一,对现代声纳的设计和使用具有重要意义.宽带声传播、浅海地声反演、匹配场定位、水下环境仿真等技术的发展对水声传播提出了越来越高的要求,如何充分利用声传播模型和现代计算机技术实现声传播的快速计算已成为水声技术的一个重要研究方向.针对曙光TC4000L高性能机群系统计算节点多核处理器的组成特点,采用MPI+OpenMP并行混合编程模型实现了射线-简正波-抛物方程模型并行算法.测试分析结果表明,设计的并行算法具有较高的并行计算效率. 展开更多
关键词 水声传播 并行计算 mpi openmp
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基于奇偶排序改进Vatti算法的GIS矢量多边形CPU-GPU混合并行叠加分析方法
5
作者 王珊珊 范俊甫 +1 位作者 张志锟 韩建云 《测绘学报》 北大核心 2025年第2期345-355,共11页
矢量多边形裁剪是GIS领域中重要且常用的基础功能之一,地理空间数据规模的爆炸式增长给传统裁剪算法的计算效率提出了更高的要求,当前矢量多边形裁剪算法日益呈现计算密集和数据密集的特点。针对这一现象,本文基于矢量多边形裁剪Vatti算... 矢量多边形裁剪是GIS领域中重要且常用的基础功能之一,地理空间数据规模的爆炸式增长给传统裁剪算法的计算效率提出了更高的要求,当前矢量多边形裁剪算法日益呈现计算密集和数据密集的特点。针对这一现象,本文基于矢量多边形裁剪Vatti算法,优化其数据结构,将GPU众核并行技术应用到构建局部最小点表和有序扫描束的环节中,当Block大小为128,裁剪多边形顶点数达到3276800时,在求交算子操作下,对多边形裁剪Vatti算法的加速比达到2.55倍。在此基础上,本文基于CPU多线程并行技术进一步利用计算资源,提出了通过顶点数量对数据集进行分割并实现混合并行加速的优化方法(VSHP)。针对一个大规模数据集,由主线程读取数据后根据顶点数和线程数对原始数据进行划分,之后交由各线程进行计算,期间依次调用GPU对最小外包矩形过滤、构建局部最小点表和有序扫描束环节进行加速,最后当所有数据任务计算完成后,由主线程完成结果的归并和输出。试验表明,当调用4个线程时可获得理想的加速效果,在动态调度策略下启用16个线程时可获得最高19.15倍的加速比。本文通过CPU-GPU的混合并行优化技术,尝试在较低的能耗下实现桌面上的高性能计算,旨在为传统矢量多边形裁剪算法在廉价消费级硬件平台上获得高性能加速优化提供一定的参考价值,降低地理信息数据规模化应用的成本。 展开更多
关键词 叠加分析 矢量多边形裁剪 混合并行 奇偶排序 openmp 算法优化 高性能计算 GIS
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基于MPI+OpenMP混合编程模型的并行声纳信号处理技术研究 被引量:4
6
作者 胡银丰 孔强 《舰船电子工程》 2017年第12期130-133,共4页
针对多核分布式共享存储集群的特点,提出了一种基于MPI+OpenMP混合编程模型的声纳信号处理并行计算技术,该模型结合了消息传递和共享存储两者的优点,为现代声纳信号处理中海量数据的实时处理及复杂算法的实时实现提供了解决方案。
关键词 声纳信号处理 并行计算 mpi openmp
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基于MPI/OPENMP混合编程的三维粒子模拟并行优化 被引量:3
7
作者 颜小洋 张伟文 +1 位作者 布社辉 邓辉舫 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期71-78,共8页
针对MPI、OPENMP并行程序各自存在的缺陷,将MPI与OPENMP结合起来,实现了MPI/OPENMP混合并行编程;通过实验对MPI、OPENMP并行程序及MPI/OPENMP混合并行编程进行了分析.实验结果表明:MPI/OPENMP混合并行编程可以大大减少通信量,其效率和... 针对MPI、OPENMP并行程序各自存在的缺陷,将MPI与OPENMP结合起来,实现了MPI/OPENMP混合并行编程;通过实验对MPI、OPENMP并行程序及MPI/OPENMP混合并行编程进行了分析.实验结果表明:MPI/OPENMP混合并行编程可以大大减少通信量,其效率和加速比均优于纯MPI并行程序,克服了MPI并行程序中因粒子分布不均匀使负载不均衡而导致的程序性能下降的问题,使得可以利用集群中的更多结点来进行计算,缓解了MPI并行程序的通信延迟问题;同时,MPI/OPENMP混合并行编程克服了OPENMP并行程序依赖于单台计算机处理能力和存储空间的问题,大幅度提高了模拟规模. 展开更多
关键词 mpi并行程序 openmp并行程序 3DEMPM 并行计算
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OpenFoam中多面体网格生成的MPI+OpenMP混合并行方法 被引量:3
8
作者 刘江 刘文博 张矩 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2022年第3期3-10,共8页
网格生成是计算流体力学中非常重要的一环,大规模数值模拟过程中对网格精度要求的提高会导致网格生成所耗的时间增加.文中基于OpenFoam开源软件中的网格生成算法,主要研究多面体网格的并行生成,并提出OpenMP和MPI混合并行的多面体网格... 网格生成是计算流体力学中非常重要的一环,大规模数值模拟过程中对网格精度要求的提高会导致网格生成所耗的时间增加.文中基于OpenFoam开源软件中的网格生成算法,主要研究多面体网格的并行生成,并提出OpenMP和MPI混合并行的多面体网格生成方法.通过理论分析得到,使用混合并行方法生成相同质量的网格时,混合并行方法生成网格的时间消耗随着线程数量和网格单元数量的增加而减少.3组使用不同求解器的数值模拟实验结果表明,该混合并行方法不但可以保证生成网格的质量---可以正常进行数值计算模拟且模拟结果与原方法相比几乎没有差别,而且生成同样质量与数量网格的耗时最多可以缩短至未使用OpenMP并行方法之耗时的1/4以内. 展开更多
关键词 计算流体力学 OPENFOAM 多面体网格生成 mpi+openmp混合并行 并行效率
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一种基于OpenMP和MPI的非序贯蒙塔卡罗暂态稳定评估的动态混合并行化方法 被引量:2
9
作者 于慧莉 李勤新 宫春明 《现代电力》 北大核心 2014年第2期31-36,共6页
为了提高暂态稳定性分析中非序贯蒙塔卡罗串行算法的计算效率,提出并实现了一种基于OpenMP和MPI的风险评估混合动态并行算法。利用动态规划规则将蒙塔卡罗抽样样本点以MPI方法分配给计算机集群上的多个PC进程,再在各进程内采用多线程的... 为了提高暂态稳定性分析中非序贯蒙塔卡罗串行算法的计算效率,提出并实现了一种基于OpenMP和MPI的风险评估混合动态并行算法。利用动态规划规则将蒙塔卡罗抽样样本点以MPI方法分配给计算机集群上的多个PC进程,再在各进程内采用多线程的并行计算模式对系统故障的分析处理的循环部分进行OpenMP并行分解。大量实验模型的测试和数据分析表明,在保证准确度的前提下,算法取得了理想的并行效率,普通集群最高达到了3.28倍的加速比,混合集群最高达到了5.06倍的加速比。 展开更多
关键词 暂态稳定 非序贯蒙塔卡罗 并行算法 mpi openmp 动态规划
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MPI+OpenMP混合并行编程的分析 被引量:3
10
作者 孙秋实 王移芝 《现代计算机(中旬刊)》 2014年第12期7-11,29,共6页
简要综述并行计算的思想,并对分布式内存结构和共享式内存结构两种结构的特点进行比较。叙述如何应用Open MP和MPI进行混合编程,以及相应的混合编程模型。通过一个实例,针对多核CPU组成的SMP构架的集群,实现Open MP和MPI混合编程的性能... 简要综述并行计算的思想,并对分布式内存结构和共享式内存结构两种结构的特点进行比较。叙述如何应用Open MP和MPI进行混合编程,以及相应的混合编程模型。通过一个实例,针对多核CPU组成的SMP构架的集群,实现Open MP和MPI混合编程的性能对比和结论分析。 展开更多
关键词 并行计算:openmp mpi
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基于多核集群的MPI+OpenMP混合并行编程模型研究 被引量:3
11
作者 谷克宏 黄岷 何江银 《甘肃科技》 2018年第19期10-13,33,共5页
现代计算机处理器个数的增加将高性能系统的计算速度推向更高的层次。基于SMP节点的集群系统占主导地位,这种跨节点的分布式内存系统与节点内共享内存系统的结合向开发人员提出了新的挑战。为了充分利用硬件的计算能力,计算机科学家已... 现代计算机处理器个数的增加将高性能系统的计算速度推向更高的层次。基于SMP节点的集群系统占主导地位,这种跨节点的分布式内存系统与节点内共享内存系统的结合向开发人员提出了新的挑战。为了充分利用硬件的计算能力,计算机科学家已经提出了许多针对各种系统架构的并行编程模式。作为目前比较流行的层次化并行模式,MPI适合用于集群节点间的并行而OpenMP被用在节点内部进一步细粒化的并行。本文对这两种编程模式以及MPI+OpenMP混合编程模式进行研究,实现了将矩阵的乘法运算分别用纯MPI模式和MPI+OpenMP混合模式并行化。在基于Intel Xeon5650集群系统上,用不同规模大小的矩阵分别在单节点内和多节点的情况下测试了两种并行模式的性能。 展开更多
关键词 混合编程 mpi openmp 性能测量
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MPI+OpenMP混合并行编程模型在分子动力学中的应用
12
作者 张坤峰 张苏 《周口师范学院学报》 CAS 2022年第5期71-75,共5页
针对分子动力学串行计算速度不足问题,设计一种基于MPI+OpenMP的并行编程模型,实现LAMMPS并行计算。从而满足在节点间采用MPI进行消息传递并行,在节点内采用OpenMP共享内存模式多线程并行;最后根据分子动力学自身计算特点,对近邻表的构... 针对分子动力学串行计算速度不足问题,设计一种基于MPI+OpenMP的并行编程模型,实现LAMMPS并行计算。从而满足在节点间采用MPI进行消息传递并行,在节点内采用OpenMP共享内存模式多线程并行;最后根据分子动力学自身计算特点,对近邻表的构建以及力的计算进行优化,同时将并行结果和串行结果以及纯OpenMP运行时间和混合模型运行时间作对比。实验结果表明,采用MPI+OpenMP混合并行编程模型不仅能够加快计算速度,而且具有很好的扩展性。 展开更多
关键词 分子动力学 mpi+openmp 并行编程模型 LAMMPS
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基于MPI+OpenMP的多层次并行偏移算法研究 被引量:8
13
作者 陈辉 孙雷鸣 +2 位作者 李录明 罗省贤 赵安军 《成都理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期528-534,共7页
根据PC集群的系统特性和叠前深度偏移的理论特点,提出了多层次并行单平方根和双平方根叠前深度偏移算法。从波动方程叠前深度偏移的概念和特征入手,针对单平方根和双平方根波动方程的实现特点,利用PC集群各节点内的每个内核,构建两类多... 根据PC集群的系统特性和叠前深度偏移的理论特点,提出了多层次并行单平方根和双平方根叠前深度偏移算法。从波动方程叠前深度偏移的概念和特征入手,针对单平方根和双平方根波动方程的实现特点,利用PC集群各节点内的每个内核,构建两类多层次并行叠前深度偏移算法。理论模型验证了其正确性,得到了较好的成像效果,不同类型的多层次并行偏移算法计算结果有所差异。多层次并行偏移算法是在实现MPI并行偏移的基础上,对集群各节点内核的充分利用,有利于提升PC集群的计算性能,为叠前深度偏移的实际推广奠定基础。 展开更多
关键词 mpi openmp 多层次并行 偏移
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一种基于OpenMP的并行混合PVS算法 被引量:3
14
作者 邹竞 马华 谢鲲 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2016年第1期56-59,91,共5页
针对传统串行混合PVS(principal variation search,主要变例搜索)算法的计算量大、执行耗时长和无法利用多核资源的不足,提出了一种基于OpenMP(open multi-processing)的并行混合PVS算法。该算法应用了PVSplitting(主要变例分裂)策略,... 针对传统串行混合PVS(principal variation search,主要变例搜索)算法的计算量大、执行耗时长和无法利用多核资源的不足,提出了一种基于OpenMP(open multi-processing)的并行混合PVS算法。该算法应用了PVSplitting(主要变例分裂)策略,自底向上将博弈树每一层的首个PV节点的每个分支的搜索线程化,利用多核CPU并行执行,并对临界区和线程调度进行了合理设计,以提高搜索效率。最后,基于一个真实的中国象棋博弈系统进行了实验,结果表明,该算法拥有较高的剪枝率和加速比,能够明显提升混合PVS算法的执行性能。 展开更多
关键词 并行计算 混合PVS算法 博弈树 openmp PVSplitting
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MPI+TBB混合并行编程模型在分子动力学中的应用 被引量:2
15
作者 白明泽 赵文辉 +2 位作者 豆育升 孙世新 温迪 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第5期1772-1774,1794,共4页
为了提高分子动力学模拟在对称多处理(SMP)集群上的计算速度,在分子动力学并行方法中引入MPI+TBB的混合并行编程模型。基于该模型,在分子动力学软件LAMMPS中设计并实现混合并行算法,在节点间采用MPI及空间分解技术实施进程级并行,节点... 为了提高分子动力学模拟在对称多处理(SMP)集群上的计算速度,在分子动力学并行方法中引入MPI+TBB的混合并行编程模型。基于该模型,在分子动力学软件LAMMPS中设计并实现混合并行算法,在节点间采用MPI及空间分解技术实施进程级并行,节点内采用TBB及临界区技术实施线程级并行。在SMP集群中的测试表明,该方法在体系较大以及节点数较多时可以明显减少通信时间,使加速比在纯MPI模型上提高45%。结果表明,MPI+TBB混合并行编程模型可促进分子动力学并行模拟且效率明显提升。 展开更多
关键词 分子动力学 混合并行编程模型 SMP集群 mpi 线程构建块
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一种基于MPI与OpenMP的矩阵乘法并行算法 被引量:4
16
作者 张艳华 刘祥港 《计算机与现代化》 2011年第7期84-87,共4页
阐述MPI与OpenMP进行并行计算的特点,并在Visual Studio 2010上构建一个基于两者的混合编程平台。程序在该平台上执行时能够同时实现多进程与进程内多线程编程,设计并实现一种基于数据划分的矩阵乘法的并行算法,将数据分解为两部分交给... 阐述MPI与OpenMP进行并行计算的特点,并在Visual Studio 2010上构建一个基于两者的混合编程平台。程序在该平台上执行时能够同时实现多进程与进程内多线程编程,设计并实现一种基于数据划分的矩阵乘法的并行算法,将数据分解为两部分交给两个计算节点分别完成,并在每个计算节点内将数据进一步划分,交给多个线程同时执行。通过与非并行矩阵乘法、MPI矩阵乘法、OpenMP矩阵乘法运算性能进行比较,验证该算法可以有效地挖掘计算机的处理能力。 展开更多
关键词 数据划分 混合并行计算 mpi openmp 矩阵乘法
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基于MPI+OpenMP的水声传播并行预报方法 被引量:1
17
作者 范培勤 过武宏 唐帅 《海洋技术学报》 2021年第3期52-57,共6页
基于SMP集群,利用MPI+OpenMP混合并行编程方法,设计和开发了水声传播产品多级混合并行预报算法,该算法结合SMP集群的体系架构特点,通过节点内共享内存,节点间消息传递的方式,充分发挥两种模式各自的优势,克服MPI模式进程间通信时间长、O... 基于SMP集群,利用MPI+OpenMP混合并行编程方法,设计和开发了水声传播产品多级混合并行预报算法,该算法结合SMP集群的体系架构特点,通过节点内共享内存,节点间消息传递的方式,充分发挥两种模式各自的优势,克服MPI模式进程间通信时间长、OpenMP模式扩展性差的缺点,并对程序进行了优化处理,实现了水声传播产品的快速高效预报。测试结果表明,该方法可充分发挥两种并行编程模式的优点,有效提高水声传播产品预报程序的并行效率和扩展性,大幅降低预报时间。 展开更多
关键词 水声传播 并行计算 mpi openmp SMP集群
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一种改进的基于MPI/OpenMP混合编程关联规则算法
18
作者 王勇 张哲 陶晓玲 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2014年第11期156-159,共4页
设计并实现了一种基于高性能计算集群的并行关联规则挖掘方法.该算法采用分离的策略仅需对本地数据库进行一次访问,能有效降低I/O开销,同时利用MPI/OpenMP混合编程模式,最大限度降低数据在网络上的通信开销.在普通PC搭建的高性能计算集... 设计并实现了一种基于高性能计算集群的并行关联规则挖掘方法.该算法采用分离的策略仅需对本地数据库进行一次访问,能有效降低I/O开销,同时利用MPI/OpenMP混合编程模式,最大限度降低数据在网络上的通信开销.在普通PC搭建的高性能计算集群的实验结果证明:基于高性能计算集群的关联规则算法效率较高,具有较好的加速比. 展开更多
关键词 并行关联规则 高性能计算 频繁项集增长算法 mpi/openmp
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多色SSOR-PCG的MPI+OpenMP混合编程实现
19
作者 林绍忠 许合伟 颉志强 《计算机辅助工程》 2013年第6期79-83,89,共6页
针对对称逐步超松驰预处理共轭梯度(Symmetric Successive Over Relaxation Preconditioned Conjugate Gradient,SSOR-PCG)法并行化时每步迭代都要并行求解2个三角方程组的困难,采用多色排序技术提高并行度,基于MPI+OpenMP混合编程模型... 针对对称逐步超松驰预处理共轭梯度(Symmetric Successive Over Relaxation Preconditioned Conjugate Gradient,SSOR-PCG)法并行化时每步迭代都要并行求解2个三角方程组的困难,采用多色排序技术提高并行度,基于MPI+OpenMP混合编程模型开发适合于分布共享内存计算机的并行程序,通过测试选择有效的MPI通信函数,并给出3种避免共享数据竞争的措施,供不同规模问题和不同内存容量计算机情况选用. 展开更多
关键词 SSOR—PCG 并行计算 多色排序 有限元方程组 mpi openmp
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基于MPI和OpenMP的重力及重力梯度数据并行正演算法研究 被引量:2
20
作者 周雪 于平 +1 位作者 翁爱华 陈瑞鼎 《世界地质》 CAS 2018年第3期897-904,共8页
为提高重力及重力梯度数据的正演效率,笔者引入基于MPI (Message Passing Interface)和OpenMP (Open Multi-Processing)的并行计算,通过对比分析不同数据规模的网格数和模型体个数对并行效率和加速比的影响,得出随着正演数据规模的增加... 为提高重力及重力梯度数据的正演效率,笔者引入基于MPI (Message Passing Interface)和OpenMP (Open Multi-Processing)的并行计算,通过对比分析不同数据规模的网格数和模型体个数对并行效率和加速比的影响,得出随着正演数据规模的增加,并行效率和加速比均得到提高。同时对比了基于MPI和基于OpenMP的两种并行方式的性能,结果表明,重力及重力梯度数据正演的并行计算中MPI的提速能力优于OpenMP,且在较大规模数据的正演计算中基于MPI的并行效率优于基于OpenMP的并行效率。 展开更多
关键词 重力 重力梯度 并行计算 openmp mpi 正演
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