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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
1
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
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二维定常湍流计算中的GMRES算法 被引量:13
2
作者 宁方飞 徐力平 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期442-451,共10页
在以前工作的基础上将广义极小残差(Generalized Minimum RESidual(GMRES))算法发展到用于求解二维可压 Favier平均 Navier-Stokes方程组.控制方程经 Newton线化处... 在以前工作的基础上将广义极小残差(Generalized Minimum RESidual(GMRES))算法发展到用于求解二维可压 Favier平均 Navier-Stokes方程组.控制方程经 Newton线化处理后构成近似的线性系统,然后采用分别耦合了LUSGS和ILU两种预处理矩阵的GMRES算法求解.Spalart-Allmaras湍流模型被用来封闭流体控制方程组,采用与流体控制方程非耦合的方式,使用LUSGS方法求解.对GMRES算法中矩阵-向量的乘积采用了有限插分方法,从而避免了精确的左端系数矩阵的计算和存储.对预处理矩阵的两种使用方法(左预处理和右预处理)进行了分析和讨论.用两个算例对LUSGS和ILU两种预处理矩阵进行了比较,同时探讨了左预处理和右预处理各自的优缺点.通过对Sajben扩压器和NACA0012有攻角流动的计算,表明带有预处理的GMRES算法在二维定常跨音黏性流动计算中相比于得到广泛应用的DDADI方法具有很大优势,左预处理要优于右预处理. 展开更多
关键词 NAVIER-STOKES方程 广义极小残差算法 预处理 LUSGS预处理 ILU预处理 二维定常湍流 Newton线化 有限插分法 Sajben扩压器 计算流体力学
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基于二维非结构网格的GMRES隐式算法 被引量:5
3
作者 李春娜 叶正寅 王刚 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期630-635,共6页
将广义极小残差GMRES(Generalized Minimum RESidual)隐式算法应用到二维非结构网格上,并结合LU-SGS(Lower Upper-Symmetric Gauss-Seidel)方法对所求解方程组的残值向量进行预处理,发展了一套高效、可靠的二维Euler方程的求解器。NACA0... 将广义极小残差GMRES(Generalized Minimum RESidual)隐式算法应用到二维非结构网格上,并结合LU-SGS(Lower Upper-Symmetric Gauss-Seidel)方法对所求解方程组的残值向量进行预处理,发展了一套高效、可靠的二维Euler方程的求解器。NACA0012翼型和某四段翼型的2个算例,表明该隐式算法的计算效率要比传统的四步Runge-Kutta显式算法高出几十倍,与LU-SGS隐式算法的效率相比,该算法的效率高出近1个量级。应用了重启型的GMRES算法,并对2种构造系数Jacobian矩阵的方法进行了比较。 展开更多
关键词 广义极小残差隐式算法 非结构网格 LU—SGS算法 重启型的gmres算法
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预条件GMRES(m)算法在大型浮体水动力边界元分析中的应用 被引量:6
4
作者 段文洋 刁峰 陈纪康 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1363-1368,共6页
针对大型浮体水动力边界元分析产生的复系数线性方程组结构复杂,直接方法难以求解或者求解费时的问题,提出一种带有预条件技术的重启动型GMRES算法.选取2种不同的预条件处理技术对方程组系数矩阵进行预处理,通过具体算例给出2种预条件... 针对大型浮体水动力边界元分析产生的复系数线性方程组结构复杂,直接方法难以求解或者求解费时的问题,提出一种带有预条件技术的重启动型GMRES算法.选取2种不同的预条件处理技术对方程组系数矩阵进行预处理,通过具体算例给出2种预条件方法的数值比较.数值试验表明,对于大型浮体水动力边界元分析产生的复系数线性方程组,带有不完全LU分解预条件处理技术的GMRES(m)算法求解效率最高,优于直接解法. 展开更多
关键词 大型浮体 边界元分析 重启动gmres 不完全LU分解预条件
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GMRES算法在悬停旋翼数值模拟中的应用 被引量:2
5
作者 罗东明 陈平剑 吴希明 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期471-476,共6页
发展了一种基于广义极小残差(GMRES)算法的悬停旋翼数值模拟方法,并对GMRES算法中矩阵与向量乘积的两种计算方法进行了分析和讨论。应用该方法在旋转坐标系中采用非结构混合网格和格点格式有限体积法对以绝对速度为变量的欧拉方程进行... 发展了一种基于广义极小残差(GMRES)算法的悬停旋翼数值模拟方法,并对GMRES算法中矩阵与向量乘积的两种计算方法进行了分析和讨论。应用该方法在旋转坐标系中采用非结构混合网格和格点格式有限体积法对以绝对速度为变量的欧拉方程进行了直接求解,其中对流项的离散应用了基于Roe的Riemann近似解的迎风格式。对Caradonna-Tung旋翼跨声速悬停流场进行了数值模拟,计算结果与相关实验数据吻合较好,并与LU-SGS方法进行了对比,表明GMRES算法可以有效地加速流场的收敛,提高计算效率。 展开更多
关键词 广义极小残差算法 悬停旋翼 EULER方程
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GMRES解法在大型河网数值计算中的应用 被引量:3
6
作者 陈扬 汪德爟 赖锡军 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2003年第4期45-48,共4页
将基于稀疏矩阵通用的按行存储方法的广义最小化残差算法应用于大型河网数值计算中,使大型河网的节点编号更具任意性,只需保证节点编号前后的一致性,而无需优化节点编码.实例计算结果表明,该算法精确、高效.
关键词 非恒定流 河网 gmres算法 稀疏矩阵 数值计算
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基于预处理GMRES算法的油藏数值模拟研究 被引量:7
7
作者 刘刚 李治平 +1 位作者 冯彬 王宇 《天然气与石油》 2011年第5期44-46,104,共3页
随着油藏数值模拟技术的不断发展,研究的油藏类型越来越复杂,相应的大型线性方程组的求解难度也不断增大。从油藏数值模拟中大型线性方程组的求解入手,引入了广义极小残差算法(GMRES),通过对算法迭代原理的讨论,采用不完全LU分解方法对... 随着油藏数值模拟技术的不断发展,研究的油藏类型越来越复杂,相应的大型线性方程组的求解难度也不断增大。从油藏数值模拟中大型线性方程组的求解入手,引入了广义极小残差算法(GMRES),通过对算法迭代原理的讨论,采用不完全LU分解方法对方程组矩阵进行预处理,使病态矩阵得以改善。由实际油井数值模拟表明,相对于传统的Gauss-Seidel迭代方法,广义极小残差算法在运算速度上表现出极大的优越性,而矩阵预处理则使运算速度至少提高了1倍。 展开更多
关键词 油藏数值模拟 大型线性方程组 gmres算法 矩阵预处理
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Symm积分方程的正则化Gmres方法 被引量:1
8
作者 闵涛 赵苗苗 胡刚 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期271-277,共7页
Symme积分方程是Hadamard意义下的不适定问题,在位势理论中具有重要意义.本文提出了数值求解Symme积分方程的正则化Gmres方法,首先将Symm积分方程进行离散,其次利用正则化方法—参数化信赖域法,将离散后的方程转化为一个适定方程,最后通... Symme积分方程是Hadamard意义下的不适定问题,在位势理论中具有重要意义.本文提出了数值求解Symme积分方程的正则化Gmres方法,首先将Symm积分方程进行离散,其次利用正则化方法—参数化信赖域法,将离散后的方程转化为一个适定方程,最后通过Gmres算法得到其数值解.该方法与一般的正则化方法相比,克服了正则参数选取的困难.数值结果显示,在数据出现噪声的情况下,正则化Gmres方法能有效地求得Symm积分方程的数值解,表明该方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 参数化信赖域法 Symm积分方程 gmres算法
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Krylov子空间上并行预校GMRES(m)算法的研究
9
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
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GMRES(m)算法在弹性边界元法中的应用
10
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
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有界多连通区域数值保角变换的GMRES(m)法 被引量:2
11
作者 伍康 吕毅斌 +1 位作者 石允龙 王樱子 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2022年第9期1026-1033,共8页
求解复杂多连通区域的保角变换函数是困难的.针对这一问题,该文将求解保角变换函数转化为利用模拟电荷法求解一对定义在问题区域上的共轭调和函数,再根据边界条件建立约束方程,并利用GMRES(m)(the generalized minimal residual method... 求解复杂多连通区域的保角变换函数是困难的.针对这一问题,该文将求解保角变换函数转化为利用模拟电荷法求解一对定义在问题区域上的共轭调和函数,再根据边界条件建立约束方程,并利用GMRES(m)(the generalized minimal residual method)算法求解约束方程,获得了模拟电荷,进而构造了高精度的近似保角变换函数,将有界多连通区域映射为三种无界正则狭缝域.数值实验验证了该文算法的有效性. 展开更多
关键词 有界多连通区域 模拟电荷法 gmres(m)法 数值保角变换
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GMRES算法在新型轻量级网格平台XtremWeb上的实现 被引量:1
12
作者 贺海武 王宇 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2006年第9期230-232,共3页
通过使用很多数量未利用的空闲计算资源,网格计算可以获得高计算吞吐量。文章介绍通过使用一个新型轻量级网格系统XtremWeb实现一个典型的并行方法GMRES算法。这个全局计算平台,和很多个流行的网格系统一样,利用窃取CPU周期技术,致力于... 通过使用很多数量未利用的空闲计算资源,网格计算可以获得高计算吞吐量。文章介绍通过使用一个新型轻量级网格系统XtremWeb实现一个典型的并行方法GMRES算法。这个全局计算平台,和很多个流行的网格系统一样,利用窃取CPU周期技术,致力于解决多参量一般型应用。一个解决大型非对称线性问题的重要算法GM-RES(m)算法就在这个平台上实现。 展开更多
关键词 网格计算 gmres算法 XtremWeb 全局计算
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基于改进GMRES算法的水冷壁运动机器人路径跟踪模型预测控制 被引量:3
13
作者 黄巍 占红武 胥芳 《高技术通讯》 CAS 2021年第10期1090-1100,共11页
针对水冷壁爬壁机器人(WWCB)路径跟踪问题,提出一种快速非线性模型预测控制(NMPC)算法。定义WWCB与虚拟目标的跟踪误差,将跟踪问题转化为Bolza形式的NMPC最优控制问题。通过引入半平滑函数,对不等式进行优化处理,构建最优化必要条件。... 针对水冷壁爬壁机器人(WWCB)路径跟踪问题,提出一种快速非线性模型预测控制(NMPC)算法。定义WWCB与虚拟目标的跟踪误差,将跟踪问题转化为Bolza形式的NMPC最优控制问题。通过引入半平滑函数,对不等式进行优化处理,构建最优化必要条件。基于庞特里亚金极小值原理建立广义哈密顿函数,采用连续/广义极小残量算法(C/GMRES)计算求解,并引入多重打靶法提高运算精度。同时对GMRES算法残量求取方式进行了优化以提高运行效率。对伯努利双纽线和圆形路径进行了跟踪仿真,验证了本文的跟踪控制快速算法的有效性。 展开更多
关键词 水冷壁爬壁机器人(WWCB) 非线性模型预测控制(NmPC) 半平滑函数 连续/广义极小残量算法(C/gmres) 多重打靶法 路径跟踪
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规划-迭代型多极边界元法的并行IGMRES(m)算法
14
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
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基于C/GMRES模型预测控制的滑翔段轨迹跟踪研究
15
作者 闫瑞 泮斌峰 《载人航天》 CSCD 北大核心 2020年第4期508-515,共8页
针对使用非线性模型预测控制方法进行再入飞行器滑翔段轨迹跟踪时计算量大、耗时长的问题,采用了一种基于延拓法的广义极小残差数值算法(C/GMRES)快速解算非线性模型预测控制中的优化问题。首先给出了滑翔段纵向运动方程;然后采用基于C/... 针对使用非线性模型预测控制方法进行再入飞行器滑翔段轨迹跟踪时计算量大、耗时长的问题,采用了一种基于延拓法的广义极小残差数值算法(C/GMRES)快速解算非线性模型预测控制中的优化问题。首先给出了滑翔段纵向运动方程;然后采用基于C/GMRES算法的非线性模型预测控制律进行纵向轨迹跟踪并离线规划航向角误差走廊;最后采用倾侧反转策略改变倾侧角的符号以实现横向轨迹控制。仿真结果表明:C/GMRES算法的引入有效解决了传统方法求解两点边值问题时耗时长的问题,同时该轨迹跟踪控制律对初始状态扰动和动态干扰具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 C/gmres算法 模型预测控制 轨迹跟踪 再入飞行器
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规划-迭代型多极边界元法的并行预处理IGMRES(m)算法
16
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
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m-WG逆的性质和计算
17
作者 韦华全 吴辉 +1 位作者 刘晓冀 靳宏伟 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2024年第3期547-562,共16页
该文研究了闵可夫斯基空间中矩阵的m-WG逆的性质和计算.首先,利用值域和零空间给出了m-WG逆的刻画.其次,给出了m-WG逆与非奇异加边矩阵之间的关系,并讨论了m-WG逆的扰动界.最后,利用逐次矩阵平方算法给出了m-WG逆的计算.
关键词 m-WG逆 加边矩阵 扰动界 逐次矩阵平方算法
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PARTIAL ELIMINTATION ALGORITHM FOR A LINEAR RECURRENCE SYSTEM R(n, m) OF ORDER m
18
作者 郑慧娆 黄传河 樊戊 《Acta Mathematica Scientia》 SCIE CSCD 1993年第3期241-250,共10页
This paper presents an algorithm for computing a linear recurrence system R(n, m) of order m for n equations on MIMD parallel system. This algorithm is not only easy to be programmed on a parallel computer system, but... This paper presents an algorithm for computing a linear recurrence system R(n, m) of order m for n equations on MIMD parallel system. This algorithm is not only easy to be programmed on a parallel computer system, but also reduces the data-waiting time due to compute-ahead strategy. The paper analyses how to achieve maximal load balancing when the algorithm is implemented on MIMD parallel system. By the end of the paper, an analysis on the speedup and parallel efficiency are given. The results indicate that the new parallel elimination algorithm has great improvement compared with the old ones. 展开更多
关键词 mImD OF ORDER m PARTIAL ELImINTATION algorithm FOR A LINEAR RECURRENCE SYSTEm R
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阻尼改进抗差L-M匹配下全景图像拼接平滑优化
19
作者 薛鸿民 《电子设计工程》 2024年第15期176-179,184,共5页
为了解决大面积视觉全景图像受拼接缝影响,拼接平滑面积较小的问题,提出阻尼改进抗差L-M匹配下全景图像拼接平滑优化方法。阻尼因子改进抗差L-M算法,计算抗差L-M迭代向量;利用改进抗差L-M算法,融合球面投影理论,对特征匹配误差目标函数... 为了解决大面积视觉全景图像受拼接缝影响,拼接平滑面积较小的问题,提出阻尼改进抗差L-M匹配下全景图像拼接平滑优化方法。阻尼因子改进抗差L-M算法,计算抗差L-M迭代向量;利用改进抗差L-M算法,融合球面投影理论,对特征匹配误差目标函数进行优化。融合拉普拉斯算法和高斯滤波金字塔对图像进行分解重构,确定图像拼接缝重叠区域后完成全景图像拼接平滑优化。实验结果表明,所提方法的拼接缝平滑面积能够达到95.8%,解决了拼接平滑面积较小的问题。 展开更多
关键词 抗差L-m算法 全景图像 图像拼接缝 拼接缝消除
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基于L-M优化算法的相机与激光雷达联合标定方法研究
20
作者 邓宇琪 兰建平 杨亚会 《汽车零部件》 2024年第12期76-81,92,共7页
针对现有相机与激光雷达联合标定精度与稳定性不足的问题,提出一种基于张氏标定法和L-M优化算法的联合标定方法。首先,通过张氏标定法获取相机内参和畸变参数,为后续标定奠定基础;其次,采用Canny边缘检测算法从相机图像中提取平面特征,... 针对现有相机与激光雷达联合标定精度与稳定性不足的问题,提出一种基于张氏标定法和L-M优化算法的联合标定方法。首先,通过张氏标定法获取相机内参和畸变参数,为后续标定奠定基础;其次,采用Canny边缘检测算法从相机图像中提取平面特征,并利用RANSAC算法从激光雷达点云中筛选出稳定平面特征,以确保特征提取的准确性和鲁棒性;最后,通过L-M优化算法对相机与激光雷达之间的外参进行精细调整,以最小化重投影误差和物理误差。试验结果显示,与相机与激光雷达联合标定方法相比,该方法在平均重投影误差和平均物理误差方面分别降低了39.82%和29.03%,且标准差有所减小,显著提高了标定精度和稳定性。此外,通过将激光雷达点云投影到图像上进行验证,结果进一步证实了该方法的有效性和准确性。该研究为相关领域提供了理论支持和技术参考。 展开更多
关键词 联合标定 特征提取 L-m优化算法
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