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求解大规模矛盾方程组的最小二乘支持向量机算法 被引量:4
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作者 郑素佩 闫佳 +1 位作者 宋学力 陈荧 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期435-442,共8页
房价预测、共享单车出租数量预测、空气污染情况预测等常涉及矛盾方程组求解,对其数值求解方法研究具有重要的理论意义与应用价值。当矛盾方程组规模过大时,用传统的最小二乘法求解,不仅计算量大,而且由于误差积累使最终结果的准确性不... 房价预测、共享单车出租数量预测、空气污染情况预测等常涉及矛盾方程组求解,对其数值求解方法研究具有重要的理论意义与应用价值。当矛盾方程组规模过大时,用传统的最小二乘法求解,不仅计算量大,而且由于误差积累使最终结果的准确性不高。鉴于此,采用机器学习中的最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LS-SVM)算法求解大规模矛盾方程组,并分别针对线性、非线性、单变量、多变量矛盾方程组进行了数值求解。数值结果表明,数据类型和数据量的变化对结果的影响不大,因此只要选取适当的参数就可建立合适的模型,得到高精度的预测结果。 展开更多
关键词 大规模矛盾方程组 机器学习 LS-SVM 最小二乘法
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基于曙光并行机的超大规模非线性方程组并行算法研究 被引量:7
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作者 杨庚 王绍棣 沈金龙 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期397-402,共6页
该文讨论了一类求解大规模非线性方程组算法的并行性能及其在曙光并行机上的实现过程 .与传统的算法不同之处是用一个块对角矩阵作为迭代矩阵 ,且该矩阵可由一个仅包含向量内积和矩阵与向量乘积的递推关系简便计算得到 .在对算法进行描... 该文讨论了一类求解大规模非线性方程组算法的并行性能及其在曙光并行机上的实现过程 .与传统的算法不同之处是用一个块对角矩阵作为迭代矩阵 ,且该矩阵可由一个仅包含向量内积和矩阵与向量乘积的递推关系简便计算得到 .在对算法进行描述之后 ,分析了算法的并行加速比和存储需求 ,讨论了算法在基于消息传递的 MPI并行环境下的实现流程 ,数值计算表明理论分析与数值结果相符合 ,算法在分布式并行环境下具有较好的并行度和较低的存储要求 。 展开更多
关键词 曙光并行计算机 大规模非线性方程组 并行算法 数值计算 并行计算 高性能计算
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CUDA架构下大规模稠密线性方程组的并行求解 被引量:7
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作者 杨梅 李志民 曹大勇 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第32期27-30,共4页
在Gauss-Jordan消去法的基础上,给出了一种适应于CUDA架构的改进Gauss-Jordan消去并行算法。通过分析该方法的处理过程以及CUDA架构的相应限制,在CUDA的grid-block-thread三层组织结构的基础上,从算法构造的角度提出了grid-strip-group-... 在Gauss-Jordan消去法的基础上,给出了一种适应于CUDA架构的改进Gauss-Jordan消去并行算法。通过分析该方法的处理过程以及CUDA架构的相应限制,在CUDA的grid-block-thread三层组织结构的基础上,从算法构造的角度提出了grid-strip-group-block-thread五层结构,给出了基础行以及全局基础行等概念,并构建了适应于CUDA架构的Gauss-Jordan消去法的并行版本,在最高维数为4000维的大规模稠密线性方程组的算例求解上与串行Gauss-Jordan消去法进行了比较,实验结果表明,该算法能够充分利用GPU的硬件特性,有效地降低了大规模稠密线性方程组的求解时间。 展开更多
关键词 计算统一设备架构(CUDA) 并行算法 改进Gauss-Jordan消去法 大规模稠密线性方程组
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大规模带状线性方程组的分层混合并行求解算法 被引量:1
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作者 徐磊 郑汉垣 +2 位作者 刘智翔 宋安平 张武 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2013年第12期124-126,共3页
并行计算过程中,全局通信往往会成为影响算法可扩展性的关键因素。因此,针对大规模带状线性方程组,提出基于MPI/OpenMP多粒度混合编程模型的分层并行算法,将全局通信转化为多次局部通信,解决了全局通信所带来的瓶颈问题,提高了大规模带... 并行计算过程中,全局通信往往会成为影响算法可扩展性的关键因素。因此,针对大规模带状线性方程组,提出基于MPI/OpenMP多粒度混合编程模型的分层并行算法,将全局通信转化为多次局部通信,解决了全局通信所带来的瓶颈问题,提高了大规模带状线性方程组并行求解算法的可扩展性。 展开更多
关键词 大规模带状线性方程组 分层算法 MPI OpenMP局部通信
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解大规模线性方程组的Mann迭代并行算法 被引量:1
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作者 胡晓力 田有先 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2008年第8期62-64,共3页
利用实函数不动点的Mann迭代算法,提出了一种求解大规模线性方程组新的并行算法,分析了算法的并行加速比,讨论了算法在基于消息传递机制的MPI并行环境下的实现流程,给出了并行环境上的实验。该算法适用范围广,数值计算结果表明理论分析... 利用实函数不动点的Mann迭代算法,提出了一种求解大规模线性方程组新的并行算法,分析了算法的并行加速比,讨论了算法在基于消息传递机制的MPI并行环境下的实现流程,给出了并行环境上的实验。该算法适用范围广,数值计算结果表明理论分析与实际计算相符合,算法在并行环境下具有较好的并行度,可适合大规模科学与工程的高性能计算。 展开更多
关键词 MANN迭代 大规模线性方程组 并行算法
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二维热传导方程的可视化计算 被引量:1
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作者 杨彬 林乐宇 +1 位作者 王南迪 王欣 《天津师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第1期42-45,共4页
探讨了开发二维热传导方程可视化计算软件的功能及在该软件研制过程中所解决的若干问题.该软件可对一类二维抛物型偏微分方程进行差分求解,再把所得的海量数字形式的数据转换为动态变化的图形(类似于气象预报中的云图),即根据输入的边... 探讨了开发二维热传导方程可视化计算软件的功能及在该软件研制过程中所解决的若干问题.该软件可对一类二维抛物型偏微分方程进行差分求解,再把所得的海量数字形式的数据转换为动态变化的图形(类似于气象预报中的云图),即根据输入的边界条件与初始条件,直接输出可视化的计算结果. 展开更多
关键词 二维热传导方程 可视化计算 发展型方程 有限差分法 大规模稀疏矩阵方程组 Chart3D
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一种基于敏捷集群计算系统的并行GMRES方法
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作者 何康馨 席国江 陈颖 《无线电通信技术》 北大核心 2024年第1期162-167,共6页
随着通信系统和人工智能的飞速发展,以智慧城市、智慧工厂和智能制造等为代表的多种新型应用场景不断涌现,使得通信、感知和计算等系统的一体化成为技术发展的新趋势。人工智能新型应用场景对大规模高效敏捷计算提出了新的要求,基于敏... 随着通信系统和人工智能的飞速发展,以智慧城市、智慧工厂和智能制造等为代表的多种新型应用场景不断涌现,使得通信、感知和计算等系统的一体化成为技术发展的新趋势。人工智能新型应用场景对大规模高效敏捷计算提出了新的要求,基于敏捷集群计算系统,提出了一种并行广义最小残差(Generalized Minimal Residual, GMRES)方法,主要通过并行矩阵向量乘法和并行高瘦矩阵QR(Tall and Skinny QR,TSQR)分解实现Krylov子空间的高效并行构造,充分利用集群计算系统的计算和通信性能,实现大规模线性方程组Ax=b的快速求解,其中A为一个n×n的矩阵,在工程实践中,n可达数十万甚至百万规模。通过求解二维泊松方程的有限元离散得到的刚度方程,验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 敏捷集群计算 并行广义最小残差方法 KRYLOV子空间 大规模线性方程组
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利用改进牛顿-拉夫逊法的高速圆柱滚子轴承打滑分析 被引量:21
8
作者 金海善 朱爱斌 陈渭 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期133-138,共6页
在考虑油气阻力和保持架与滚子之间的摩擦力的基础上,推导了圆柱滚子轴承拟动力学分析模型。提出采用改进的牛顿拉夫逊法求解大规模非线性方程组,可以克服传统算法对初值要求较高、方程组规模较大时迭代很难收敛的问题,在分析高速滚子... 在考虑油气阻力和保持架与滚子之间的摩擦力的基础上,推导了圆柱滚子轴承拟动力学分析模型。提出采用改进的牛顿拉夫逊法求解大规模非线性方程组,可以克服传统算法对初值要求较高、方程组规模较大时迭代很难收敛的问题,在分析高速滚子轴承打滑时具有较好的效果。通过与已有的分析和实验结果进行对比后发现:滚动轴承保持架打滑与轴承所受径向载荷有关,在一定范围内增大径向载荷,可明显抑制打滑现象;在高速滚动轴承非承载区,滚子转速与保持架转速相关,且随保持架转速的增加而增加,而当保持架转速接近理论转速时,滚子打滑程度与径向载荷无关。 展开更多
关键词 大规模非线性方程组 圆柱滚子轴承 拟动力学 打滑分析
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一种修正三项Hestenes-Stiefel共轭梯度投影算法及其应用 被引量:6
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作者 李丹丹 李远飞 王松华 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2022年第1期64-72,共9页
提出一种新的修正三项Hestenes-Stiefel共轭梯度投影算法,用于求解大规模非线性方程组问题和信号恢复问题.该算法通过构造一个新的修正Hestenes-Stiefel搜索方向,结合经典线搜索方法和超平面投影技术而得,新搜索方向在不需要任何线搜索... 提出一种新的修正三项Hestenes-Stiefel共轭梯度投影算法,用于求解大规模非线性方程组问题和信号恢复问题.该算法通过构造一个新的修正Hestenes-Stiefel搜索方向,结合经典线搜索方法和超平面投影技术而得,新搜索方向在不需要任何线搜索条件下自动满足充分下降性,在常规假设条件下,新算法具有全局收敛性质.数值实验结果表明,新算法高效且稳定. 展开更多
关键词 大规模方程组 共轭梯度法 充分下降性 全局收敛性 信号恢复
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基于不完全LU分解预处理迭代法的电力系统潮流算法 被引量:19
10
作者 唐坤杰 董树锋 宋永华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第S1期55-62,共8页
随着电力系统规模日益增大,对潮流计算速度与实时性的要求相应提高。为了适应大规模电力系统潮流计算需求,根据Krylov子空间思想,提出了一种基于迭代法求解线性方程组的潮流算法,该算法利用不完全LU分解作为预处理,并采用CPU-GPU异构运... 随着电力系统规模日益增大,对潮流计算速度与实时性的要求相应提高。为了适应大规模电力系统潮流计算需求,根据Krylov子空间思想,提出了一种基于迭代法求解线性方程组的潮流算法,该算法利用不完全LU分解作为预处理,并采用CPU-GPU异构运算架构,根据CPU和GPU的不同特点,将潮流算法分为CPU处理部分和GPU处理部分,其中GPU用于并行处理计算量最为密集的线性方程组求解步骤,CPU用于处理潮流算法的其他步骤,实现快速求解。算例表明,所提算法收敛性能稳定、收敛速度快、算法效率高,在系统规模较大时,与传统基于LU分解的潮流算法相比具有明显优势,能够满足大规模电网在线潮流计算的需求,具有工程应用价值。 展开更多
关键词 KRYLOV子空间 不完全LU分解 大规模稀疏线性方程组 潮流计算 CPU-GPU异构运算架构
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基于MIC集群平台的GMRES算法并行加速 被引量:2
11
作者 王明清 李明 +2 位作者 张清 张广勇 吴韶华 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2017年第4期197-201,240,共6页
广义极小残量法(GMRES)是最常用的求解非对称大规模稀疏线性方程组的方法之一,其收敛速度快且稳定性良好。Intel Xeon Phi众核协处理器(MIC)具有计算能力强、易编程、易移植等特点。采用MPI+OpenMP+offload混合编程模型将GMRES算法移植... 广义极小残量法(GMRES)是最常用的求解非对称大规模稀疏线性方程组的方法之一,其收敛速度快且稳定性良好。Intel Xeon Phi众核协处理器(MIC)具有计算能力强、易编程、易移植等特点。采用MPI+OpenMP+offload混合编程模型将GMRES算法移植到MIC集群平台上。采用进程间集合通信异步隐藏、数据传输优化、向量化以及线程亲和性优化等多种手段,大幅提升了GMRES算法的求解效率。最后将并行算法应用到"局部径向基函数求解高维偏微分方程"问题的求解中。测试表明,CPU节点集群上开启32个进程,并行效率高达71.74%,4块MIC卡的最高加速性能可达单颗CPU的7倍。 展开更多
关键词 广义极小残量法 MIC MPI 大规模线性方程组
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