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GRAPES模式中Helmhothz方程两种求解方法的对比研究被引量：3: 1; 作者宋君强伍湘君 +4 位作者张理论陈德辉金之雁胡江林李兴良《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2011年第11期65-70,共6页; GRAPES是中国气象局自主研发的一个全球/区域分析预报系统。其模式计算方程组经过离散化之后,积分求解过程最终归结为对一个椭圆方程或Helmholtz(赫姆霍兹)方程的求解,这个求解是整个动力框架计算的核心。在目前GRAPES全球模式的准业务... 展开更多; 关键词 GRAPES HELMHOLTZ方程广义共轭余差法(gcr) 广义最小残差法(GMRES); 在线阅读下载PDF 职称材料

三维水动力学模型高精度差分格式和解法研究被引量：4: 2; 作者谢伟松陶建华《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期590-594,共5页; 采用高精度差分格式对三维水动力学问题的时均化Navier Stokes方程进行了数值模拟,进而采用广义共轭剩余法(GCR方法)求解压力泊松方程,并采用显式三级二阶Runge Kutta格式模拟了时间步进过程.傅立叶分析表明,文中所采用的三阶迎风紧致... 展开更多; 关键词三维水动力学模型高精度差分格式时均化Navier-Stokes方程数值模拟广义共轭剩余法; 在线阅读下载PDF 职称材料

广义共轭余差法的通信避免算法被引量：1: 3; 作者金之雁杨磊 +1 位作者林隽民王哲《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第3期74-79,共6页; 广义共轭余差法是一种用于求解非对称线性方程组的有效算法。为减少算法中的全局通信,首创性地提出了“通信避免的广义共轭余差法”,避免了迭代过程中的全局通信,使算法中的全局通信总次数降低了一个数量级,同时减少了约50%的计算量(计... 展开更多; 关键词通信避免算法广义共轭余差法并行计算全球区域一体化数值预报模式曙光-派计算集群; 在线阅读下载PDF 职称材料

基于离散小波变换的AWE技术及其应用: 4; 作者陈明生孙玉发张奕《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期472-475,561,共5页; 提出一种将离散小波变换和渐近波形估计技术应用到矩量法中求解组合场积分方程的方法,再结合共轭梯度法和广义最小余量法,对平面波照射下任意形状二维电大导体目标的电磁散射特性进行分析,可实现目标宽带雷达散射截面的快速计算.组合场... 展开更多; 关键词离散小波变换渐近波形估计组合场积分方程共轭梯度广义最小余量法; 在线阅读下载PDF 职称材料

基于CPU+GPU异构并行的广义共轭余差算法性能优化被引量：2: 5; 作者黄东强黄建强 +3 位作者贾金芳吴利刘令斌王晓英《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2022年第6期15-21,共7页; 为了提高GRAPES数值天气预报模式的计算效率,改善动力框架部分的性能,针对广义共轭余差算法(GCR)求解赫姆霍兹方程在GRAPES模式中耗时较大的问题,提出了一种基于CPU+GPU异构并行的预处理广义共轭余差算法。采用不完全LU分解对系数矩阵... 展开更多; 关键词 GRAPES 广义共轭余差算法 GPU 异构并行; 在线阅读下载PDF 职称材料

GRAPES动力框架中大规模稀疏线性系统并行求解及优化被引量：2: 6; 作者张琨贾金芳 +2 位作者严文昕黄建强王晓英《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期149-154,162,共7页; 赫姆霍兹方程求解是GRAPES数值天气预报系统动力框架中的核心部分,可转换为大规模稀疏线性系统的求解问题,但受限于硬件资源和数据规模,其求解效率成为限制系统计算性能提升的瓶颈。分别通过MPI、MPI+OpenMP、CUDA三种并行方式实现求解... 展开更多; 关键词稀疏线性系统广义共轭余差法信息传递接口 OpenMP编程统一计算架构; 在线阅读下载PDF 职称材料

改进的并行广义共轭残差算法被引量：1: 7; 作者赵利斌田有先《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期80-82,共3页; 针对大型非对称稀疏线性方程组的求解,通过利用广义共轭残差(GCR)算法的固有性质,消除GCR算法的内积计算数据相关性,给出一种改进的广义共轭残差(IGCR)算法。IGCR算法与GCR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... 展开更多; 关键词 gcr算法并行计算同步开销; 在线阅读下载PDF 职称材料

非Hermite线性方程组的若干预处理迭代算法被引量：4: 8; 作者张迎春李英 +1 位作者肖曼玉谢公南《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2019年第3期237-249,共13页; 非Hermite线性方程组在科学和工程计算中有着重要的理论研究意义和使用价值,因此如何高效求解该类线性方程组,一直是研究者所探索的方向.通过提出一种预处理方法,对非Hermite线性方程组和具有多个右端项的复线性方程组求解的若干迭代算... 展开更多; 关键词非Hermite线性方程组广义共轭A-正交残量平方法预处理方法; 在线阅读下载PDF 职称材料

GMRES方法在分析三维介质目标电磁散射问题中的应用: 9; 作者夏浩淼孙玉发宋开宏《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第4期47-50,共4页; 把广义最小余数法(GMRES)和矩量法(MOM)结合起来研究三维介质目标的电磁散射问题。对三维介质目标的远区散射场进行了计算,结果与高斯消去法和共轭梯度法(CGM)的计算结果进行了比较,它们吻合的很好,而GMRES方法的计算效率大大提高,说明G... 展开更多; 关键词 GMRES方法三维介质目标电磁散射广义最小余数法矩量法共轭梯度法; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名GRAPES模式中Helmhothz方程两种求解方法的对比研究被引量：3: 1; 作者宋君强伍湘君张理论陈德辉金之雁胡江林李兴良; 机构国防科学技术大学计算机学院中国气象局数值预报中心国家气象中心; 出处《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2011年第11期65-70,共6页; 基金国家863计划资助项目(2009AA01A138) 国家自然科学基金资助项目(40505023) 公益性行业(气象)科研专项资助项目(GYHY201006013); 文摘 GRAPES是中国气象局自主研发的一个全球/区域分析预报系统。其模式计算方程组经过离散化之后,积分求解过程最终归结为对一个椭圆方程或Helmholtz(赫姆霍兹)方程的求解,这个求解是整个动力框架计算的核心。在目前GRAPES全球模式的准业务计算中,对于分辨率为0.5o的系统,Helmholtz方程的求解时间占到了整个模式计算时间的三分之一强。而且随着未来高分辨率模式的进一步加细,以及模式计算精度的提高,方程求解计算总量更是呈指数式增长。为此,本文分析了GRAPES模式中求解Helmholtz方程所采用的广义共轭余差法(GCR),并对比给出了利用PETSC函数库中提供的GMRES方法求解Helmholtz方程的一些初步测试结果。结果表明,采用高精度的GMRES方法可以减少模式预报偏差,改善模式预报准确度,在大规模并行计算时具有更好的可扩展性能。; 关键词 GRAPES HELMHOLTZ方程广义共轭余差法(gcr) 广义最小残差法(GMRES); Keywords GRAPES Helmholtz equation gcr （generalized conjugate residual method） GMRES （generalized Minimal residual method）; 分类号 TP301 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名三维水动力学模型高精度差分格式和解法研究被引量：4: 2; 作者谢伟松陶建华; 机构天津大学理学院天津大学机械工程学院; 出处《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期590-594,共5页; 基金南开大学天津大学刘徽应用数学中心基金资助项目.; 文摘采用高精度差分格式对三维水动力学问题的时均化Navier Stokes方程进行了数值模拟,进而采用广义共轭剩余法(GCR方法)求解压力泊松方程,并采用显式三级二阶Runge Kutta格式模拟了时间步进过程.傅立叶分析表明,文中所采用的三阶迎风紧致差分格式具有较高的精度.数值实验进一步验证了上述数值模型的准确性和有效性.; 关键词三维水动力学模型高精度差分格式时均化Navier-Stokes方程数值模拟广义共轭剩余法; Keywords high accuracy scheme up-winding compact scheme Navier-Stokes equation general conjugate residue method; 分类号 TV131.2 [水利工程—水力学及河流动力学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名广义共轭余差法的通信避免算法被引量：1: 3; 作者金之雁杨磊林隽民王哲; 机构中国气象科学研究院英特尔中国有限公司; 出处《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第3期74-79,共6页; 文摘广义共轭余差法是一种用于求解非对称线性方程组的有效算法。为减少算法中的全局通信,首创性地提出了“通信避免的广义共轭余差法”,避免了迭代过程中的全局通信,使算法中的全局通信总次数降低了一个数量级,同时减少了约50%的计算量(计算量的具体减少比例与计算规模相关)。大规模测试中(最大16384进程),新算法最高达到了原算法3倍的运算速率。进一步分析表明,新算法在各种并行规模下的运算速率和可扩展性都优于原算法。在较小并行规模下,新算法的优势主要来源于计算量的减少。在较大并行规模下,新算法的优势主要来源于全局通信量的减少。; 关键词通信避免算法广义共轭余差法并行计算全球区域一体化数值预报模式曙光-派计算集群; Keywords communication avoiding algorithm generalized conjugate residual method parallel computing global/regional assimilation and prediction system Sugon_πcluster; 分类号 O246 [理学—计算数学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名基于离散小波变换的AWE技术及其应用: 4; 作者陈明生孙玉发张奕; 机构安徽大学教育部计算智能与信号处理重点实验室; 出处《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期472-475,561,共5页; 基金安徽省教育厅重点科研项目(2004kj002zd) 安徽省高校"十五"优秀人才计划项目资助; 文摘提出一种将离散小波变换和渐近波形估计技术应用到矩量法中求解组合场积分方程的方法,再结合共轭梯度法和广义最小余量法,对平面波照射下任意形状二维电大导体目标的电磁散射特性进行分析,可实现目标宽带雷达散射截面的快速计算.组合场积分方程的使用消除了内谐振问题.将计算结果与传统矩量法进行比较,结果表明,基于离散小波变换的AWE(asymptotic wave-form evaluation)技术在提高计算效率和节约存储空间方面具有明显优势.; 关键词离散小波变换渐近波形估计组合场积分方程共轭梯度广义最小余量法; Keywords discrete wavelet transform asymptotic waveform evaluation combined-field integral equation conjugate gradient method generalized minimal residual method; 分类号 O451 [理学—无线电物理] TN011 [电子电信—物理电子学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名基于CPU+GPU异构并行的广义共轭余差算法性能优化被引量：2: 5; 作者黄东强黄建强贾金芳吴利刘令斌王晓英; 机构青海大学计算机技术与应用系; 出处《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2022年第6期15-21,共7页; 基金青海省科技计划项目-应用基础研究计划(2022-ZJ-701) 国家自然科学基金资助项目(62062059,62162053)。; 文摘为了提高GRAPES数值天气预报模式的计算效率,改善动力框架部分的性能,针对广义共轭余差算法(GCR)求解赫姆霍兹方程在GRAPES模式中耗时较大的问题,提出了一种基于CPU+GPU异构并行的预处理广义共轭余差算法。采用不完全LU分解对系数矩阵进行预处理来减少迭代次数,在此基础上实现了OpenMP的细粒度并行和MPI粗粒度并行,OpenMP并行主要是采用循环展开的方式对程序中无数据依赖的循环体使用编译制导来提高程序的性能;MPI并行主要是将数据划分给各个进程,采用非阻塞通信和优化进程通信数据量的方式来提高并行程序的可拓展性。实现了MPI+CUDA异构并行,MPI负责节点间进程通信以及迭代控制,CUDA负责处理计算密集型任务,将GCR中耗时较大的矩阵计算部分移植到GPU上处理,采用访存优化和数据传输优化来减少CPU和GPU间的数据传输开销。实验结果表明:与串行程序相比,OpenMP并行加速比为2.24,MPI并行加速比为3.32,MPI+CUDA异构并行加速比为4.69,实现了异构平台上的广义共轭余差算法性能优化,提高了程序的计算效率。; 关键词 GRAPES 广义共轭余差算法 GPU 异构并行; Keywords GRAPES generalized conjugate residual method GPU heterogeneous parallel; 分类号 TP311.1 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论] O244 [理学—计算数学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名GRAPES动力框架中大规模稀疏线性系统并行求解及优化被引量：2: 6; 作者张琨贾金芳严文昕黄建强王晓英; 机构青海大学计算机技术与应用系清华大学计算机科学与技术系; 出处《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期149-154,162,共7页; 基金国家自然科学基金(61762074,62062059) 青海省科技计划(2019-ZJ-7034) 教育部“春晖计划”科研基金(QDCH2018001)。; 文摘赫姆霍兹方程求解是GRAPES数值天气预报系统动力框架中的核心部分,可转换为大规模稀疏线性系统的求解问题,但受限于硬件资源和数据规模,其求解效率成为限制系统计算性能提升的瓶颈。分别通过MPI、MPI+OpenMP、CUDA三种并行方式实现求解大规模稀疏线性方程组的广义共轭余差法,并利用不完全分解LU预处理子(ILU)优化系数矩阵的条件数,加快迭代法收敛。在CPU并行方案中,MPI负责进程间粗粒度并行和通信,OpenMP结合共享内存实现进程内部的细粒度并行,而在GPU并行方案中,CUDA模型采用数据传输、访存合并及共享存储器方面的优化措施。实验结果表明,通过预处理优化减少迭代次数对计算性能提升明显,MPI+OpenMP混合并行优化较MPI并行优化性能提高约35%,CUDA并行优化较MPI+OpenMP混合并行优化性能提高约50%,优化性能最佳。; 关键词稀疏线性系统广义共轭余差法信息传递接口 OpenMP编程统一计算架构; Keywords sparse linear system generalized conjugate residual(gcr)method Message Passing Interface(MPI) OpenMP programming Compute Unified Device Architecture(CUDA); 分类号 TP311.1 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名改进的并行广义共轭残差算法被引量：1: 7; 作者赵利斌田有先; 机构重庆邮电大学计算机科学与技术学院; 出处《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期80-82,共3页; 基金重庆市科委基金资助项目(CST2005BB0061); 文摘针对大型非对称稀疏线性方程组的求解,通过利用广义共轭残差(GCR)算法的固有性质,消除GCR算法的内积计算数据相关性,给出一种改进的广义共轭残差(IGCR)算法。IGCR算法与GCR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GCR算法的一半。数值计算结果与理论分析表明,IGCR算法的性能优于GCR算法。; 关键词 gcr算法并行计算同步开销; Keywords generalized conjugate residual（gcr） algorithm parallel computation synchronization overhead; 分类号 TP301 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名非Hermite线性方程组的若干预处理迭代算法被引量：4: 8; 作者张迎春李英肖曼玉谢公南; 机构西北工业大学航海学院机械与动力工程系商丘师范学院信息技术学院西北工业大学应用数学系; 出处《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2019年第3期237-249,共13页; 基金国家自然科学基金(51676163)~~; 文摘非Hermite线性方程组在科学和工程计算中有着重要的理论研究意义和使用价值,因此如何高效求解该类线性方程组,一直是研究者所探索的方向.通过提出一种预处理方法,对非Hermite线性方程组和具有多个右端项的复线性方程组求解的若干迭代算法进行预处理,旨在提高原算法的收敛速度.最后通过数值试验表明,所提出的若干预处理迭代算法与原算法相比较,预处理算法迭代次数大大降低,且收敛速度明显优于原算法.除此之外,广义共轭A-正交残量平方法(GCORS2)的预处理算法与其他算法相比,具有良好的收敛性行为和较好的稳定性.; 关键词非Hermite线性方程组广义共轭A-正交残量平方法预处理方法; Keywords non-Hermitian linear equations generalized conjugate A-orthogonal residual squared method preconditioning method; 分类号 O241.6 [理学—计算数学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

题名GMRES方法在分析三维介质目标电磁散射问题中的应用: 9; 作者夏浩淼孙玉发宋开宏; 机构安徽大学电子科学与技术学院; 出处《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第4期47-50,共4页; 基金安徽省教育厅重点科研基金资助项目(2004kj002zd); 文摘把广义最小余数法(GMRES)和矩量法(MOM)结合起来研究三维介质目标的电磁散射问题。对三维介质目标的远区散射场进行了计算,结果与高斯消去法和共轭梯度法(CGM)的计算结果进行了比较,它们吻合的很好,而GMRES方法的计算效率大大提高,说明GMRES方法和MOM的结合是求解三维电磁散射问题的有效途径之一。; 关键词 GMRES方法三维介质目标电磁散射广义最小余数法矩量法共轭梯度法; Keywords generalized minimal residual 3D electromagnetic scattering method of moments conjugate gradient method; 分类号 TN011 [电子电信—物理电子学]; 在线阅读下载PDF 职称材料

	题名	作者	出处	发文年	被引量	操作
1	GRAPES模式中Helmhothz方程两种求解方法的对比研究	宋君强伍湘君张理论陈德辉金之雁胡江林李兴良	《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心	2011	3	在线阅读下载PDF 职称材料
2	三维水动力学模型高精度差分格式和解法研究	谢伟松陶建华	《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心	2003	4	在线阅读下载PDF 职称材料
3	广义共轭余差法的通信避免算法	金之雁杨磊林隽民王哲	《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心	2020	1	在线阅读下载PDF 职称材料
4	基于离散小波变换的AWE技术及其应用	陈明生孙玉发张奕	《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心	2006	0	在线阅读下载PDF 职称材料
5	基于CPU+GPU异构并行的广义共轭余差算法性能优化	黄东强黄建强贾金芳吴利刘令斌王晓英	《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心	2022	2	在线阅读下载PDF 职称材料
6	GRAPES动力框架中大规模稀疏线性系统并行求解及优化	张琨贾金芳严文昕黄建强王晓英	《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心	2022	2	在线阅读下载PDF 职称材料
7	改进的并行广义共轭残差算法	赵利斌田有先	《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心	2009	1	在线阅读下载PDF 职称材料
8	非Hermite线性方程组的若干预处理迭代算法	张迎春李英肖曼玉谢公南	《应用数学和力学》 CSCD 北大核心	2019	4	在线阅读下载PDF 职称材料
9	GMRES方法在分析三维介质目标电磁散射问题中的应用	夏浩淼孙玉发宋开宏	《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS	2004	0	在线阅读下载PDF 职称材料