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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

广义共轭余差法的通信避免算法被引量：1: 2; 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

改进的并行广义共轭残差算法被引量：1: 3; 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

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: 4; 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

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

题名广义共轭余差法的通信避免算法被引量：1: 2; 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

题名改进的并行广义共轭残差算法被引量：1: 3; 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: 4; 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	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	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
3	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
4	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