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有向图并行计算中的多目标剖分算法

计算机学报 2005年第12期28卷 2045-2051页

作者：金光浩莫则尧中国工程物理研究院研究生部北京100088 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088

在以离散网格为基础的某些数值模拟中,网格间的数据依赖关系可以抽象为有向图.如何剖分这些有向图成多个子图,将各子图对应的数值模拟任务映射到不同的处理机,是该类数值模拟并行计算的基础.剖分算法中,需要综合考虑连通性、并行度、负... 详细信息

在以离散网格为基础的某些数值模拟中,网格间的数据依赖关系可以抽象为有向图.如何剖分这些有向图成多个子图,将各子图对应的数值模拟任务映射到不同的处理机,是该类数值模拟并行计算的基础.剖分算法中,需要综合考虑连通性、并行度、负载平衡、通信开销四个目标.文章在传统有向图剖分算法的基础上,提出了一个权衡这四个目标的有向图多目标剖分区域分解算法.应用于二维非结构网格上的柱对称中子输运并行计算中,通量扫描并行算法在该区域剖分算法上获得的并行效率比原来的无向图区域剖分算法高50%以上.

关键词：有向图图剖分并行计算

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面向复杂装配体模型的两级并行曲面网格生成

计算机工程 2024年第6期50卷 321-327页

作者：徐权冷珏琳刘田田郑澎中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100094 中国工程物理研究院计算机应用研究所四川绵阳621900

针对实际工程应用中的大规模数值模拟需求,面向复杂几何装配体模型,提出一种适配高性能计算机分布式共享存储体系的两级并行曲面网格生成方法。首先提取几何模型的关键特征,基于关键特征构建网格尺寸场并预估出每个几何实体内的网格规... 详细信息

针对实际工程应用中的大规模数值模拟需求,面向复杂几何装配体模型,提出一种适配高性能计算机分布式共享存储体系的两级并行曲面网格生成方法。首先提取几何模型的关键特征,基于关键特征构建网格尺寸场并预估出每个几何实体内的网格规模大小;然后基于模型几何实体的相邻关系和预估的网格规模建立模型实体间的邻接关系图,通过图剖分算法将几何模型分解为不同的子模型,将子模型分配到不同的进程内;最后在各进程内按照“点-线-面”的顺序依次并行生成点网格、线网格和面网格。在曲面网格并行生成中采取进程和线程混合的并行方式,不同子模型之间采用消息传递接口并行,同一个子模型的不同几何曲面之间采用OpenMP并行。通过三峡大坝模型对该方法进行验证,结果表明,通过分析算法的并行效率、通信最小化和负载平衡,该方法可以在数千处理器核上获得40%的并行效率,不同进程间的通信量较少,且可以获得良好的负载平衡。

关键词：曲面网格生成区域分解并行网格生成装配体模型图剖分

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面向并行负载平衡的数据剖分技术

计算机应用研究 2010年第11期27卷 4015-4019页

作者：汤继飞李思张理论宋君强国防科学技术大学计算机学院长沙410073 广州军区指挥自动化站广州510000

对传统的数据剖分技术和负载平衡对大规模并行计算性能的影响进行了综述,介绍了目前典型的几何剖分方法和图剖分方法的特点,并分析比较各种剖分算法及常用剖分软件包(ParMETIS、Zoltan、JOSTLE等)在实际应用中的优缺点,深入探讨了数据... 详细信息

对传统的数据剖分技术和负载平衡对大规模并行计算性能的影响进行了综述,介绍了目前典型的几何剖分方法和图剖分方法的特点,并分析比较各种剖分算法及常用剖分软件包(ParMETIS、Zoltan、JOSTLE等)在实际应用中的优缺点,深入探讨了数据剖分技术是如何对超大规模数值模拟计算任务进行高效划分以解决负载平衡问题的,以期为开展并行计算研究和并行性能优化的研究人员提供参考。

关键词：负载平衡数据剖分几何剖分图剖分

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大规模线性问题求解算法的高可扩展性研究

数值计算与计算机应用 2019年第1期40卷 68-80页

作者：吴学凇曹建文王宇鹏中国科学院软件研究所并行软件与计算科学实验室北京100190

针对大规模线性问题的迭代求解算法在100PF乃至E级超级计算机上的高可扩展性问题进行研究.首先分析了数理模型、数值方法、体系结构的耦合和非均衡特性,将高可扩展性问题归结到的权重图的剖分问题上.然后对若干图剖分算法与软件包进行分... 详细信息

针对大规模线性问题的迭代求解算法在100PF乃至E级超级计算机上的高可扩展性问题进行研究.首先分析了数理模型、数值方法、体系结构的耦合和非均衡特性,将高可扩展性问题归结到的权重图的剖分问题上.然后对若干图剖分算法与软件包进行分析,基于Petal-剖分算法实现了全局通信开销近似优化的大规模聚类分组算法.与基于舒尔补架构的线性问题求解方法相结合,给出了具有高可扩展性的线性问题求解架构(Schur-KS).最后通过大规模环境下的高可扩展性测试和中小规模环境下针对典型实际应用问题用例的强可扩展性测试,分别验证了基于Schur-KS架构的求解算法的高可扩展性以及对典型实际应用问题的求解性能.

关键词：高可扩展性通信开销极小化图剖分权重连通图迭代求解

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结构拓扑修改的重分析算法

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