多項(xiàng)式—PCG并行算法研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展和微機(jī)處理芯片性能的不斷提高,為并行計(jì)算提供了一個(gè)很好的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái).同時(shí)由于商業(yè)化的硬件和軟件的不斷發(fā)展,也為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供了高性價(jià)比、高可用性的計(jì)算.這種高性能計(jì)算系統(tǒng)一般被稱為機(jī)群計(jì)算系統(tǒng).近年來(lái),機(jī)群計(jì)算系統(tǒng)已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界、商業(yè)界和其它行業(yè)界研究的熱點(diǎn).PVM(Parallel Virtual Machine)并行虛擬機(jī),是能使一群松散連接的計(jì)算機(jī)用來(lái)作為一臺(tái)并行計(jì)算資源的軟件系統(tǒng).這就使大規(guī)模計(jì)算問題可以通過使

2、用眾多計(jì)算機(jī)聚集來(lái)的計(jì)算能力和內(nèi)存來(lái)降低低成本地解決,PVM可移植性好、低性價(jià)比、編程環(huán)境的兼容性和運(yùn)行平臺(tái)的廣泛性,使PVM擁有著大量的用戶,現(xiàn)已成為世界上分布式計(jì)算事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn).該文是將并行機(jī)群計(jì)算系統(tǒng)應(yīng)用到解決電法勘探中,在使用有限元方法(FEM)時(shí)所產(chǎn)生的大型線性方程組求解問題上.有限元方法是工程學(xué)科的重要工具,被證明為在許多科學(xué)和工程領(lǐng)域中連續(xù)物理系統(tǒng)模擬的一種普遍方法,但缺點(diǎn)是隨著工程結(jié)構(gòu)分析問題越來(lái)越復(fù)雜,在結(jié)構(gòu)分析中,為

3、保證數(shù)值解的精度,在使用有限元方法離散處理時(shí),往往要用大量的高階單元將結(jié)構(gòu)剖分得很密,這時(shí)相應(yīng)的代數(shù)方程組的系數(shù)矩陣的階數(shù)很高,即使用目前速度最快的串行機(jī)來(lái)進(jìn)行求解,費(fèi)時(shí)仍然太多且問題的規(guī)模受到內(nèi)存容量的限制.FEM處理結(jié)構(gòu)分析問題的最基本思想是需要對(duì)域進(jìn)行離散化(一個(gè)網(wǎng)格或者模型),這和機(jī)群分而治之的思想相似.因此,有限元節(jié)點(diǎn)代碼可以被并行化、并能在基于不同的PVM機(jī)群結(jié)點(diǎn)上運(yùn)行.可用C++編寫程序,通過調(diào)用PVM庫(kù)函數(shù)提供對(duì)并行虛擬