基于PVM的Occam反演性能優(yōu)化.pdf

1、Occam反演以其穩(wěn)定收斂和不依賴于初始模型的特性，被廣泛應(yīng)用于大地電磁數(shù)據(jù)的處理。但是，在Occam反演過(guò)程中偏導(dǎo)數(shù)矩陣的計(jì)算和拉格朗日乘子的求取導(dǎo)致大量的模型正演，使得反演速度低下。為此，研究了利用基于PVM的并行計(jì)算來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。 PVM是當(dāng)前流行的并行編程環(huán)境之一。PVM系統(tǒng)兼容性好，但默認(rèn)條件下性能設(shè)置比較保守，系統(tǒng)性能還存在優(yōu)化提升潛力。矩陣乘法是可以借助并行計(jì)算實(shí)現(xiàn)效率提升的典型運(yùn)算之一，本文利用預(yù)設(shè)的矩陣乘法運(yùn)

2、算測(cè)試用例，給出了從任務(wù)粒度劃分、消息傳遞的尋徑與封包、任務(wù)分派、節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡等方面優(yōu)化PVM并行性能的策略，并分析了相關(guān)優(yōu)化手段在優(yōu)化PVM性能工作中的實(shí)用價(jià)值。 在討論了PVM的各種優(yōu)化策略后，本文把相關(guān)優(yōu)化手段引入Occam反演并行化工作中，以提升性能為主要目標(biāo)，從反演任務(wù)粒度優(yōu)化、通信性能優(yōu)化、動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡、節(jié)點(diǎn)數(shù)自適應(yīng)4個(gè)方面入手，對(duì)原有基于PVM的Occam反演并行程序?qū)嵤┝烁倪M(jìn)。 在優(yōu)化性能的同時(shí)，本文在增

3、強(qiáng)Occam反演并行程序的易用性方面也進(jìn)行了嘗試，并在原有Occam反演并行程序基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了異速集群節(jié)點(diǎn)偵測(cè)、集群規(guī)模感應(yīng)、節(jié)點(diǎn)間文件自動(dòng)分發(fā)功能。 最后，給出了改進(jìn)后Occam反演并行程序的性能測(cè)試數(shù)據(jù)。測(cè)試結(jié)果表明，相對(duì)于原有Occam反演并行程序無(wú)法很好利用更大規(guī)模集群的問(wèn)題，改進(jìn)后的Occam反演并行計(jì)算程序在20節(jié)點(diǎn)集群環(huán)境下，整體加速比相對(duì)8節(jié)點(diǎn)集群環(huán)境下得到了進(jìn)一步提升，并仍然保持了較高的節(jié)點(diǎn)效率。此外，改進(jìn)后的