多項式—PCG并行算法研究.pdf

1、計算機(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,為并行計算提供了一個很好的網(wǎng)絡(luò)平臺.同時由于商業(yè)化的硬件和軟件的不斷發(fā)展,也為計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供了高性價比、高可用性的計算.這種高性能計算系統(tǒng)一般被稱為機(jī)群計算系統(tǒng).近年來,機(jī)群計算系統(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.PVM(Parallel Virtual Machine)并行虛擬機(jī),是能使一群松散連接的計算機(jī)用來作為一臺并行計算資源的軟件系統(tǒng).這就使大規(guī)模計算問題可以通過使

2、用眾多計算機(jī)聚集來的計算能力和內(nèi)存來降低低成本地解決,PVM可移植性好、低性價比、編程環(huán)境的兼容性和運行平臺的廣泛性,使PVM擁有著大量的用戶,現(xiàn)已成為世界上分布式計算事實上的標(biāo)準(zhǔn).該文是將并行機(jī)群計算系統(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,但缺點是隨著工程結(jié)構(gòu)分析問題越來越復(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,往往要用大量的高階單元將結(jié)構(gòu)剖分得很密,這時相應(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)來進(jìn)行求解,費時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域進(jìn)行離散化(一個網(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)點代碼可以被并行化、并能在基于不同的PVM機(jī)群結(jié)點上運行.可用C++編寫程序,通過調(diào)用PVM庫函數(shù)提供對并行虛擬