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《基于openmp的并行計(jì)算技術(shù)與應(yīng)用-.研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、I：rf_桂林理工人學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在快速發(fā)展的信息化社會(huì)中，需要處理的信息量越來越大，對(duì)計(jì)算能力和計(jì)算速度也提出了更高的要求，如果僅僅是通過提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體性能來滿足這一要求，是不太可能的。面對(duì)上述問題，人們逐漸將目光投向多核計(jì)算機(jī)的發(fā)展?，F(xiàn)如今，將大規(guī)模復(fù)雜問題在多核平臺(tái)下進(jìn)行并行處理已成為一種主流發(fā)展趨勢?！ぴ诙嗪薖c機(jī)下采用OpenMp并行編程模式對(duì)串行算法進(jìn)行并行計(jì)算，可以充分發(fā)揮多核的優(yōu)勢，將計(jì)算任務(wù)進(jìn)行劃分后再分配給多個(gè)核并行運(yùn)算，從而大大節(jié)省計(jì)算時(shí)間，提高工作效率；而且在所需資源方面不像MPP需要大型計(jì)
2、算機(jī)或是像COW需要大量PC機(jī)組成機(jī)群進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，大大節(jié)省了成本。針對(duì)一些經(jīng)典串行公共算法(蟻群算法、Cannon算法和遺傳算法)在解決大規(guī)模復(fù)雜問題時(shí)運(yùn)行時(shí)間較長的不足，本文在多核環(huán)境下采用基于OpenMp的并行編程技術(shù)對(duì)這些算法進(jìn)行一些改進(jìn)，同時(shí)利用多核優(yōu)勢將大規(guī)模問題進(jìn)行劃分后分配給多核PC機(jī)的各個(gè)處理器使其并行執(zhí)行，計(jì)算出改進(jìn)前后各算法的運(yùn)行時(shí)間和加速比并進(jìn)行對(duì)比，實(shí)驗(yàn)證明，改進(jìn)后各算法的運(yùn)行時(shí)間明顯縮短，程序執(zhí)行效率顯著提高。在實(shí)驗(yàn)過程中還可以看到，未使用OpenMp制導(dǎo)語句的算法在運(yùn)行時(shí)CPU的利用率只有52％，而
3、使用OpenMp制導(dǎo)語句后算法在運(yùn)行時(shí)CPU的利用率達(dá)到了100％，說明經(jīng)改進(jìn)后的算法充分利用了計(jì)算機(jī)的多個(gè)核來并行處理算法的計(jì)算任務(wù)。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Occam反演需要計(jì)算偏導(dǎo)數(shù)矩陣和選取拉格朗日乘子，經(jīng)分析可知這兩部分在整個(gè)程序中所占的計(jì)算量非常大，利用單核PC機(jī)進(jìn)行Occam反演時(shí)的計(jì)算速度很慢。針對(duì)這一問題本文在多核環(huán)境下對(duì)Occam反演程序中的偏導(dǎo)數(shù)計(jì)算和拉格朗日乘子計(jì)算部分進(jìn)行了基于OpenMp的并行優(yōu)化。在拉格朗日乘子計(jì)算過程中本文采用了掃描和
4、一維搜索兩種方式，并且比較了這兩種方式各自的優(yōu)缺點(diǎn)。通過實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)并行優(yōu)化后Occam反演程序運(yùn)行時(shí)間大大減少，程序加速比和執(zhí)行效率都能取得比較理想的效果?！ぃP(guān)鍵詞：并行計(jì)算，OpenMp，經(jīng)典算法，Ocean反演■■ABSTRACTIIlthccurrentsocietythatwithhigh·speeddevelopmentoftheinformation．theinformationwhichneedtohandleismoreandmorelarger,computingpowerandcomputingspe
5、edarealsoputforwardhighel"requirements．IfonlyimprovetheoverallperformanceofcomputersystemsCall’tmeetthedemand．Facingthiscontradiction，people"tumedto‘thedevelopmentofMulti-corecomputergradually,．Now，throughtheMulti．corecomputerforparallelcomputingtoimprovecomputatio
6、nalefficiency,reducethecalculationtimehasbecometothemaintrend．UsingOpenMpparallelprogrammingmodetoparallelprocessserialalgorithminmulticorePCcailgivefullplaytotheadvantagesofmulti．core，dividethecalculationt勰ktomultiplecA)reandmakeitparallelcomputing．Itwillgreatlysa
7、vingcalculationtime，improveefficiency；AndintherequiredresourcesisunliketoMPPwhichrequirelargecomputerorCOWthatneedsalargenumberofPCbecomesfleetconductedexperiments，itwillgreatlVsavingcost．Aimingatthedisadvantagethatclassicalserialpublicalgorithm(antcolonyalgorithm,
8、cannonalgoritlunandgeneticalgorithm)consumingalargeamountoftimewhenitsolv懿largescaleandcomplicatedproblems，thispaperadoptthetechnologyofmulti．‰ad
