【摘 要】
:
数值天气预报模式计算量不断增长,需要对模式进行有针对性的并行算法设计,从而有效利用超大规模的处理器,满足数值天气预报业务的实时性要求。YHGSM采用半隐半Lagrange对流方
论文部分内容阅读
数值天气预报模式计算量不断增长,需要对模式进行有针对性的并行算法设计,从而有效利用超大规模的处理器,满足数值天气预报业务的实时性要求。YHGSM采用半隐半Lagrange对流方案,在大规模并行计算机上已经实现了该方案的并行算法,并在插值计算阶段引入按需通信方式,在一定程度上减少了通信量,但在计算效率和算法的可扩展性方面仍有不足。本文面向YHGSM中的半Lagrange算法,以提高算法的可扩展性和并行效率为出发点,同时兼顾代码在现有实验环境下的适用性,针对插值阶段的按需通信过程,采用基于MPI的单边通信技术对算法进行并行优化设计。首先,分别对基于MPI和Coarray的单边通信模型进行深入研究,了解单边通信的通信机制,分析各自的优点和缺点。其次,通过以Cannon算法为例的对比实验,分析单边通信与双边通信的差异,同时找出最适合优化YHGSM半Lagrange方案的途径。之后,根据模式原有通信方案建立算法流程,分析插值缓冲区和发送缓冲区的数据结构,并在最大风方案发送缓冲区的基础上,总结出关键的通信参数,设计基于单边通信的并行算法。最后,通过对模式中的单边通信方案和点对点通信方案进行对比实验,验证了单边通信可以在按需通信的基础上进一步减少HALO交换的通信量,从而提高了模式的计算效率和可扩展性。
其他文献
队列系统搭载传感器、通信单元、控制器、执行器等组件,在提高移动体的机动性和安全性、减少能量消耗、实现快速编队控制等方面展现出优越性能。同时,队列系统的分布式控制依
光纤微腔结构具有体积小、易制备、易集成等诸多优点,且与光波导、光调制器等光通信元件的集成,可大大降低其集成器件尺寸。因此,光纤微腔结构的制备与特性成为近年来光纤传感器方向的研究热点。目前,特种光纤由于自身独特结构与固有特性得到了人们广泛的关注,因此深入研究特种光纤结合微腔结构所制备的新型传感器具有重要意义。本文在分析总结不同微腔结构传感器国内外研究现状的基础上,提出基于三包层石英基特种光纤(TCQ
多路访问边缘计算(Multi-access Edge Computing,MEC)技术能够降低以云服务器为中心的车联网场景的传输成本并提供更快速的交互响应。但是,采集数据的路边单元(RoadSide Unit
信息融合技术能够将多传感器的数据依据某种优化准则进行多角度、多层次、多级别的处理,产生对观测目标的一致性描述和解释,得到比单一传感器精度更高的结果。分布式融合估计
弥漫性肺疾患是指一类在肺部组织中呈现的大面积异常纹理。放射学科专家通过计算机断层扫描(CT)图像对该类纹理进行诊断,但因待筛查图像数量较大、肺部纹理复杂等因素易出现
利用外界环境变化与Brillouin散射谱特征量变化成映射关系这一特点,基于Brillouin散射的分布式光纤传感系统可以实现空间上物理量的连续测量。分布式光纤传感系统的应用范围越来越广泛,提高Brillouin散射谱特征量的提取精度对传感系统来说十分重要。因此,探索一种提高Brillouin散射谱特征提取精度的新型算法尤为重要。本文在总结分析Brillouin散射谱特征提取关键技术的基础上,重点
科学传播经历了公众科普,公众理解科学(科技传播)再到如今的过程,其间伴随的是公众素质的提升和媒介工具的进步。科学的影响也深入到社会和生活的方方面面,它不仅仅是国家实
石油是保障国家经济和政治安全的重要战略物资。自上世纪60年代起,石油在西方社会就已被广泛应用,成为推动现代工业和经济发展的主要动力。成品油是用量最大的石油产品之一,
吹灌封(BFS)技术是目前业界公认的无菌保障级别高、生产效率高、生产成本低且符合能源节约的制造工艺,广泛应用于医药、食品、保健品、化妆品等行业。虽然我国对吹灌封(BFS)
本文基于全球大气静力谱模式进行积云对流参数化方案的应用研究。物理过程参数化对数值模式的预报结果有重要影响。积云对流参数化方案是物理过程参数化中的重要内容,它不仅