一类分叉函数在向量机上的并行算法设计

摘要

cqvip:分叉函数是科学计算中经常使用的一类典型函数。它在串行机上计算很费时间。在向量机上运算效率更低。研究分叉函数的并行计算是并行算法与并行处理技术领域中的一大难题。本文主要以二维非定常辐射流体力学数值计算中一类复杂的分叉函数作为特定对象。着重研究分叉函数并行计算的设计技术与设计方法。通过挖掘隐含在物理原型深处的内在并行性,成功地研制出实现“面上并行”的高效并行计算格式,巧妙地运用了多级向量压缩还原方法和动态复合流水线的并行处理技术;设计编制了高效的FORTRAN向量程序。有效地将分叉函数纯顺序串行计算问题转化成为一个可向量化的并行计算问题。从而使分叉函数的并行运算速度提高二十倍。缩短计算时间,节省机时费用。分叉函数并行计算的设计思想新颖,设计技术与设计方法别具一格。具有推广应用价值,适用于一般大型科学计算进行深度并行性开发。对二维非定常辐射流体力学数值计算尤为适用。为大幅度提高这类科学计算程序的运算速度开辟了一条新路。