基于MPI的三點相關(guān)函數(shù)并行算法研究.pdf

1、三點相關(guān)函數(shù)是天文學(xué)中主要的宇宙模擬算法之一,如何對其進行高效的計算一直是困擾天文學(xué)家的難題之一。本文基于對FFT三點相關(guān)算法的研究,為改進該算法計算精度不足和面對海量數(shù)據(jù)計算能力不足的問題,設(shè)計并實現(xiàn)分塊并行算法,并對算法進行優(yōu)化。
　　對于精度不足的問題,將高精度時遇到的大規(guī)模原始矩陣進行分塊,使小塊矩陣計算時內(nèi)存使用量在單個節(jié)點內(nèi)存允許的范圍之內(nèi),實現(xiàn)高精度計算。
　　針對海量數(shù)據(jù)計算能力的問題,本文提出將分塊后計算任

2、務(wù)分配至不同節(jié)點獨立計算,并將計算結(jié)果進行合并。通過計算節(jié)點的擴展,不斷增加計算的進程數(shù)目,降低計算時間,提高計算效率。由實驗結(jié)果分析可知,隨著計算進程數(shù)目的增加,加速比基本呈現(xiàn)線性趨勢。
　　最后,本文對并行算法的結(jié)果正確性進行驗證,并通過對FFTW庫和算法的進一步研究,進行了幾種優(yōu)化實驗:1.過濾掉值全為0的矩陣計算。2.去除過濾矩陣多余0。3.將計算的矩陣的維度設(shè)置成2,3,5,7的倍數(shù)。4.將三維矩陣轉(zhuǎn)換成一維矩陣進行傅立