机群并行系统与网络并行计算环境

网络并行计算环境是近年来国际上发展并行环境的一个重要方向。由网络并行环境支持的机群并行系统具有投资少、可扩展性好的优势及无可比拟的灵活性，特别适合应用于我国许多科研和教育部门。作者在本文中主要讨论了机群并行系统和网络并行计算环境的一些技术问题，并给出了一个建立PC机群并行系统的实例。     

地震勘探数据资料处理软件集成化研究现状和发展趋势

现有的大量地震勘探数据资料处理软件界面不统一，而且计算存在大量浪费，限制了新技术在科研和生产中的作用，随着计算机技术在地球物理研究中的发展，为了使现有的计算软件要发挥更大作用，必须进行集成化和并行化处理，中国科学院地质与地球物理研究所已经开发的油储地球物理软件平台等地震勘探资料处理软件，代表这类集成化和并行化软件大规模数据处理的趋势。     

FORTRAN M在重磁数据处理中的应用

介绍了ＦｏｒｔｒａｎＭ的基本概念和特点。ＦｏｒｔｒａｎＭ是一个支持分布式环境中并行计算的Ｆｏｒｔｒａｎ语言新成员，它在Ｆｏｒｔｒａｎ７７上扩充而成，不仅能支持数据并行程序设计，而且能支持任务并行程序设计。在重磁数据处理中，常常要进行大计算量的运算，如果采用并行计算方法，可以大大提高低档机器的运算能力，降低运算费用，缩短处理周期。本文用ＦｏｒｔｒａｎＭ把ＧＭＰＳ改造成并行计算系统ＧＭＰＳ－ＦＭ，经实     

数值天气预报并行计算模式的设计与可行性讨论

使用TRANSPUTER并行计算机，设计数值天气预报的三种并行计算方案，并且利用二阶和四阶扩散模式，讨论这几种方案的可行性，分析它们的特点和应用范围。其结果为在TRANSPUTER并行计算上实现数值天气预报并行计算模式提供参考。     

钢筋混凝土框架结构计算机仿真与并行计算

介绍了钢筋混凝土框架结构计算机仿真和并行计算的研究现状。数值仿真主要采用有限元、离散元等数学物理模型,而可视化技术及图形仿真基于图形学和图像处理技术,是驾驭计算过程及理解大体积数据的唯一有效途径。有限元并行计算有SBS、EBE两种策略,非线性求解有直接与迭代解法,动力时程分析有显式、隐式和精细时程积分法。最后介绍了并行计算在钢筋混凝土结构分析中的应用。     

中尺度数值模式在IBMP690上的并行测试

2005年初,安徽省气象局在IBMP690上分别实现了MM5、WRF、GRAPES中尺度数值预报模式的并行计算,并分别对他们的加速比和并行效率做了测试。结果表明:当分别采用8、16、24个处理机时,三种模式均可在1个h内完成36~72 h的预报,并行效率约为65%,即能够满足业务需要,又较充分利用了计算机系统资源;当增加处理机数时,GRAPES的计算时间缩短最显著,平均并行效率也最高。     

参加Euro—Par2006国际会议总结

Euro—Par是欧洲并行计算年会的简称，这一会议是1995年通过合并了CONPAR—VAPP（并行与向量处理国际会议）和PARLE（欧洲并行体系结构与语言会议）这两个系列会议形成的。Euro—Par每年召开一次，由欧洲各国的大学、研究机构轮流主办，称为Euro—Par系列年会（Euro-Par annualseries）。     

基于MPI和OpenMP的重力及重力梯度数据并行正演算法研究

为提高重力及重力梯度数据的正演效率,笔者引入基于MPI (Message Passing Interface)和OpenMP (Open Multi-Processing)的并行计算,通过对比分析不同数据规模的网格数和模型体个数对并行效率和加速比的影响,得出随着正演数据规模的增加,并行效率和加速比均得到提高。同时对比了基于MPI和基于OpenMP的两种并行方式的性能,结果表明,重力及重力梯度数据正演的并行计算中MPI的提速能力优于OpenMP,且在较大规模数据的正演计算中基于MPI的并行效率优于基于OpenMP的并行效率。     

基于Julia加速的射频大地电磁法正演模拟与位移电流作用研究

射频大地电磁法(Radio-magnetotelluric, RMT)是浅地表电磁勘探的重要手段之一。由于勘探频段为10～300 kHz,其电磁场传播受地下介质介电常数的影响较大。传统准静态条件下的电磁响应严重制约RMT正演模拟精度,并进一步影响反演成像分辨率。针对这一问题,提出了一种基于Julia并行加速的全电流RMT电磁响应数值模拟方法,利用Julia的分布式计算将各频点的计算发送到不同进程进行求解,从而达到加速计算的目的,同时在计算中考虑位移电流的影响,提升正演的模拟精度。通过计算几种典型高阻/高介电模型的RMT响应,分析并总结了位移电流对射频段电磁场视电阻率及相位响应的影响规律。数值模拟结果表明：当浅部存在高阻覆盖层时,基于准静态假设条件计算的RMT视电阻率和相位响应偏高,且频率越高、覆盖层电阻率越大,响应偏差越大;对于煤炭采空区模型,RMT法能有效反映异常体位置,但忽略位移电流会在采空区及其附近引起较大计算误差;起伏地形的算例表明地形会覆盖地下异常体的RMT数值响应,尤其是地形拐角处;2种不同规模的并行算例对比证明了并行算法的高效性,且随着求解问题规模增大,并行算法效率也随之...     

基于数据分治与双层索引的并行点面叠加分析方法研究

地图叠加分析是一种计算密集型算法,并行化计算是加快算法执行速度的一种有效方法。该文研究分布式环境下的点面图层并行化叠加分析方法与实现。首先根据点面叠加的特点设置并行数据分解的方式,基于分治法分解空间数据,在并行系统下将地理要素分而治之。然后引入双层索引的并行叠加机制,一是对面图层根据Hilbert空间索引的排序方式分发数据,二是对点图层建立四叉树索引,对每一个进行相交运算的多边形进行快速过滤和求交。最后在Linux集群系统下实现该并行算法,其一利用MPI分布式计算环境实现在整体计算框架下的消息通讯模式的并行,其二在每个子节点中实现基于多核OpenMP工具的本地并行化。结果表明,利用双层空间索引分治的方法可实现并行数据分块,各子节点实现独立计算,减少并行系统中的I/O冲突,并行加速比明显。该方法对矢量地图运算的并行化进行了有益的尝试,为大数据时代的空间数据分析提供一种有效的途径。