基于MPI的LAGFD-WAM海浪数值模式并行算法研究(精选3篇)

基于MPI的LAGFD-WAM海浪数值模式并行算法研究 篇一

随着计算机技术的不断发展，海洋数值模拟在海洋科学、海洋工程等领域中扮演着重要的角色。其中，海浪数值模拟是海洋数值模拟的重要组成部分之一。在海浪数值模拟中，LAGFD-WAM（Linearized and Approximated Green Function Diffraction - WAM）是一种被广泛应用的数值模式。

然而，由于海浪数值模拟的计算量巨大，传统的串行算法已经无法满足海洋科学研究和工程应用的需求。因此，研究基于MPI（Message Passing Interface）的并行算法对提高海浪数值模拟的计算效率具有重要意义。

首先，基于MPI的并行算法可以将大规模计算任务划分成多个子任务，并将其分配给不同的计算节点进行并行计算。通过合理地划分和调度任务，可以充分利用计算资源，提高计算效率。

其次，基于MPI的并行算法还可以通过数据并行的方式，将海浪数值模拟中的数据分割成多个子域，并将其分配给不同的计算节点进行并行计算。通过合理地划分和调度数据，可以减少节点间的数据通信，降低通信开销，进一步提高计算效率。

此外，基于MPI的并行算法还可以采用动态负载均衡策略，根据不同计算节点的负载情况，动态地调整任务和数据的分配，以实现更加均衡的负载，进一步提高计算效率。

综上所述，基于MPI的并行算法对提高LAGFD-WAM海浪数值模式的计算效率具有重要意义。通过合理地划分和调度任务和数据，并采用动态负载均衡策略，可以充分利用计算资源，降低通信开销，提高计算效率，从而为海洋科学研究和海洋工程应用提供更加准确和高效的数值模拟结果。

基于MPI的LAGFD-WAM海浪数值模式并行算法研究 篇二

随着计算机技术的快速发展，海洋数值模拟在海洋科学、海洋工程等领域中扮演着越来越重要的角色。然而，由于海洋数值模拟的计算量巨大，传统的串行算法已经无法满足实时性要求。因此，研究基于MPI（Message Passing Interface）的并行算法对提高海洋数值模拟的实时性具有重要意义。

首先，基于MPI的并行算法可以将海洋数值模拟中的计算任务划分成多个子任务，并将其分配给不同的计算节点进行并行计算。通过合理地划分和调度任务，可以充分利用计算资源，提高计算速度，从而实现海洋数值模拟的实时性要求。

其次，基于MPI的并行算法还可以通过数据并行的方式，将海洋数值模拟中的数据分割成多个子域，并将其分配给不同的计算节点进行并行计算。通过合理地划分和调度数据，可以减少节点间的数据通信，降低通信开销，进一步提高计算速度，满足海洋数值模拟的实时性要求。

此外，基于MPI的并行算法还可以采用动态负载均衡策略，根据不同计算节点的负载情况，动态地调整任务和数据的分配，以实现更加均衡的负载，进一步提高计算速度，满足海洋数值模拟的实时性要求。

综上所述，基于MPI的并行算法对提高海洋数值模拟的实时性具有重要意义。通过合理地划分和调度任务和数据，并采用动态负载均衡策略，可以充分利用计算资源，降低通信开销，提高计算速度，从而实现海洋数值模拟的实时性要求。这对于海洋科学研究和海洋工程应用来说，具有重要的意义。

基于MPI的LAGFD-WAM海浪数值模式并行算法研究 篇三

基于MPI的LAGFD-WAM海浪数值模式并行算法研究

在LAGFD-WAM海浪串行数值模式基础上,利用MPI信息传递机制实现其并行化.通过对模拟区域合理划分,对数据采取分

块加载,实现了各个节点的负载平衡;通过对算法的改进实现了粗粒度计算,大幅度减少了通信量,从而提高了程序的执行效率.对串行计算和并行计算的效率比较表明,本文建立的方法能够得到较高的加速比.对全球海浪模式,加速比和CPU数目大致呈线性关系.对高分辨率的区域海浪模式,在128 CPU条件下加速比可以达到91.9.

作 者：王关锁 乔方利 杨永增 WANG Guan-suo QIAO Fang-li YANG Yong-zeng 作者单位：国家海洋局,第一海洋研究所,山东,青岛,266061;海洋环境科学和数值模拟国家海洋局重点实验室,山东,青岛,266061 刊 名：海洋科学进展 ISTIC PKU 英文刊名： ADVANCES IN MARINE SCIENCE 年，卷(期)： 200725(4) 分类号： P731.33 关键词：并行计算 加速比 海浪模式