太极拳 swMATH ID: 40894 软件作者： 胡，Y。；李，T-M；安德森，L。；Ragan-Kelley，J。；杜兰德，F。 描述： 太极：一种在空间稀疏数据结构上进行高性能计算的语言。三维可视化计算数据通常在空间上是稀疏的。为了利用这种稀疏性，人们开发了分层稀疏数据结构，例如多级稀疏体素网格、粒子和3D散列表。然而，由于其固有的复杂性和开销，开发和使用这些高性能稀疏数据结构具有挑战性。我们提出太极，一种新的面向数据的编程语言，用于有效地创作、访问和维护此类数据结构。该语言为编写计算代码提供了一个高级的数据结构识别接口。用户独立指定数据结构。我们提供了几个具有不同稀疏特性的基本组件，这些组件可以任意组合，以创建广泛的多级稀疏数据结构。数据结构与计算的这种解耦使得在不更改计算代码的情况下很容易尝试不同的数据结构，并允许用户编写计算，就像使用密集数组一样。然后，我们的编译器使用数据结构和索引分析的语义自动优化局部性，消除相干访问的冗余操作，保持稀疏性和内存分配，并为CPU和GPU生成高效的并行和矢量化指令。我们的方法在常用的计算内核（如模板应用程序、邻域查找和粒子散射）上产生了具有竞争力的性能。我们通过实现模拟、渲染和视觉任务来演示我们的语言，包括材料点方法模拟、有限元分析、，多重网格泊松解算器，用于压力投影、体积路径跟踪和稀疏网格上的三维卷积。我们的计算数据结构解耦允许我们快速实验不同的数据安排，并开发针对特定计算任务定制的高性能数据结构。与手工优化的参考实现相比，使用1<u>1</u>0的代码行，我们的平均性能提高了4.55倍。 主页： https://dl.acm.org/doi/10.1145/3355089.3356506 源代码： https://github.com/taichi-dev/taichi网站 相关软件： Diff太极;PyTorch公司;MPM3D（MPM3D）;亚当;旋转;锥齿轮;合子;HOOMD-TF型;SchNet公司;JAX医学博士;海口;DeepChem公司;数字Py;TensorFlow公司;奥姆尼格洛特;类鸟群;日本宇宙航空公司;github;Autograd公司;开放式多媒体 引用于： 6文件 全部的 前5名18位作者引用 2 马，冉 2 孙伟庆 1 凯文·卡尔伯格（Kevin T.Carlberg）。 1 Chen，Peter Yichen先生 1 Maurizio M.Chiaramonte。 1 周金云 1 埃金·D·库布克。 1 艾坦·格林斯彭 1 江、陈繁富 1 川本，Atsushi 1 小林，弘基 1 野村，津市 1 卡塔琳·皮库。 1 佐藤由纪 1 塞缪尔·肖恩霍尔茨。 1 休厄尔，汤米 1 Yunh、Changyoung 1 赵一东 4篇连载文章中引用 三 应用力学与工程中的计算机方法 1 计算物理杂志 1 国际工程数值方法杂志 1 统计力学杂志：理论与实验 全部的 前5名在6个字段中引用 5 可变形固体力学（74-XX） 三 流体力学（76-XX） 1 数值分析（65-XX） 1 计算机科学（68至XX） 1 量子理论（81-XX） 1 系统论；控制（93至XX） 按年份列出的引文