外地球卫星

ExaGeoStat:一个用于多核系统地质统计学的高性能统一软件。我们介绍了一个用于气候和环境建模的高性能地理空间统计软件ExaGeoStat。与基于第一性原理建模的偏微分方程的仿真不同,ExaGeoStat采用了一种基于高斯对数似然函数评估的统计模型,该模型在大型密集协方差矩阵上运行。由参数化Matérn协方差函数生成的矩阵是对称的正定矩阵。随着地理位置数目的增加,高斯对数似然函数的计算任务变得非常艰巨,因为需要${mathcal O}(n^2)$存储和${mathcal O}(n^3)$操作。虽然已经从统计建模的角度设计了许多近似方法来改善这些多项式的复杂性,但我们感兴趣的是通过利用求解算法和许多核心计算机体系结构的进步来评估精确代数结果的互补方法。ExaGeoStat使用最先进的高性能密集线性代数库与各种前沿并行架构(Intel KNLs、NVIDIA GPU和分布式内存系统)相关联,为气候和环境科学的统计应用程序开发了游戏。ExaGeoStat提供了统计参数的参考评估,用以评估基于近似的各种方法的有效性。该软件在将大规模数据分析与地理空间统计应用的极限计算相结合方面迈出了第一步,随后将从解算器方面进一步降低复杂性,这些改进可以在同一界面下实现。因此,一个单一的不妥协的统计模型最终可以在各种新兴的exascale环境中执行。