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基于“半圆指数”核的并行非均匀快速傅里叶变换库。 (英语) Zbl 07123199号

摘要:非均匀快速傅里叶变换(NUFFT)将FFT推广到离网数据。它的许多应用包括图像重建、数据分析和微分方程的数值解。我们提出了FINUFFT,这是一个高效的并行库,用于1型(非均匀到均匀)、2型(均匀到非均匀)或3型(非一致到非均匀的)变换,在维1、2或3中。它使用最少的RAM,不需要预计算或计划步骤,并且具有与多种语言的简单接口。我们通过一个简单的新内核,即缓存软件负载平衡多线程实现中的“半圆指数”(e^{beta\sqrt{1-x^2}}),在非均匀点和精细网格之间执行代价高昂的扩展/插值。反褶积步骤需要对核进行傅里叶变换,为此我们提出了有效的数值求积。对于类型1和2,核宽度中的严格误差界渐近接近已知的最快指数率,即Kaiser-Bessel核的指数率。我们对几个流行的基于CPU的库进行了基准测试,显示出良好的速度和内存占用,特别是在需要高精度和/或聚集点分布的三维空间中。

MSC公司:

65T50型 离散和快速傅里叶变换的数值方法
65T40型 三角逼近和插值的数值方法
第65年 并行数值计算
68号01 软件理论的一般主题
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