×

适用于分布式并行计算的GPBi-CG方法的并行版本。 (英语) Zbl 1370.65017号

摘要:本文提出了广义乘积型双共轭(GPBi-CG)方法的一种新的并行版本S.-L.张[SIAM J.Sci.Comput.18,第2期,537–551(1997;Zbl 0872.65023号)](简称PGPBi-CG方法)用于求解分布式并行环境下具有非对称系数矩阵的大型稀疏线性系统。该方法通过重构GPBi-CG方法将三个全局同步点减少为一个,并且内积所需的通信时间可以与矢量更新的计算时间有效重叠。它结合了数值稳定性的要素和并行算法设计的特点。与减少通信时间相比,该成本仅略微增加了计算时间,可以忽略不计。性能和等效率分析表明,PGPBi-CG方法比GPBi-CG方法具有更好的并行性和可扩展性。数值实验表明,可扩展性可以提高3倍,并行通信性能的提高接近66.7%。

MSC公司:

65层10 线性系统的迭代数值方法
2005年5月 并行数值计算
65年20月 数值算法的复杂性和性能

软件:

GpBiCg公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Bhaya A,Bliman PA,Niedu G,Pazos F(2012)线性系统的合作共轭梯度法,允许低复杂度的多线程实现。摘自:IEEE决策与控制会议记录,第638ff页·Zbl 06912483号
[2] Bücker HM,Sauren M(1996)基于耦合二项递推的准最小残差法的并行版本。摘自:工业问题和优化中应用并行计算研讨会论文集(第96段)。丹麦技术大学,林比,丹麦,施普林格-弗拉格,1996年8月·Zbl 0888.65036号
[3] Collignon TP,vanGijzen MB(2010)使用IDR的并行变量在网格计算机上快速求解非对称线性系统。代尔夫特理工大学,应用数学分析系报告,报告10-05·Zbl 0842.65019号
[4] de Sturler E,van der Vorst HA(1995)《减少GMRES(m)和CG中全局通信对并行分布式内存计算机的影响》。应用数字数学18:441-459·Zbl 0842.65019号 ·doi:10.1016/0168-9274(95)00079-A
[5] de Sturler E(1996)基于网格的并行计算机上Krylov子空间方法的性能模型。并行计算22:57-74·Zbl 0873.65017号 ·doi:10.1016/0167-8191(95)00057-7
[6] Freund RW,Nachtigal NM(1991)QMR:非厄米线性系统的准最小残差法。数字数学60:315-339·Zbl 0754.65034号 ·doi:10.1007/BF01385726
[7] Grigori L,Moufawad S(2013)避免ILU0预处理器的通信。http://hal.inria.fr/docs/00/80/32/50/PDF/RR-8266 ·兹比尔1328.65076
[8] 顾T-X,刘X-P,莫Z-Y(2004)多搜索方向共轭梯度法I:方法及其命题。国际数学计算杂志81(9):1133-1143·Zbl 1059.65027号 ·doi:10.1080/00207160410001712305
[9] 顾T-X,刘X-P,莫Z-Y(2004)多搜索方向共轭梯度法Ⅱ:理论与数值实验。国际数学计算杂志81(10):1289-1307·Zbl 1067.65031号 ·doi:10.1080/00207160412331289065
[10] Gu T-X,Zuo X-Y,Zhang L-T,ZhangW-Q,Sheng Z-Q(2007)一种适用于分布式并行计算的改进双共轭残差算法。应用数学计算186:1243-1253·兹比尔1117.65047
[11] Gu T-X Zuo X-Y,Liu X-P,Li P-L(2009)适用于分布式并行计算的改进并行混合双共轭梯度法。计算机应用数学杂志226:56-65·Zbl 1166.65327号
[12] Liu J,Liu X-P,Chi L-H,Hu Q-F,Li X-M(2005)大型对称线性系统的改进共轭残差算法。在:ICCP6和CCP2003联合会议记录,计算。物理。,Yu Xi-Jun(编辑)美国新泽西州林顿出版社,第325C328页
[13] Liu X-P,Gu T-X,Hang X-D,Sheng Z-Q(2006)分布式并行环境中大型线性系统的QMRCGSTAB方法的并行版本。应用数学计算172(2):744C752·Zbl 1088.65030号
[14] Saad Y(1996)稀疏线性系统的迭代方法。PWS出版公司,波士顿·Zbl 1031.65047号
[15] Sonneveld P,van Gijzen M(2008)IDR(s):求解大型非对称线性方程组的一系列简单快速算法。SIAM科学计算杂志31(2):1035C1062·Zbl 1190.65053号
[16] Sogabe T,Zhang S-L(2003)解非对称线性系统的扩展共轭残差法。In:袁Y-X(ed)数值线性代数与优化。科学出版社,北京/纽约,第88-99页·Zbl 0872.65023号
[17] van der Vorst HA(1992)Bi-CGSTAB:非对称线性系统解的Bi-CG快速平滑收敛变体。SIAM科学统计杂志计算13:631-644·Zbl 0761.65023号 ·doi:10.1137/0913035
[18] Yang TR,Lin HX(1997)大规模分布式存储计算机上的改进准最小残差法。In:高性能计算和网络国际会议记录(HPCN-97)·Zbl 1059.65027号
[19] Yang TR(2002)大块同步并行体系结构上大型稀疏线性系统的改进CGS方法。摘自:第五届并行处理算法和架构国际会议,IEEE计算机学会,第232-237页
[20] Yang TR,Brent RP(2002)并行分布式存储体系结构上大型稀疏非对称线性系统的改进BICGSTAB方法。在:第五届并行处理算法和体系结构国际会议,IEEE计算机学会,第324-328页
[21] Yang TR,Brent RP(2003)并行分布式存储体系结构上大型稀疏线性系统的改进BiCG方法。信息J 6:349-360·Zbl 1103.65342号
[22] Zhang S-L(1997)GPBi-CG:基于Bi-CG的求解非对称线性系统的广义乘积型方法。SIAM科学计算杂志18:537-551·Zbl 0872.65023号 ·doi:10.1137/S1064827592236313
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。