矩陣運(yùn)算中矩陣規(guī)模與處理器個(gè)數(shù)問(wèn)題研究.pdf

1、隨著超級(jí)計(jì)算需求的擴(kuò)大，人們把高性能計(jì)算更多的應(yīng)用于數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用、圖像處理業(yè)務(wù)、基因測(cè)序比對(duì)處理、過(guò)程控制、氣象檢測(cè)等大型數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域?？茖W(xué)計(jì)算的規(guī)模迅速膨脹，使得傳統(tǒng)的串行計(jì)算機(jī)已經(jīng)不能滿足需求，從而提出了并行計(jì)算的概念。
　　 在談到并行計(jì)算之前，我們先談一下并行計(jì)算機(jī)，并行計(jì)算機(jī)是指有多個(gè)處理器的計(jì)算機(jī)，只有一個(gè)處理器的計(jì)算機(jī)稱為串行機(jī)，在串行機(jī)上進(jìn)行的計(jì)算稱為串行計(jì)算，在并行計(jì)算機(jī)或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享方式模擬的并行計(jì)算機(jī)環(huán)境

2、下進(jìn)行的運(yùn)算稱為并行計(jì)算。它將進(jìn)程相對(duì)獨(dú)立的分配于不同的節(jié)點(diǎn)上，由各自獨(dú)立的操作系統(tǒng)調(diào)度，享有獨(dú)立的CPU和內(nèi)存資源；進(jìn)程間通過(guò)消息傳遞相互交換信息。
　　 MPI是1994年5月發(fā)布的一種消息傳遞接口，是為消息傳遞程序提供的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)[1]。MPI以語(yǔ)言獨(dú)立的形式來(lái)定義這個(gè)接口庫(kù)，并提供了與C和Fortran語(yǔ)言的綁定，是目前高效率的超大規(guī)模并行計(jì)算最可信賴的平臺(tái)。
　　 目前，Internet連接著大量的個(gè)人PC機(jī)和各種

3、超級(jí)計(jì)算機(jī)，匯集了大量的計(jì)算資源。為了利用Internet上廣泛分布的空閑計(jì)算資源，目前已經(jīng)有多個(gè)分布式計(jì)算項(xiàng)目，比如：SETI@Home，GIMPS等等。這些項(xiàng)目已經(jīng)證實(shí)了這種計(jì)算模型的可行性。不過(guò)這些系統(tǒng)的資源高度不穩(wěn)定、用戶不可信任、通信帶寬有限、延遲巨大。
　　 本文在分析了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外并行運(yùn)算矩陣運(yùn)算的有關(guān)算法后提出了一些算法研究結(jié)論和改進(jìn)建議，并在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下通過(guò)共享的方式模擬并行機(jī)，運(yùn)用MPI方式編程測(cè)試，用測(cè)試結(jié)果來(lái)