精品文档---下载后可任意编辑一类近场动力学问题的并行算法开题报告一、讨论背景和意义近场动力学（Near-Field Cosmology）是指通过观察宇宙中大质量星系的近邻，以及它们影响周围空间的方式，来深化讨论暗物质和暗能量等重要的宇宙学问题。近年来，随着虚拟天文台（Virtual Observatory，简称 VO）的进展和数据存储技术的不断提升，讨论人员已经能够使用数千万张天文图片来探究宇宙，但快速处理如此之多的数据仍然是巨大的挑战。近场动力学问题作为一类非常复杂的计算科学问题，其求解需要大量的计算资源和算法优化。在以往的讨论中，一些讨论人员已经开发了一些串行算法来解决这个问题，但是在大规模计算下，这些算法的计算时间仍然过长。因此，开发一种高效的并行算法是必要的。需要充分利用分布式计算资源，提高问题的求解效率。二、国内外讨论现状指出国内外针对该问题的讨论现状，包括现有并行算法、分布式计算平台、瓶颈等方面，说明该问题及其讨论价值。国外对于近场动力学问题的讨论，其并行算法主要集中在 MPI 并行算法和 OpenMP 并行算法上。其中，MPI 的并行算法具有分布式数据存储和对数据进行消息传递的优势，而 OpenMP 的并行算法则具有共享存储器的优势。在分布式存储和消息传递上，MPI 并行算法具有效率更高的优势，而在数据的同步性和并发性上，OpenMP 并行算法具有较好的优势。国内在该问题上的讨论还比较薄弱，大多数讨论是集中在串行算法和单机并行算法上。如何将国外的 MPI 并行算法和 OpenMP 并行算法与国内的分布式计算平台紧密结合，进一步提高问题的求解效率和科学计算的效率，对于我国高性能计算和科学计算领域的进展非常重要。三、讨论内容和方案本项目计划讨论一种高效的并行算法来解决近场动力学问题。具体的讨论内容和方案如下：1. 讨论 MPI 和 OpenMP 并行算法的优缺点，并针对不同的计算资源（如 GPU、多核 CPU）采纳不同的算法优化措施，提取其计算性能的最大化。精品文档---下载后可任意编辑2. 探究远程分布式计算平台的并行计算模型，如何在该平台上实现MPI 和 OpenMP 并行算法，并进一步将这些算法与该平台上的分布式文件系统和分布式访问层紧密结合，以提高数据的访问性能。3. 在分布式计算平台上构建一种待优化的迭代求解模型，并对模型进行算法优化和求解效率的评估。4. 实现一个并行计算框架，并将其与待优化的迭代求解模型集成，进一步测试其计算效率和部署性能。5. 通过...
