水质预报系统中垂向湍扩散并行算法实现研究  

Application of parallel algorithms to vertical diffusion module in water quality forecast

作　　者：黄伟建[1] 牛沛[1] 蔡忠亚[2] 

机构地区：[1]河北工程大学信息与电气工程学院,河北邯郸056038 [2]中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室,山东青岛266100

出　　处：《计算机工程与设计》2011年第12期4091-4094,共4页Computer Engineering and Design

基　　金：国家海洋公益性行业科研专项经费基金项目(200805011)

摘　　要：为了能更好地提高水质预报模式中物质输运方程的计算速率,以胶州湾数值预报系统中垂向扩散的串行算法为基础,提出了一种主要针对物质输运方程中的垂向扩散的MPI(message-passinginterface)并行算法。该算法将计算分解为多个子任务,并在基于MPI消息传递模式的集群系统中进行运算。与原串行算法进行比较,并行的加速比提高了33%以上,且并行效率最大可达90%,该结果表明了MPI技术在海洋数值模拟领域应用的潜力。In order to increase significantly the efficiency of the water quality forecasting system,message-passing interface（MPI） technology is applied to vertical diffusion module of material transport equations,which is based on the vertical diffusion serial algorithm.The calculation processes are separated by MPI into multiple subtasks,and then ran in cluster（IBM-HS21）.The model results by MPI are consistent with the original program in serial algorithm.The speed-up ratio can be increased by 33%,and the best of the computation efficiency can be increased by 90% depending on the number of CPUs used.This indicates the potential of MPI technology in applying to ocean modeling field.

关 键 词：水质预报系统 物质输运 垂向扩散 并行技术 胶州湾 

分 类 号：TP399[自动化与计算机技术—计算机应用技术]