專利名稱：計(jì)算機(jī)應(yīng)用問(wèn)題規(guī)模可擴(kuò)展性的監(jiān)測(cè)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)中問(wèn)題規(guī)?？蓴U(kuò)展性的描述方法，尤其涉及當(dāng)應(yīng)用計(jì)算在問(wèn)題擴(kuò)展及平臺(tái)擴(kuò)展的過(guò)程中問(wèn)題規(guī)模收斂的可擴(kuò)展性的監(jiān)測(cè)方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)學(xué)物理建模和并行計(jì)算方法的高度精細(xì)化，以及問(wèn)題規(guī)模的不斷增大，需要一個(gè)大規(guī)模的計(jì)算平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)建模及其并行計(jì)算。數(shù)值計(jì)算需要解決的問(wèn)題逐漸復(fù)雜化和高性能計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的迅速發(fā)展，如何在大規(guī)模并行系統(tǒng)上高效地運(yùn)行計(jì)算流體力學(xué)(CFD, Computational Fluid Dynamics) >航空航天以及碰撞分析等專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用軟件，已成為當(dāng)前計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的一個(gè)重要問(wèn) 題。對(duì)于計(jì)算流體力學(xué)等科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域的問(wèn)題，為了獲得更加精確的計(jì)算結(jié)果，通常會(huì)采用進(jìn)一步細(xì)分網(wǎng)格的方法，這樣便直接增大了計(jì)算規(guī)模，并且要求應(yīng)用程序必須具有良好的可擴(kuò)展性。可擴(kuò)展性是數(shù)值并行計(jì)算所重視的一個(gè)指標(biāo)，而通常進(jìn)行的可擴(kuò)展性研究，都集中在并行算法和并行系統(tǒng)相結(jié)合的可擴(kuò)展性上，它的前提是在問(wèn)題規(guī)模和并行系統(tǒng)規(guī)模都各自增大的情況下，研究應(yīng)用實(shí)際性能的增減。對(duì)于計(jì)算流體力學(xué)這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)講，一個(gè)問(wèn)題從開始計(jì)算到所定義計(jì)算的收斂結(jié)束，這段時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響了問(wèn)題研究的效率。在外部流動(dòng)環(huán)境及網(wǎng)格質(zhì)量一致的情況下，不同的應(yīng)用軟件呈現(xiàn)出了不同的迭代次數(shù)和收斂時(shí)間，迭代次數(shù)與收斂時(shí)間的商即定義為收斂速率。只有當(dāng)一個(gè)CFD問(wèn)題在計(jì)算中能夠達(dá)到收斂，才能獲取有效的計(jì)算結(jié)果，否則計(jì)算沒(méi)有意義。因此收斂的速率越快，越能夠節(jié)省科研人員的研究時(shí)間，從而盡快得到有效的結(jié)果。研究應(yīng)用模型可擴(kuò)展過(guò)程中收斂速率的變化，可以有針對(duì)地選擇合適平臺(tái)規(guī)模及應(yīng)用軟件進(jìn)行模擬計(jì)算。對(duì)在同一平臺(tái)應(yīng)用的相同擴(kuò)展規(guī)模下，針對(duì)不同軟件所表現(xiàn)的不同收斂速率變化，亦可以作為應(yīng)用軟件性能評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)之一。因此，收斂的可擴(kuò)展性作為衡量不同CFD應(yīng)用軟件計(jì)算快慢的量化指標(biāo)，以已成為計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)。隨著計(jì)算規(guī)模及并行系統(tǒng)規(guī)模的增大，應(yīng)用計(jì)算收斂速率也會(huì)呈現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)，故研究和監(jiān)測(cè)可擴(kuò)展過(guò)程中收斂速率的變化就顯
得非常有意義。而目前尚未有相應(yīng)的方法能夠定量監(jiān)測(cè)這種變化趨勢(shì)。因此需要提供一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用收斂的可擴(kuò)展性的監(jiān)測(cè)方法，能夠定量地獲取可擴(kuò)展過(guò)程中收斂速率的變化這一重要性能指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用問(wèn)題規(guī)模的可擴(kuò)展性的監(jiān)測(cè)方法及裝置，能夠定量獲取可擴(kuò)展過(guò)程中應(yīng)用問(wèn)題收斂的可擴(kuò)展性。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用問(wèn)題規(guī)模可擴(kuò)展性的監(jiān)測(cè)方法，包括分別根據(jù)初步確定和重新確定的問(wèn)題規(guī)模，當(dāng)相應(yīng)地監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，分別根據(jù)相應(yīng)記錄的運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間，依次計(jì)算問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前和擴(kuò)展后各自的迭代速率；根據(jù)問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率和問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率，計(jì)算獲取收斂的 可擴(kuò)展性。進(jìn)一步地，監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化，是指用計(jì)算機(jī)進(jìn)行流場(chǎng)模擬時(shí)其變化小于預(yù)定的常數(shù)。進(jìn)一步地，分別根據(jù)初步確定和重新確定的問(wèn)題規(guī)模，當(dāng)相應(yīng)地監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，分別根據(jù)相應(yīng)記錄的運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間，依次計(jì)算問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前和擴(kuò)展后各自的迭代速率，具體包括根據(jù)初步確定的問(wèn)題規(guī)模，當(dāng)監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，通過(guò)計(jì)算當(dāng)前記錄的運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間之商，獲取問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率；根據(jù)重新確定的問(wèn)題規(guī)模，當(dāng)監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，通過(guò)計(jì)算當(dāng)前記錄的運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間之商，獲取問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率。進(jìn)一步地，根據(jù)問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率和問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率，計(jì)算獲取收斂的可擴(kuò)展性，是指計(jì)算所述問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率和問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率之商，獲取收斂的可擴(kuò)展性。進(jìn)一步地，該方法還包括若判斷收斂的可擴(kuò)展性不符合要求，即指收斂的可擴(kuò)展性小于預(yù)定的閾限值，則調(diào)整重新確定的問(wèn)題規(guī)模，包括根據(jù)具體情況縮減問(wèn)題規(guī)模、擴(kuò)大并行計(jì)算系統(tǒng)的規(guī)模、更換其它應(yīng)用軟件中的一種或多種調(diào)整方式，然后重新根據(jù)問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率和問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率計(jì)算獲取收斂的可擴(kuò)展性，直至收斂的可擴(kuò)展性符合要求為止。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用問(wèn)題規(guī)模可擴(kuò)展性的監(jiān)測(cè)裝置，包括依次連接的問(wèn)題規(guī)模確定模塊、流場(chǎng)量監(jiān)測(cè)模塊、迭代速率計(jì)算模塊以及可擴(kuò)展性計(jì)算模塊，其中問(wèn)題規(guī)模確定模塊，用于初始確定計(jì)算機(jī)應(yīng)用問(wèn)題規(guī)模，根據(jù)問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展指令重新確定問(wèn)題規(guī)模；根據(jù)初始確定和重新確定各自的問(wèn)題規(guī)模先后向流場(chǎng)量監(jiān)測(cè)模塊輸出擴(kuò)展前計(jì)算指令和擴(kuò)展后計(jì)算指令；流場(chǎng)量監(jiān)測(cè)模塊，用于分別根據(jù)擴(kuò)展前計(jì)算指令和擴(kuò)展后計(jì)算指令，當(dāng)相應(yīng)地監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，分別記錄問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前和擴(kuò)展后運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間，并先后輸出給迭代速率計(jì)算模塊；迭代速率計(jì)算模塊，用于根據(jù)先后輸入的問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前和擴(kuò)展后運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間，相應(yīng)地計(jì)算問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前和擴(kuò)展后的迭代速率，并將計(jì)算結(jié)果分別輸出給可擴(kuò)展性計(jì)算模塊；可擴(kuò)展性計(jì)算模塊，用于根據(jù)輸入的問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后和問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率，計(jì)算獲取收斂的可擴(kuò)展性。進(jìn)一步地，流場(chǎng)量監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化，是指用計(jì)算機(jī)進(jìn)行流場(chǎng)模擬時(shí)其變化小于預(yù)定的常數(shù)。
進(jìn)一步地，迭代速率計(jì)算模塊根據(jù)所述初步確定的問(wèn)題規(guī)模，當(dāng)監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，通過(guò)計(jì)算當(dāng)前記錄的運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間之商，獲取問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率；根據(jù)重新確定的問(wèn)題規(guī)模，當(dāng)監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，通過(guò)計(jì)算當(dāng)前記錄的運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間之商，獲取問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率；然后將計(jì)算結(jié)果分別輸出。進(jìn)一步地，可擴(kuò)展性計(jì)算模塊計(jì)算問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率和問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率之商，獲取收斂的可擴(kuò)展性。進(jìn)一步地，可擴(kuò)展性計(jì)算模塊若判斷計(jì)算出的收斂的可擴(kuò)展性小于預(yù)定閾限值，則向問(wèn)題規(guī)模確定模塊輸出問(wèn)題規(guī)模調(diào)整指令；問(wèn)題規(guī)模確定模塊根據(jù)輸入的所述問(wèn)題規(guī)模調(diào)整指令，重新確定問(wèn)題規(guī)模，并向迭代速率計(jì)算模塊輸出當(dāng)前擴(kuò)展后計(jì)算指令；迭代速率計(jì)算模塊根據(jù)輸入的當(dāng)前擴(kuò)展后計(jì)算指令計(jì)算當(dāng)前問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率，并將計(jì)算結(jié)果輸出給可擴(kuò)展性計(jì)算模塊；可擴(kuò)展性計(jì)算模塊根據(jù)輸入的當(dāng)前問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后和先前輸入的問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率之商計(jì)算獲取收斂的可擴(kuò)展性，并繼續(xù)判斷計(jì)算出的收斂的可擴(kuò)展性是否小于預(yù)定閾限值，直至收斂的可擴(kuò)展性符合要求為止。本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)易可行的方法及裝置，監(jiān)測(cè)可擴(kuò)展過(guò)程收斂速率這個(gè)性能指標(biāo)在擴(kuò)展過(guò)程中的變化，以衡量當(dāng)前數(shù)值計(jì)算需要解決的問(wèn)題是否適合運(yùn)行在更大規(guī)模的平臺(tái)上，從而指導(dǎo)確定擴(kuò)展平臺(tái)的可擴(kuò)展規(guī)模。


圖I為本發(fā)明的計(jì)算機(jī)應(yīng)用收斂的可擴(kuò)展性的監(jiān)測(cè)方法實(shí)施例的流程圖；圖2為本發(fā)明的計(jì)算機(jī)應(yīng)用收斂的可擴(kuò)展性的監(jiān)測(cè)裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地闡述。應(yīng)該理解，以下列舉的實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制。本發(fā)明提供的計(jì)算機(jī)應(yīng)用可擴(kuò)展過(guò)程收斂速率變化的監(jiān)測(cè)方法以計(jì)算流體力學(xué)為實(shí)施例來(lái)說(shuō)明。由于當(dāng)一個(gè)CFD問(wèn)題在計(jì)算中能夠達(dá)到收斂，才能獲取有效的計(jì)算結(jié)果，否則計(jì)算沒(méi)有意義。因此，在CFD應(yīng)用計(jì)算中，當(dāng)監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化，即用計(jì)算機(jī)進(jìn)行流場(chǎng)模擬時(shí)其變化小于預(yù)定的常數(shù)ε，則可根據(jù)計(jì)算迭代次數(shù)1_和收斂所花的時(shí)間t—之商獲得的問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展的收斂速率V_，如下公式Vcon = Icon/tcon ； (I)當(dāng)流場(chǎng)模擬的變化小于預(yù)定的常數(shù)ε，即達(dá)到收斂條件的時(shí)間點(diǎn)t_稱為迭代收斂點(diǎn)。假設(shè)計(jì)算流體力學(xué)(CFD)平臺(tái)初始確定有P臺(tái)處理機(jī)，其所解問(wèn)題規(guī)模為w ;該問(wèn)題規(guī)?？呻S時(shí)根據(jù)需要來(lái)擴(kuò)展，假設(shè)W’是經(jīng)此問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后P’臺(tái)(p' >p)處理機(jī)根據(jù)某種擴(kuò)展函數(shù)得到的問(wèn)題規(guī)模；則本發(fā)明的的上述監(jiān)測(cè)方法實(shí)施例包括、
步驟I 3 :在初步確定P臺(tái)處理機(jī)進(jìn)行w規(guī)模問(wèn)題的情況下，以迭代收斂點(diǎn)為準(zhǔn)，根據(jù)并行運(yùn)算程序中的迭代次數(shù)I及迭代所花時(shí)間t之商獲取迭代速率V1，如下公式V1 = I/t ； (2)步驟I’ 3’ 在根據(jù)需要擴(kuò)展問(wèn)題規(guī)模而重新確定P’臺(tái)處理機(jī)的w’問(wèn)題規(guī)模的情況下，以迭代收斂點(diǎn)為準(zhǔn)，根據(jù)迭代次數(shù)I’和時(shí)間t’之商獲取擴(kuò)展后的迭代速率V/，如下公式V/ = I，/t，； (3)步驟4 :根據(jù)問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率V/和問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率V1之商獲取收斂的可擴(kuò)展性Sm1，如下公式Scal (p, p，)= V/ /V1 ； (4)步驟5 :判斷收斂的可擴(kuò)展性是否良好，是則結(jié)束流程，否則重新回到步驟I’ 3’執(zhí)行。按上述方法實(shí)施例計(jì)算的收斂的可擴(kuò)展性Seal如果接近于I (譬如O. 9以上)，則表明收斂的可擴(kuò)展性良好，即此類問(wèn)題在此并行系統(tǒng)上是可擴(kuò)展的，不會(huì)隨著問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展而影響到收斂速率。而Seal如果遠(yuǎn)小于I (譬如為O. 2或更小，假設(shè)O. 2為預(yù)定的閾限值)，則表明此類問(wèn)題在此并行系統(tǒng)上其收斂的可擴(kuò)展性差，同時(shí)也表明對(duì)于在擴(kuò)展過(guò)程中的CFD問(wèn)題，其迭代收斂的速率已經(jīng)降低，直接對(duì)計(jì)算效率產(chǎn)生了影響。在此情況下，可以調(diào)整問(wèn)題規(guī)模的擴(kuò)展，例如根據(jù)具體情況縮減計(jì)算問(wèn)題的規(guī)模，或者擴(kuò)大并行計(jì)算系統(tǒng)的規(guī)模，或更換其它應(yīng)用軟件等調(diào)整方式，并根據(jù)調(diào)整的問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展重新進(jìn)行上述問(wèn)題迭代求解，以在期望的問(wèn)題規(guī)模下得到良好的收斂迭代速率，從而達(dá)到良好的收斂可擴(kuò)展性。可以看出，本發(fā)明的上述監(jiān)測(cè)方法不僅適用于計(jì)算流體力學(xué)領(lǐng)域的迭代計(jì)算問(wèn)題，同樣也適用于其他高性能計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行迭代計(jì)算的問(wèn)題，前提是整個(gè)計(jì)算過(guò)程中迭代速率是基本穩(wěn)定的，當(dāng)?shù)螖?shù)非常大時(shí)，亦能夠快速地趨于穩(wěn)定。本發(fā)明針對(duì)上述方法實(shí)施例，相應(yīng)地還提供了計(jì)算機(jī)應(yīng)用收斂的可擴(kuò)展性的監(jiān)測(cè)裝置實(shí)施例，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括依次連接的問(wèn)題規(guī)模確定模塊、流場(chǎng)量監(jiān)測(cè)模塊、迭代速率計(jì)算模塊以及可擴(kuò)展性計(jì)算模塊，其中問(wèn)題規(guī)模確定模塊，用于初始確定計(jì)算機(jī)應(yīng)用問(wèn)題規(guī)模，根據(jù)問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展指令重新確定問(wèn)題規(guī)模；根據(jù)初始確定及重新確定的問(wèn)題規(guī)模先后向流場(chǎng)量監(jiān)測(cè)模塊輸出擴(kuò)展前計(jì)算指令和擴(kuò)展后計(jì)算指令；流場(chǎng)量監(jiān)測(cè)模塊，用于分別根據(jù)擴(kuò)展前計(jì)算指令和擴(kuò)展后計(jì)算指令，當(dāng)相應(yīng)地監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，分別記錄問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前和擴(kuò)展后運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間，并先后輸出給迭代速率計(jì)算模塊；
迭代速率計(jì)算模塊，用于根據(jù)先后輸入的問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前和擴(kuò)展后運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間，相應(yīng)地計(jì)算問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前和擴(kuò)展后的迭代速率，并將計(jì)算結(jié)果分別輸出給可擴(kuò)展性計(jì)算模塊；可擴(kuò)展性計(jì)算模塊，用于根據(jù)輸入的問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后和問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率之商計(jì)算獲取收斂的可擴(kuò)展性。在上述裝置實(shí)施例中，
可擴(kuò)展性計(jì)算模塊若判斷計(jì)算出的收斂的可擴(kuò)展性小于預(yù)定值，則向問(wèn)題規(guī)模確定模塊輸出問(wèn)題規(guī)模調(diào)整指令；問(wèn)題規(guī)模確定模塊根據(jù)輸入的問(wèn)題規(guī)模調(diào)整指令，重新確定問(wèn)題規(guī)模，并向迭代速率計(jì)算模塊輸出當(dāng)前擴(kuò)展后計(jì)算指令；迭代速率計(jì)算模塊根據(jù)輸入的當(dāng)前擴(kuò)展后計(jì)算指令計(jì)算當(dāng)前問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率，并將計(jì)算結(jié)果輸出給可擴(kuò)展性計(jì)算模塊；可擴(kuò)展性計(jì)算模塊根據(jù)輸入的當(dāng)前問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后和先前輸入的問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率之商計(jì)算獲取收斂的可擴(kuò)展性，并繼續(xù)判斷計(jì)算出的收斂的可擴(kuò)展性是否符
合預(yù)定值。對(duì)于本領(lǐng)域的專業(yè)人員來(lái)說(shuō)，在了解了本發(fā)明內(nèi)容和原理后，能夠在不背離本發(fā) 明的原理和范圍的情況下，根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種修正和改變，但是這些基于本發(fā)明的修正和改變?nèi)栽诒景l(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用問(wèn)題規(guī)模可擴(kuò)展性的監(jiān)測(cè)方法，包括 分別根據(jù)初步確定和重新確定的問(wèn)題規(guī)模，當(dāng)相應(yīng)地監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，分別根據(jù)相應(yīng)記錄的運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間，依次計(jì)算問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前和擴(kuò)展后各自的迭代速率； 根據(jù)問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率和問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率，計(jì)算獲取收斂的可擴(kuò)展性。
2.按照權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化，是指用計(jì)算機(jī)進(jìn)行流場(chǎng)模擬時(shí)其變化小于預(yù)定的常數(shù)。
3.按照權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述分別根據(jù)初步確定和重新確定的問(wèn)題規(guī)模，當(dāng)相應(yīng)地監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，分別根據(jù)相應(yīng)記錄的運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間，依次計(jì)算問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前和擴(kuò)展后各自的迭代速率，具體包括 根據(jù)初步確定的問(wèn)題規(guī)模，當(dāng)監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，通過(guò)計(jì)算當(dāng)前記錄的運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間之商，獲取問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率； 根據(jù)重新確定的問(wèn)題規(guī)模，當(dāng)監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，通過(guò)計(jì)算當(dāng)前記錄的運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間之商，獲取問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率。
4.按照權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率和問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率，計(jì)算獲取收斂的可擴(kuò)展性，是指計(jì)算所述問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率和所述問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率之商，獲取所述收斂的可擴(kuò)展性。
5.按照權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括 若判斷所述收斂的可擴(kuò)展性不符合要求，即指所述收斂的可擴(kuò)展性小于預(yù)定的閾限值，則調(diào)整重新確定的問(wèn)題規(guī)模，包括根據(jù)具體情況縮減問(wèn)題規(guī)模、擴(kuò)大并行計(jì)算系統(tǒng)的規(guī)模、更換其它應(yīng)用軟件中的一種或多種調(diào)整方式，然后重新根據(jù)問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率和問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率計(jì)算獲取收斂的可擴(kuò)展性，直至所述收斂的可擴(kuò)展性符合要求為止。
6.一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用問(wèn)題規(guī)?？蓴U(kuò)展性的監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括依次連接的問(wèn)題規(guī)模確定模塊、流場(chǎng)量監(jiān)測(cè)模塊、迭代速率計(jì)算模塊以及可擴(kuò)展性計(jì)算模塊，其中 問(wèn)題規(guī)模確定模塊，用于初始確定計(jì)算機(jī)應(yīng)用問(wèn)題規(guī)模，根據(jù)問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展指令重新確定問(wèn)題規(guī)模；根據(jù)初始確定和重新確定各自的問(wèn)題規(guī)模先后向流場(chǎng)量監(jiān)測(cè)模塊輸出擴(kuò)展前計(jì)算指令和擴(kuò)展后計(jì)算指令； 流場(chǎng)量監(jiān)測(cè)模塊，用于分別根據(jù)擴(kuò)展前計(jì)算指令和擴(kuò)展后計(jì)算指令，當(dāng)相應(yīng)地監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，分別記錄問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前和擴(kuò)展后運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間，并先后輸出給迭代速率計(jì)算模塊； 迭代速率計(jì)算模塊，用于根據(jù)先后輸入的問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前和擴(kuò)展后運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間，相應(yīng)地計(jì)算問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前和擴(kuò)展后的迭代速率，并將計(jì)算結(jié)果分別輸出給可擴(kuò)展性計(jì)算模塊； 可擴(kuò)展性計(jì)算模塊，用于根據(jù)輸入的問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后和問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率，計(jì)算獲取收斂的可擴(kuò)展性。
7.按照權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于， 所述流場(chǎng)量監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化，是指用計(jì)算機(jī)進(jìn)行流場(chǎng)模擬時(shí)其變化小于預(yù)定的常數(shù)。
8.按照權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于， 所述迭代速率計(jì)算模塊根據(jù)所述初步確定的問(wèn)題規(guī)模，當(dāng)監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，通過(guò)計(jì)算當(dāng)前記錄的運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間之商，獲取問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率；根據(jù)所述重新確定的問(wèn)題規(guī)模，當(dāng)監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，通過(guò)計(jì)算當(dāng)前記錄的運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間之商，獲取問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率；然后將計(jì)算結(jié)果分別輸出。
9.按照權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于， 所述可擴(kuò)展性計(jì)算模塊計(jì)算所述問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率和所述問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率之商，獲取所述收斂的可擴(kuò)展性。
10.按照權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 所述可擴(kuò)展性計(jì)算模塊若判斷計(jì)算出的收斂的可擴(kuò)展性小于預(yù)定閾限值，則向所述問(wèn)題規(guī)模確定模塊輸出問(wèn)題規(guī)模調(diào)整指令； 所述問(wèn)題規(guī)模確定模塊根據(jù)輸入的所述問(wèn)題規(guī)模調(diào)整指令，重新確定問(wèn)題規(guī)模，并向所述迭代速率計(jì)算模塊輸出當(dāng)前擴(kuò)展后計(jì)算指令； 所述迭代速率計(jì)算模塊根據(jù)輸入的當(dāng)前擴(kuò)展后計(jì)算指令計(jì)算當(dāng)前問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率，并將計(jì)算結(jié)果輸出給可擴(kuò)展性計(jì)算模塊； 所述可擴(kuò)展性計(jì)算模塊根據(jù)輸入的當(dāng)前問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后和先前輸入的問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率之商計(jì)算獲取收斂的可擴(kuò)展性，并繼續(xù)判斷計(jì)算出的收斂的可擴(kuò)展性是否小于預(yù)定閾限值，直至所述收斂的可擴(kuò)展性符合要求為止。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用問(wèn)題規(guī)模可擴(kuò)展性的監(jiān)測(cè)方法，包括分別根據(jù)初步確定和重新確定的問(wèn)題規(guī)模，當(dāng)相應(yīng)地監(jiān)測(cè)到流場(chǎng)計(jì)算中流場(chǎng)量不隨時(shí)間變化時(shí)，分別根據(jù)相應(yīng)記錄的運(yùn)算迭代次數(shù)和迭代所花時(shí)間，依次計(jì)算問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前和擴(kuò)展后各自的迭代速率；根據(jù)問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展前的迭代速率和問(wèn)題規(guī)模擴(kuò)展后的迭代速率，計(jì)算收斂的可擴(kuò)展性。本發(fā)明簡(jiǎn)易可行，通過(guò)監(jiān)測(cè)可擴(kuò)展過(guò)程收斂速率這個(gè)性能指標(biāo)在擴(kuò)展過(guò)程中變化，來(lái)衡量當(dāng)前數(shù)值計(jì)算需要解決的問(wèn)題是否適合運(yùn)行在更大規(guī)模的平臺(tái)上，從而指導(dǎo)確定擴(kuò)展平臺(tái)的可擴(kuò)展規(guī)模。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102663231SQ20121006102
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者呂文靜 申請(qǐng)人:浪潮(北京)電子信息產(chǎn)業(yè)有限公司