摘要在本文中,我们描述了Alya代码的升级,并在数值过程的每个时间步骤中都可以在压力场计算中实现可靠性,效率和可扩展性,以求解不可压缩的Navier-Stokes方程的大型涡流模拟公式。我们在Alya的内核中开发了一个软件模块,以接口当前版本的PSCToolKit中包含的库,PSCToolKit(稀疏线性系统的迭代解决方案)在并行分布式内存计算机上,由Krylov meths构造,并耦合到代数Multigridigrid promigrid Preponditioners。该工具包在EOCOE-II项目中经历了各种扩展,其主要目标是面对Exascale挑战。在风电场应用中对气流模拟的现实基准测试结果表明,PSCToolKit求解器在Alya内核中可用的可伸缩性和并行效率方面可用的共轭梯度方法的原始版本明显胜过,并且代表了将Alya Code移至Exascale的非常有希望的软件层。
快速行进方法通常用于扩展各个字段中的前面模拟,例如流体动力学,计算机图形和微电子,以恢复级别集合函数的签名距离字段属性,也称为重新启动。为了提高重新距离步骤的性能,已经开发了快速行进方法的并行算法以及对层次网格的支持;后者在局部支持模拟域的更高分辨率,同时限制了对整体计算需求的影响。在这项工作中,先前开发的多网性快速行进方法通过所谓的基于块的分解步骤扩展,以改善层次结构网格的串行和并行性能。OpenMP任务用于基于每个网格的基础粗粒平行化。开发的方法提供了改进的负载平衡,因为该算法采用了高网格分配学位,从而使网格分区与各种网格尺寸之间的平衡。对具有不同复杂性的代表性几何形状进行了各种基准和参数研究。在24核Intel Skylake Computing平台上的各种测试用例中,串行性能提高了21%,而平行速度为7.4至19.1,有效地使以前方法的并行效率增加了一倍。©2021作者。由Elsevier B.V.这是CC下的开放访问文章(http://creativecommons.org/licenses/4.0/)。
基因序列聚类在计算生物学和生物信息学中非常重要且重要,用于研究系统发育关系和基因功能预测等。随着生物学数据量的快速生长(基因/蛋白质序列),基因序列聚类算法在低精度和效率方面面临着更多挑战。 基因序列数据库中增长的冗余序列通常有助于大多数聚类方法的记忆和计算需求的增加。 例如,原始的基于贪婪的增量比对(GIA)聚类算法获得了很高的精度聚类结果,但效率非常低。 已经开发了有效的贪婪增量聚类算法,其精确成本降低了,通常可以关闭速度的贸易聚类精确度以提高速度。 需要在精度和速度之间取得更好平衡的算法。 本文提出了一种新型的基于贪婪的增量比对算法,称为NGIA,用于具有高效率和精度的基因聚类。 ngia由一个预滤波器,修改后的短词过滤器,一种新的数据包装策略,一种修改的贪婪增量方法组成,并通过GPU并行化。 四个独立数据集上的实验评估表明,所提出的工具可以以99.99%的高精度聚类。 与CD-HIT,VSEARCH和UCLUST的结果相比,NGIA平均快13.6倍,6.2倍和1.7倍。 此外,我们开发了一个多节点版本来处理大型数据集。 该软件可从https://github.com/siat-hpcc/gene-sequence-clustering获得。随着生物学数据量的快速生长(基因/蛋白质序列),基因序列聚类算法在低精度和效率方面面临着更多挑战。基因序列数据库中增长的冗余序列通常有助于大多数聚类方法的记忆和计算需求的增加。例如,原始的基于贪婪的增量比对(GIA)聚类算法获得了很高的精度聚类结果,但效率非常低。已经开发了有效的贪婪增量聚类算法,其精确成本降低了,通常可以关闭速度的贸易聚类精确度以提高速度。需要在精度和速度之间取得更好平衡的算法。 本文提出了一种新型的基于贪婪的增量比对算法,称为NGIA,用于具有高效率和精度的基因聚类。 ngia由一个预滤波器,修改后的短词过滤器,一种新的数据包装策略,一种修改的贪婪增量方法组成,并通过GPU并行化。 四个独立数据集上的实验评估表明,所提出的工具可以以99.99%的高精度聚类。 与CD-HIT,VSEARCH和UCLUST的结果相比,NGIA平均快13.6倍,6.2倍和1.7倍。 此外,我们开发了一个多节点版本来处理大型数据集。 该软件可从https://github.com/siat-hpcc/gene-sequence-clustering获得。算法。本文提出了一种新型的基于贪婪的增量比对算法,称为NGIA,用于具有高效率和精度的基因聚类。ngia由一个预滤波器,修改后的短词过滤器,一种新的数据包装策略,一种修改的贪婪增量方法组成,并通过GPU并行化。四个独立数据集上的实验评估表明,所提出的工具可以以99.99%的高精度聚类。与CD-HIT,VSEARCH和UCLUST的结果相比,NGIA平均快13.6倍,6.2倍和1.7倍。此外,我们开发了一个多节点版本来处理大型数据集。该软件可从https://github.com/siat-hpcc/gene-sequence-clustering获得。强可伸缩性测试表明,NGIA的多节点版本可以以31%的并行效率扩展32个线程。©2022 Elsevier B.V.保留所有权利。