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汉克尔变换的数值计算方法是计算电磁响应的重要工具.这里重点对比了五种已知汉克尔变换数值滤波方法在不同特性积分函数下的计算精度,以及在电磁法探测计算中的应用.结果表明,五种滤波方法均能较好地应用于电磁探测正演计算,计算精度属Anderson 801滤波较高. 相似文献
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磁偶源频率测深法是一种有效的地球物理勘探方法。多年来,人们对这种方法的正演理论和反演解释进行了研究。文中利用快速汉克尔数值滤波算法计算了层状介质上直立磁偶极子的电磁场响应以及频率测深视电阻率的振幅响应,这种计算方法与常用的数值积分算法相比,具有计算速度快、精度高等特点。同时详细地讨论了磁偶源频率测深的特点及视电阻率理论曲线的特征。 相似文献
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频率测深正演问题滤波算法及人机联作反演 总被引：3，自引：0，他引：3
频率测深一维问题正演常用的计算方法是数值积分方法,但是这种方法由于利用求和代替积分使得计算速度很慢,精度也较低。本文提出了频率测深一维问题正演计算的一种有效方法——快速汉克尔变换数字滤波法,较系统地讨论了快速汉克尔变换滤波系数的解析计算及其在频率测深正演计算中的应用。最后应用上述正演计算方法进行了频率测深的人机联作反演的研究。 相似文献
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对于地球物理电磁计算中常出现的贝塞尔函数积分,对比几种高精度的快速汉克尔长滤波系数的精度,选择出一种对于一般情况都表现较好的汉克尔滤波系数,在其基础上,进行一个自适应的截断,来计算相关核函数的积分问题。这样既能保证计算的精度,又能节省计算时间。通过计算实例表明,该算法在保证精度的前提下,相比汉克尔滤波直接计算方法,能够节省大量的时间,尤其对于积分核函数相对复杂的情况,节省时间量尤其显著。在地球物理数据计算量越来越繁琐的今天,该算法对节省计算机资源,具有可行性和实用性。 相似文献
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随着大地电磁法三维勘探及处理技术的逐步推广,导致数据计算量成倍增长,需要具备高性能计算能力的系统才能满足计算需要.提出基于边缘计算的理念,采用容器技术构建具备大规模计算资源池的分布式计算环境,实现了大地电磁法三维反演的分布式并行计算.基于松耦合的软件架构设计研发了大地电磁法三维反演分布式计算软件,实现了人机交互操作和反... 相似文献
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基于CUDA的地震相干体并行算法 总被引：1，自引：0，他引：1
相干体技术在地震勘探资料解释方面得到了广泛的应用,由于相干体技术处理的对象是三维地震数据体,所以算法运算时间较长。为了缩短解释周期,本文充分发挥GPU并行计算优势,对C3相干体算法进行并行化分析。从硬盘读取数据到GPU上计算相干值并写入硬盘的整个过程进行分析,剔除了冗余数据的读取,完成了C3相干体算法的并行化设计与实现。最后分别对串行算法与并行算法进行性能测试,结果表明本文设计的并行算法在保证精度的前提下达到了16倍左右的加速比,对加快地震资料解释具有重要意义。 相似文献
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频率测深水平磁场的正演计算及应用 总被引：2，自引：0，他引：2
本文讨论了频率测深电偶源发射时水平磁场的正演计算问题,所用方法为快速汉克尔变换法。该方法的基本思路是:引入适当的变量替换,将汉克尔积分变为褶积形式,通过抽样再将其离散化为数字滤波形式,这样就可应用快速汉克尔变换滤波方法进行计算。本文讨论了方法的基本原理、计算电偶源发射时水平磁场滤波系数的选取、精度问题,并且讨论了利用电磁场之间的比值定义的视电阻率响应的正演计算问题,给出了一些计算实例。 相似文献
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条件模拟是一种计算非常耗时的高精度三维插值算法。针对串行条件模拟算法计算时间过长的问题,提出基于GPU的并行条件模拟算法,并进行储量估算。对条件模拟算法进行并行分析,利用GPU的高度并行性,构建CUDA通用计算开发环境,实现串行条件模拟算法到并行条件模拟算法的转换,使条件模拟算法的时间复杂度从O(n)降至O(logn)。并对西藏甲玛铜矿进行了储量估算。实验结果表明,在安装普通NVIDIA显卡的计算机以及估算精度不下降的情况下,GPU并行条件模拟的计算效率比CPU串行条件模拟的计算效率提高了60倍以上。 相似文献
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分布式水文模型对流域水文过程的应用深度及广度不断加深,常与数值天气及气候预报相结合,面临巨大的计算量。近年来GPU技术的进步使普通电脑能够实现高效而又廉价的并行计算。提出了资料插值、单元产流以及单元汇流采用GPU并行计算,马斯京根法河道汇流采用一种非并行的递归方法。基于笔记本电脑和NVIDIA GPU/CUDA结合C#语言,由分布式新安江模型在沂河流域的模拟应用表明,降水量空间插值及新安江产流的并行执行效率为普通CPU上C#的8~9倍。使用直接递归法实现马斯京根汇流演算比以往采用汇流次序表的执行效率提升0.5~0.9倍。 相似文献
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This paper focuses on the efficiency of finite discrete element method (FDEM) algorithmic procedures in massive computers and analyzes the time-consuming part of contact detection and interaction computations in the numerical solution. A detailed operable GPU parallel procedure was designed for the element node force calculation, contact detection, and contact interaction with thread allocation and data access based on the CUDA computing. The emphasis is on the parallel optimization of time-consuming contact detection based on load balance and GPU architecture. A CUDA FDEM parallel program was developed with the overall speedup ratio over 53 times after the fracture from the efficiency and fidelity performance test of models of in situ stress, UCS, and BD simulations in Intel i7-7700K CPU and the NVIDIA TITAN Z GPU. The CUDA FDEM parallel computing improves the computational efficiency significantly compared with the CPU-based ones with the same reliability, providing conditions for achieving larger-scale simulations of fracture. 相似文献
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Graphic Processing Unit (GPU), as a computing device, has upgraded from single-subject graphical processors to multi-core processors with tremendous computational horsepower. This paper proposes to accelerate the DDA using parallel Jacobi Preconditioned Conjugate Gradient (JPCG) technique on GPUs. Based on the results of two numerical examples, the calculation accuracies of the DDA with serial and parallel solvers are validated, and we found that the DDA with parallel solvers exhibits a much higher execution efficiency. The movement process of Daguangbao landslide triggered by the Wenchuan earthquake is replicated and the modeled deposit pattern coincides well with the actual topography after earthquake. 相似文献
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The material point method (MPM), which is a combination of the finite element and meshfree methods, suffers from significant computational workload due to the fine mesh that is required in spite of its advantages in simulating large deformations. This paper presents a parallel computing strategy for the MPM on the graphics processing unit (GPU) to boost the method’s computational efficiency. The interaction between a structural element and soil is investigated to validate the applicability of the parallelisation strategy. Two techniques are developed to parallelise the interpolation from soil particles to nodes to avoid a data race; the technique that is based on workload parallelisation across threads over the nodes has a higher computational efficiency. Benchmark problems of surface footing penetration and a submarine landslide are analysed to quantify the speedup of GPU parallel computing over sequential simulations on the central processing unit. The maximum speedup with the GPU used is ∼30 for single-precision calculations and decreases to ∼20 for double-precision calculations. 相似文献
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为了进一步提高叠前时间体偏移的计算效率,实现了在GPU＼CPU协同并行计算模式下Kirchhoff叠前时间体偏移技术,并进行优化。经在Nvida Tesla C1060GPU上的测试表明,GPU（Graphic Processing Unit）的处理速度是CPU（单核）的四十倍左右。同时表明,CUDA（Cornpute Unified Device Architectarc）编程为CPU向GPU的转化提供了一个较为方便的语言环境。 相似文献
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由于岩土工程地质条件的复杂性及其规模的不断增大,对大规模数值计算速度的要求越来越高。显卡核心单元（GPU）由于其硬件构造特殊,有着并行计算上的独特优势、高速浮点运算性能和超高的内存带宽,可以很好地解决大规模的科学计算速度问题。文中介绍了GPU与CPU的硬件构架差异,总结了多核CPU、工作站等方式发展的局限性及GPU在并行运算方面的优势,详细阐述了GPU各类计算模式的发展特点及其成果,展示了其在坝区渗透特性中随机微分方程加速求解过程中的优越性,探讨了采用GPU进行大规模岩土工程数值计算的应用前景。 相似文献
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Gang-Hai Huang Yuan-Zhen Xu Xiong-Wei Yi Ming Xia Yu-Yong Jiao Shu Zhang 《国际地质力学数值与分析法杂志》2020,44(9):1301-1314
The efficiency of solving equations plays an important role in implicit-scheme discontinuous deformation analysis (DDA). A systematic investigation of six iterative methods, namely, symmetric successive over relaxation (SSOR), Jacobi (J), conjugate gradient (CG), and three preconditioned CG methods (ie, J-PCG, block J-PCG [BJ-PCG], and SSOR-PCG), for solving equations in three-dimensional sphere DDA (SDDA) is conducted in this paper. Firstly, simultaneous equations of the SDDA and iterative formats of the six solvers are presented. Secondly, serial and OpenMP-based parallel computing numerical tests are done on a 16-core PC, the result of which shows that (a) for serial computing, the efficiency of the solvers is in this order: SSOR-PCG > BJ-PCG > J-PCG > SSOR>J > CG, while for parallel computing, BJ-PCG is the best solver; and (b) CG is not only the most sensitive to the ill-condition of the equations but also the most time consuming under both serial and parallel computing. Thirdly, to estimate the effects of equation solvers acting on SDDA computations, an application example with 10 000 spheres and 200 000 calculation steps is simulated on this 16-core PC using serial and parallel computing. The result shows that SSOR-PCG is about six times faster than CG for serial computing, while BJ-PCG is about four times faster than CG for parallel computing. On the other hand, the whole computation time using BJ-PCG for parallel computing is 3.37 hours (ie, 0.061 s per step), which is about 36 times faster than CG for serial computing. Finally, some suggestions are given based on this investigation result. 相似文献
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逆时偏移是目前精度最高的地震数据叠前深度偏移方法,但高强度的计算需求限制了其在工业生产领域的大规模应用。可编程图形处理器的发展为逆时偏移的快速计算提供了一种新的计算选择。围绕如何在图形处理器上开展逆时偏移计算展开,总结了图形处理器计算的优化关键,并根据逆时偏移的特点着重介绍了两个优化环节：一个是应用随机边界条件,以计算换存储,减少数据在主机和图形处理器间的传输;二是应用共享存储器来存储正演计算的波场,相比全局存储器,提高了数据读取的带宽。应用Marmousi模型数据对经过上述优化后的程序进行了测试,结果表明,图形处理器逆时偏移程序得到了很好的优化,提高了计算效率。 相似文献