A machine learning approach for predicting computational intensity and domain decomposition in parallel geoprocessing     

Peng Yue  Fan Gao  Boyi Shangguan  Zheren Yan 《International journal of geographical information science》2020,34(11):2243-2274

ABSTRACT

High performance computing is required for fast geoprocessing of geospatial big data. Using spatial domains to represent computational intensity (CIT) and domain decomposition for parallelism are prominent strategies when designing parallel geoprocessing applications. Traditional domain decomposition is limited in evaluating the computational intensity, which often results in load imbalance and poor parallel performance. From the data science perspective, machine learning from Artificial Intelligence (AI) shows promise for better CIT evaluation. This paper proposes a machine learning approach for predicting computational intensity, followed by an optimized domain decomposition, which divides the spatial domain into balanced subdivisions based on the predicted CIT to achieve better parallel performance. The approach provides a reference framework on how various machine learning methods including feature selection and model training can be used in predicting computational intensity and optimizing parallel geoprocessing against different cases. Some comparative experiments between the approach and traditional methods were performed using the two cases, DEM generation from point clouds and spatial intersection on vector data. The results not only demonstrate the advantage of the approach, but also provide hints on how traditional GIS computation can be improved by the AI machine learning.  相似文献   

武汉区域气象中心数值预报业务并行计算机系统     

龚贤创  范宏飞  余康庆  王宏记 《成都信息工程学院学报》2002,17(4):236-239

对武汉区域气象中心并行计算机系统进行了详细地介绍，分析了并行计算机体系结构、网络和存储系统特点；给出了在并行计算机SP上实现数值预报业务并行化的部分结果；对数值预报模式在串、并行编程环境下的结果进行了分析比较。  相似文献   

Mechanical models of fracture reactivation and slip on bedding surfaces during folding of the asymmetric anticline at Sheep Mountain, Wyoming     

Pablo F. Sanz  David D. Pollard  Patricia F. Allwardt  Ronaldo I. Borja 《Journal of Structural Geology》2008,30(9):1177-1191

  相似文献   

海洋石油管线探测多波束剖面声纳设计     

王继胜  郭元曦  桑恩方  徐小卡 《海洋工程》2007,25(3):78-82

针对海洋石油管线探测多波束剖面声纳的高速、大容量的实时信号处理任务,以及声纳系统进一步扩展的需求,设计并实现了一种基于IP网络互连的、以并行DSP为处理节点的多波束剖面声纳系统.该系统应用于海底石油管线探测与定位,系统中的每个处理节点与数据采集转换部分采用TCP/IP网络连接,可以通过物理上添加一个或多个处理节点成倍的提高系统的信号处理能力,而在软件上无须大的改动.通过电联调与水槽试验,验证了系统的可行性和稳定性,该设计为高速水声阵列信号实时处理系统提供了一种全新的解决思路.  相似文献   

空间信息网格中远程空间连接查询的优化     

谢传节  刘高焕  高秉博  盛文涛 《遥感学报》2008,12(5)

随着空间信息网格的建设,网格平台上管理的空间信息资源越来越丰富,这促进了空间信息网格中空间数据分布式查询的应用需求,而在分布式空间查询中,空间连接查询操作往往成为性能的瓶颈.根据空间信息的特点,通过利用网格计算资源来优化空间连接查询的执行.首先基于网格服务构建网格平台分布式空间数据查询软件结构,通过设计远程空间连接执行服务利用网格平台中的计算资源;根据空间信息的特点.采用基于Kd-Tree空间分区并行连接的方法提高远程空间数据连接操作执行效率,并给出了远程空间连接执行的查询代价模型;然后根据连接代价模型设计了远程空间连接查询执行计划优化生成算法;最后总结了本文工作并探讨了下一步研究方向.  相似文献   

应用改进并行遗传算法反求水文地质参数研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

孔祥龙  朱国荣  江思珉 《高校地质学报》2008,14(1):126-132

利用单纯形法局部搜索速度快和遗传算法全局寻优的特点,同时为了克服两种方法各自的弊病,提出采用混合单纯形技术的并行遗传算法(Hybrid Simplex Parallel Genetic Algorithm,SPGA)进行水文地质逆问题的求解。详细阐述了SPGA算法的具体操作和实现,并将该方法应用于水源地的地下水模拟反演中。计算结果表明,SPGA算法在水文地质参数寻优计算中具有比较好的可靠性和计算效率。  相似文献   

关于角平分线法建立线状缓冲区算法的改进   总被引：2，自引：0，他引：2  

李志刚  胡圣武 《测绘信息与工程》2005,30(5):35-36

分析了用对角平分线法建立缓冲区的算法,提出了一种新的求角平分线和缓冲点的方法,实践证明其在算法实现方面是可行的,而且效果比较理想。  相似文献   

内蒙古大青山地区寒武系与奥陶系之间的一个重要的层序界面   总被引：2，自引：0，他引：2  

彭向东  程立人等 《地质论评》2002,48(1):54-57

大青山地区寒武纪－奥陶纪地层分布零星，是由中生代逆冲推覆构造就位于此的一系列近东西向延展的构造岩片组成。下寒武统色麻沟组直接覆盖在太古界变质岩之上，缺失中元古界什那干群，寒武系与奥陶系之间呈假整合接触，标志着区内寒武纪与奥陶纪之间发生过一次抬升构造运动，其形成机制与古亚洲洋内的稳定陆快向华北板块拼贴事件有关，是早奥陶世末期华北板块整体抬升的序幕。这个层序界面的认识，对于恢复华北板块北部边缘构造演化历史具有重要意义。  相似文献   

Ion acoustic instability of HPT particles,FAC density,anomalous resistivity and parallel electric field in the auroral region     

C. S. Jayasree  G. Renuka  C. Venugopal 《Journal of Earth System Science》2003,112(4):559-567

During the magnetic storm of 21st March 1990, the DE-1 spacecraft encountered the auroral region at high invariant latitude at altitudes ranging from a few thousand kilometers in the ionosphere to many earth radii in the magnetosphere. The magnetic field perturbations interpretable as field aligned current (FAC) layers and the electrostatic turbulence possibly due to electrostatic ion acoustic instability driven by these currents are shown. The critical drift velocity of Hot Plasma Torus (HPT) electrons and the growth rate of ion acoustic wave as a function of electron to ion temperature ratio (T _e/T_i) for low and high current densities and energy of HPT electrons are found out. The intense FAC destabilizes the ion acoustic wave and the resultant electrostatic turbulence creates an anomalous resistivity. The current driven resistivity produces parallel electric field and high power dissipation. The anomalous resistivityη, potential difference along the auroral field lines V_t|, intensity of electric field turbulenceE _t| and power produced per unit volumeP are computed. It is found that the change in westward magnetic perturbation increasesJ _t|, η, V_t|, E_t| andP. Hence HPT electrons are heated and accelerated due to power dissipation during magnetically active periods in the auroral region. Concerning, applications, such HPT electrons can be used in particle accelerators like electron ring accelerator, smokatron etc.  相似文献   

螺旋坐标下的因子分解合成炮叠前深度偏移          下载免费PDF全文

张文生  张关泉 《地球物理学报》2003,46(4):520-525

在合成炮叠前深度偏移的基础上，提出了一种高效的合成炮叠前深度偏移方法，即在螺旋坐标下用因子分解进行波场外推的混合法. 用因子分解进行波场外推分为因果过程和反因果过程两个显式求解过程. 这种螺旋坐标下的显式求解过程,提高了波场外推的效率. 根据相位编码原理,对多个射线参数的合成波场进行了编码叠加,基于射线参数实现了MPI并行计算,进一步提高了计算效率. 在推导了有关公式并进行定量分析之后,对Marmousi复杂模型进行了计算,并作了比较,结果表明本文方法具有精度高和速度快的特点,可用于实际资料的计算.  相似文献