在初始边值偏微分方程的数值解中,采用空间并行是很常见的。在时间离散化中采用某种形式的并行性要少得多,而且这种并行性通常受到更多限制。我知道越来越多的代码和已发表的作品展示了时间并行性,但其中没有一个包含空间并行性。
是否有包括空间和时间并行的实现示例?我对出版物和可用代码都感兴趣。
在初始边值偏微分方程的数值解中,采用空间并行是很常见的。在时间离散化中采用某种形式的并行性要少得多,而且这种并行性通常受到更多限制。我知道越来越多的代码和已发表的作品展示了时间并行性,但其中没有一个包含空间并行性。
是否有包括空间和时间并行的实现示例?我对出版物和可用代码都感兴趣。
PFASST (空间和时间的并行完全近似方案)和PEPC(相当高效的并行库仑)算法最近被一起用于实现空间和时间的并行性。
PFASST 做时间并行,PEPC 做空间并行。这一结果最近在DD21会议上公布,我们为SC12准备了一份描述 PFASST+PEPC 组合的提交。
一个由 400 万个粒子组成的“小”问题(PEPC 是一个并行的 N 体求解器)被证明可以在JUGENE上仅使用 PEPC(即仅在空间中并行)很好地扩展到 8192 个核心。除此之外,通信成本变得很大,并行效率开始下降。添加 PFASST 允许这个固定大小的问题通过使用 32 个“时间”处理器(每个处理器由 8192 个“空间”内核组成)在 262,144 个内核(即,我们填充了 JUGENE)上运行。
尽管时间并行算法的并行效率不是 100%,但我们能够使用 32 个 PFASST 处理器和这种 PFASST+PEPC 配置获得大约 6.5 倍的加速。
这是一个预印本的链接:一个大规模时空并行 N 体求解器
还有时空DG和连续Galerkin方法。在选择正交后,在时间方向上具有结构化网格的时空 DG 等效于隐式 Runge-Kutta 方法。然而,时空 DG 方法允许在域的不同部分使用不同的步长,这是隐式 RK 方法难以分析的情况。在这种情况下也可以应用时空多重网格方法。
看看 Parareal 算法及其相关工作,如光谱延迟校正(一个简单的谷歌搜索会发现很多材料)。基本思想是在时间上使用一个粗略的“网格”并进行粗略的时间步进,然后再返回并在更精细的时间尺度上进行校正。它似乎主要用于流体模拟,但我在电磁学领域,所以我真的不能多说。我知道它的唯一原因是因为我参加了关于延迟校正方法的研讨会,并且任何类型的并行化都可以及时完成似乎非常有趣。