基于异步分布式计算的系统技术方案

本发明专利技术的实施例包括分布式系统中的异步数据计算和数据交换。此类实施例适于高级建模工程等等。一个实施例包括数据矩阵跨分布式计算系统的分布。该实施例组合数据跨分布式计算系统的数据转置和变换计算（例如傅里叶变换）组合。该实施例还组合数据跨分布式计算系统的转置和分解。因此，该实施例同时执行数据计算（例如变换计算、分解）和数据交换（例如消息传送接口发消息），以促进分布式计算效率。本文描述了其他实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的实施例包括分布式系统中的异步数据计算和数据交换。此类实施例适于高级建模工程等等。一个实施例包括数据矩阵跨分布式计算系统的分布。该实施例组合数据跨分布式计算系统的数据转置和变换计算（例如傅里叶变换）组合。该实施例还组合数据跨分布式计算系统的转置和分解。因此，该实施例同时执行数据计算（例如变换计算、分解）和数据交换（例如消息传送接口发消息），以促进分布式计算效率。本文描述了其他实施例。【专利说明】基于异步分布式计算的系统
技术介绍
真实世界问题可能难W建模。此类问题包括例如对流体动力、电磁通量、热膨胀或 者天气模式进行建模。该些问题可W使用已知为联立方程组的方程群组来数学地表述。那 些方程可W W矩阵形式表述。计算系统然后可W用来利用矩阵来操纵并执行计算W及求解 问题。 在一些实例中，分布式计算系统用来求解问题。分布式系统包括通过网络进行通 信的自主计算节点。计算节点彼此交互W便实现共同目标。在分布式计算中，问题(诸如前 述的建模问题)被分成许多任务，其中每个由一个或多个计算机来求解。分布式计算节点通 过消息传送来彼此通信。 当在分布式计算中使用某些方法(例如化isson求解器）时，节点之间的数据交换 (例如消息传送)可能引起延时。更具体来说，随着对不同节点的处理的数目增加，在节点之 间的数据交换期间发生的空闲处理器时间也随之增加。 【专利附图】【附图说明】 本专利技术的实施例的特征和优点将根据所附的权利要求、一个或多个示例性实施例 的W下【具体实施方式】、W及对应的图而变得显而易见，在所述附图中： 图1包括常规的数据矩阵。 图2-4包括处理常规的数据矩阵的方法。 图5a-c包括数据矩阵跨本专利技术的实施例中的分布式计算系统的分布。 图6a-10c包括数据矩阵跨本专利技术的实施例中的分布式计算系统的组合的傅里叶 变换和转置（transposition)。 图lla-14c包括数据矩阵跨本专利技术的实施例中的分布式计算系统的组合的分解 和转置。 图15a-16c包括数据矩阵跨本专利技术的实施例中的分布式计算系统的傅里叶变换。 图17a-b包括数据跨本专利技术的实施例中的分布式计算系统的傅里叶变换。 图18包括用于包括在本专利技术的实施例中的分布式计算系统中的系统。 图19包括本专利技术的一个实施例中的分布式计算机群集。 【具体实施方式】 在W下描述中，阐述许多特定细节，但是本专利技术的实施例可W在不具有该些特定 细节的情况下实施。未详细地示出公知的电路、结构和技术W避免模糊对该描述的理解。 "实施例"、"各个实施例"等指示如此描述的(一个或多个）实施例可W包括特定特征、结构 或特性，但不是每个实施例都必须包括该特定特征、结构或特性。一些实施例可W不具有或 者具有针对其他实施例所描述的特征中的一些、全部。"第一"、"第二"、"第H"等描述共同 对象并且指示正提及相似对象的不同实例。此类形容词不暗示如此描述的对象必须采用时 间上、空间上、排名上还是W任何其他方式的给定顺序。"连接"可W指示元件彼此处于直接 物理或电气接触，并且"禪合"可W指示元件彼此协作或交互，但是它们可能或者可能不处 于直接物理或电气接触。同样，虽然类似或相同的数字可W用来在不同图中指明相同或类 似的部件，但是该样做不意味着包括类似或相同数字的所有的图都构成单个的或相同的实 施例。 本专利技术的实施例包括分布式系统中的异步数据计算和数据交换。此类实施例适于 高级建模工程等等。一个实施例包括数据矩阵跨分布式计算系统的分布。该实施例组合数 据跨分布式计算系统的数据转置和变换计算(例如傅里叶变换)。该实施例还组合数据跨分 布式计算系统的转置和分解。因此，该实施例同时执行数据计算(例如变换计算、分解)和数 据交换(例如消息传送接口发消息)，W促进分布式计算效率。本文描述了其他实施例。 利用正对称刚度矩阵来求解方程组的常规方式要使用具有预处理器的迭代求解 器。如果该系统源于差分方程组，则有时将7点网格Laplace算子用作预处理器。为了对 每个迭代步骤使用它，技术人员需要求解方程组Ax=b，其中A为网格Laplace算子，X为未 知矢量，并且b为当前步骤的残差。使用该预处理器的主要原因是要分离矩阵A中的变量。 矩阵A可W表示为如下： 【权利要求】1. 一种由至少一个处理器执行的方法，包括： 经由在分布式计算机群集的第一计算机节点上执行的第一计算机过程而对数据数组 的第一子数组执行第一数学变换，同时经由在所述计算机群集的第二计算机节点上执行的 第二计算机过程而对所述数组的第二子数组执行第二数学变换； 在第一和第二子数组被变换成经变换的第一和第二子数组之后，经由所述第一计算机 节点而对所述数组的第三子数组执行第三数学变换，同时： (a) 经由所述第二计算机节点而对所述数组的第四子数组执行第四数学变换；以及 (b) 经由耦合第一、第二和第三计算机节点中的至少两个的通信路径而将经变换的第 一和第二子数组这二者转置为位于第一和第二计算机节点以及被包括在所述计算机群集 中的第三计算机节点的一个节点上的经转置的第一和第二子数组； 其中所述第一子数组被存储在所述第一计算机节点的第一存储器中，并且所述第二子 数组被存储在所述第二计算机节点的第二存储器中。2. 权利要求1的方法，还包括： 在第一单个时刻开始执行所述第三数学变换并转置经变换的第一子数组，以及在第二 单个时刻结束执行所述第三数学变换并转置经变换的第一子数组； 其中所述变换是以下之一 ：Abel、Bateman、Bracewell、傅里叶、短时傅里叶、Hankel、 Hartley、Hilbert、Hilbert-Schmidt 积分算子、Laplace、逆 Laplace、双边 Laplace、 逆双边 Laplace、Laplace-Carson、Laplace-Stielt jes、线性标准、Mellin、逆 Mellin、 Poisson-Mellin-Newton 循环、Radon、Stieltjes、Sumudu、小波、离散的、二项式的、离散傅 里叶变换、快速傅里叶变换、离散余弦、改进的离散余弦、离散Hartley、离散正弦、离散小波 变换、快速小波、Hankel变换、无理数基础离散加权、数论、Stirling、离散时间、离散时间傅 里叶变换、Z、Karhunen-LoSve、Bjicklund、双线性、Box-Mu11 er、Burrows-Whee I er、线性调频 小波、距离、分形、Hadamard、Hough、Legendre、M5bius、透视以及 Y-delta 变换； 其中所述通信路径包括以下之一：有线路径、无线路径和蜂窝路径。3. 权利要求1的方法，包括在第三和第四子数组被变换成经变换的第三和第四子数组 之后，将经变换的第三和第四子数组这二者转置为位于第一、第二和第三计算机节点的附 加节点上的经转置的第三和第四子数组。4. 权利要求3的方法，包括在经由所述附加节点将第三和第四经转置子数组分解成经 分解的第三和第四子数组时，经由所述一个节点将第一和第二经转置子数组分解成经分解 的第一和第二子数组。5. 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由至少一个处理器执行的方法，包括：经由在分布式计算机群集的第一计算机节点上执行的第一计算机过程而对数据数组的第一子数组执行第一数学变换，同时经由在所述计算机群集的第二计算机节点上执行的第二计算机过程而对所述数组的第二子数组执行第二数学变换；在第一和第二子数组被变换成经变换的第一和第二子数组之后，经由所述第一计算机节点而对所述数组的第三子数组执行第三数学变换，同时：    （a）经由所述第二计算机节点而对所述数组的第四子数组执行第四数学变换；以及    （b）经由耦合第一、第二和第三计算机节点中的至少两个的通信路径而将经变换的第一和第二子数组这二者转置为位于第一和第二计算机节点以及被包括在所述计算机群集中的第三计算机节点的一个节点上的经转置的第一和第二子数组；其中所述第一子数组被存储在所述第一计算机节点的第一存储器中，并且所述第二子数组被存储在所述第二计算机节点的第二存储器中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：AA卡林金，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US