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Ramtin ShamsAuthor Vitae Parastoo SadeghiAuthor Vitae 《Journal of Parallel and Distributed Computing》2011,71(4):584-593
A model for the computational cost of the finite-difference time-domain (FDTD) method irrespective of implementation details or the application domain is given. The model is used to formalize the problem of optimal distribution of computational load to an arbitrary set of resources across a heterogeneous cluster. We show that the problem can be formulated as a minimax optimization problem and derive analytic lower bounds for the computational cost. The work provides insight into optimal design of FDTD parallel software. Our formulation of the load distribution problem takes simultaneously into account the computational and communication costs. We demonstrate that significant performance gains, as much as 75%, can be achieved by proper load distribution. 相似文献
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The heart consists of densely packed muscle fibres. The orientation of these fibres can be acquired by using Diffusion Tensor Imaging (DTI) ex vivo. A good way to visualize the fibre structure in a cross section of the heart is by showing short line segments originating from the cross section and aligned with the local direction of the fibres. If the line segments are placed dense enough, one can see how the fibre orientations change. However, generation of the line segments takes time and thus the user has to wait for new geometry to be generated when the plane defining the cross section is changed. We present a new direct rendering method for the visualization of the 3D vector field in a 2D user‐definable cross section of a heart. On the intersection of the plane with the vector field, the full 3D vectors are rendered as 3D line segments with a local ray casting approach. No preprocessing of the data is needed and no geometry is generated. This technique allows a fast inspection of the data to identify interesting areas where further analysis is necessary (e.g. quantification or generation of streamlines). We also show how the technique is generalized to other glyph shapes than line segments by implementing ellipsoids. 相似文献
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随着硬件功能的不断丰富和软件开发环境的逐渐成熟,GPU开始被应用于通用计算领域,协助CPU加速程序运行。为了追求高性能,GPU往往包含成百上千个核心运算单元,高密度的计算资源使得其性能远高于CPU的同时功耗也高于CPU,功耗问题已经成为制约GPU发展的重要问题之一。在深入研究Fermi GPU架构的基础上,提出一种高精度的体系结构级功耗模型,该模型首先计算不同native指令及每次访问存储器消耗的功耗;然后根据应用在硬件上的执行指令和采样工具获得采样结果,分析预测其功耗;最后通过13个基准测试应用对实际测试与功耗模型测试结果进行对比分析,该模型的预测精度可达90%左右。 相似文献
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特征的检测和匹配在计算机视觉应用中是一个重要的组成部分,如图像匹配、物体识别和视频跟踪等。SIFT算法以其尺度不变性和旋转不变性在图像配准领域得到了广泛应用。传统的SIFT算法效率低,因此提出一种在移动智能终端上实现的高效方法。在Android平台利用OpenCL框架实现了移动智能终端的SIFT算法,通过计算任务的重新分配,优化SIFT算法在移动GPU上的并行实现。实验结果表明,移动平台的SIFT算法充分利用了GPU并行计算能力,大大提高了SIFT算法的执行效率,实现了高效的特征检测。 相似文献
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针对现有眩光效果绘制方法的真实感和速度问题,提出一种基于GPU的真实感眩光效果绘制方法.首先根据光圈和镜头生成带有随机镜头噪声的二维衍射光栅图像;其次考虑夫琅禾费和菲涅耳2种不同的衍射效果,利用预存算法系数的快速傅里叶变换模拟衍射效果的光学过程,并通过衍射效果的光谱模型实现真实感绘制,同时利用2个独立的一维高斯卷积核加速实现bloom效果;再通过随机小角度旋转和混合操作进行真实感增强;最后采用实时光线跟踪渲染框架,在三维场景中实现了真实感眩光效果的实时绘制.该方法的主要步骤采用CUDA实现,充分利用了GPU强大的并行计算能力并兼顾考虑存储器优化策略.实验结果表明,文中方法绘制结果具有较强的真实感和实时性. 相似文献
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We use the graphical processing unit (GPU) to accelerate the tensor contractions, which is the most time consuming operations in the variational method based on the plaquette renormalized states. Using a frustrated Heisenberg J1–J2 model on a square lattice as an example, we implement the algorithm based on the compute unified device architecture (CUDA). For a single plaquette contraction with the bond dimensions C = 3 of each rank of the tensor, results are obtained 25 times faster on GPU than on a current CPU core. This makes it possible to simulate systems with the size 8 × 8 and larger, which are extremely time consuming on a single CPU. This technology successfully relieves the computing time dependence with C, while in the CPU serial computation, the total required time scales both with C and the system size. 相似文献