西安電子科技大學(xué)研究生電磁場數(shù)值分析期末考試題

1、 西安電子科技大學(xué) 何超電磁場數(shù)值分析考點 1： 矩量法的一般過程 （算子方程、 離散化過程、 選配過程、 矩陣方程求解） 。給定算子方程和基函數(shù)，采用伽略金法， 計算阻抗矩陣和激勵電壓矩陣，從而求得 電流系數(shù)矩陣 ，即得到 方程的近似解。 （矩陣維數(shù)一般為 2×2，或 3×3，便于計算） 。1有3個矩量法例題考點 2：ScaLAPACK 的矩陣分布方式。給定進程網(wǎng)格，矩陣分塊大小，要求能寫出按 ScaLAPACK矩陣分布方式，每個進程對應(yīng)的矩陣元素。？1 并行矩陣填充 在 PC集群系統(tǒng)中MPI并行矩量法研究 36 37考點 3： temporary block colum

2、n 對 active block column 分解產(chǎn)生的影響.對于當前活動列塊（即正在進行LU分解的列塊），要能夠分析其左側(cè)臨時列塊對其LU分解所產(chǎn)生的影響。？英文書寫得很詳細了啊 45-55有 lu分解 將系數(shù)矩陣A轉(zhuǎn)變成等價兩個矩陣L和U的乘積 ，其中L和U分別是下三角和上三角矩陣。當A的所有順序主子式都不為0時，矩陣A可以分解為A=LU，且當L的對角元全為1時分解唯一。其中L是下三角矩陣，U是上三角矩陣。 4階矩陣的LU分解1高斯消元法 見數(shù)值分析 教材考點 4：積分方程的建立要求掌握 EFIE 、MFIF 、PMCHW（電場、磁場、表面積分方程） 根據(jù) 等效原理建立的過程，即對于給定

3、的問題（PEC （理想導(dǎo)體）或 介質(zhì)）能根據(jù)等效原理建立積分方程（不要求寫出場的位函數(shù)表達式，主要考察方程建立的思想） ?？淳亓糠ǖ臅?#160; 那個英文書只有EFIE等效原理EFIE考點 5：RWG 基函數(shù)考察 RWG 基函數(shù)的 表達式，以及其 特點，對于給定的一個三角形網(wǎng)格圖要能夠標出哪些地方（ 公共邊上） 存在基函數(shù)。 書上都有啊RWG基函數(shù)用共邊的三角形對作為基本的面元形式,如圖2所示，第n條邊對應(yīng)的電流基函數(shù)表示為考點 6：解矩陣方程的迭代方法-CG 迭代方法要求掌握 RCG 和 RPCG 的計算流程，二者中考一個。書上有啊 只有 RCG考點 7：并行性能評測Wall c

4、lock time 、并行加速比、并行效率、可擴展性。其中 Wall clock time由哪幾部分時間 組成。時鐘時間(墻上時鐘時間wall clock time)：從進程從開始運行到結(jié)束，時鐘走過的時間，這其中包含了進程在阻塞和等待狀態(tài)的時間。   進程的三種狀態(tài)為阻塞、就緒、運行。 Wall clock time由哪幾部分時間組成?  時鐘時間 阻塞時間 就緒時間 運行時間   用戶CPU時間 就是用戶的進程獲得了CPU資源以后，在用戶態(tài)執(zhí)行的時間。   系統(tǒng)CPU時間 =  用

5、戶進程獲得了CPU資源以后，在內(nèi)核態(tài)的執(zhí)行時間。   用戶CPU時間+系統(tǒng)CPU時間=運行時間。并行算法的評價方法 .1. 加速比（speedup），是同一個任務(wù)在單處理器系統(tǒng)和并行處理器系統(tǒng)中運行消耗的時間的比率， Sp=T1/TpSp是加速比，T1是單處理器下的運行時間，Tp是在有P個處理器并行系統(tǒng)中的運行時間。該評測指標，如果能夠隨著P保持一個線性的增長，則表示，多臺機器能夠很好的縮短所需時間2.并行效率也是評價并行性能的重要指標之一，它其實是“每個進程”的加速比： 線性加速比相當于并行效率p/p=1.0，通常，效率都小于1。3.scal

6、eup可擴展性評測scaleup的方法是，在擴大數(shù)據(jù)的同時，增加計算機的數(shù)目。scaleup計算方法如下：scaleup(DB,m)=使用1臺電腦在DB上運行算法使用的時間/使用m臺電腦在m*DB上運行算法使用的時間。如果scaleup值隨著m的改變，一直在1.0附近，或者更低，則表示該算法，對數(shù)據(jù)集的大小有很好的適應(yīng)性?？键c 8：并行矩量法的調(diào)優(yōu)方法調(diào)優(yōu)參數(shù)：Block size 、process grid 、in-core buffer（核外而言） 。要掌握一些基本的結(jié)論。 197-199 170-176出了矩量法基本原理 和積分方程那一塊 可能沒有 就說這些參數(shù)怎么影響性能的1

7、 對于Intel CPU,當問題規(guī)模增加時，Block size為104表現(xiàn)優(yōu)于Block size為112.2 The matrix solving time decreases to approximately 70% of the original time after the process grid is changed from 1*64 to 8*8. Using more CPU cores does not guarantee faster simulation unless the code is executed with a properly designed proc

8、ess grid.The choice of 2*32 process grid is better than the choice of the 4*16 process grid.The choice of the optimum process grid changes with the hardware configuration.Properly choosing the number of cores and the shape of the process grid is the key to attaining the best performance. 3 但是積分方程應(yīng)該就考簡單的EFIFBlock size 是ScaLAPACK 矩陣循環(huán)分布時 矩陣分塊的大小process grid過程網(wǎng)格in-core buffer 內(nèi)核的緩沖區(qū)評價算法優(yōu)劣的標準是? 時間復(fù)雜度：同樣的輸入規(guī)模（問題規(guī)模）花費多少時間空間復(fù)雜度：同樣的輸入規(guī)?；ㄙM多少空間（主要是內(nèi)存）以上兩點越小越好穩(wěn)定性：不會因為輸入的不同而導(dǎo)致不穩(wěn)定的情況發(fā)生算法思路是否簡單：越簡單越容易實現(xiàn)越好程序優(yōu)化方法1 程序盡量采用多線程機制，利用平行處理的觀念 ，2充分利用CPU時間片；盡量減少數(shù)據(jù)的搬移操作。3