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Enregistrement W2962883213 · doi:10.2118/182613-ms

Dynamic Load Balancing Using Hilbert Space-Filling Curves for Parallel Reservoir Simulations

2017· article· en· W2962883213 sur OpenAlexafffund
Hui Liu, Kun Wang, Bo Yang, Min Yang, Ruijian He, Lihua Shen, He Zhong, Zhangxin Chen

Notice bibliographique

RevueSPE Reservoir Simulation Conference · 2017
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueDistributed and Parallel Computing Systems
Établissements canadiensUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesCMG Reservoir Simulation FoundationUniversity of CalgaryHeart and Stroke Foundation of Canada
Mots-clésHilbert curveComputer scienceGridParallel computingSolverOverhead (engineering)ComputationSpeedupComputational scienceDistributed computingTopology (electrical circuits)AlgorithmMathematicsGeometry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract New reservoir simulators designed for parallel computers enable us to overcome performance limitations of workstations and personal computers and to simulate large-scale reservoir models with billions of grid cells. With development of parallel reservoir simulators, more complex physics and detailed models can be studied. The key to design efficient parallel reservoir simulators is not to improve the performance of individual CPUs drastically but to utilize the aggregation of computing power of all requested nodes through high speed networks. An ideal scenario is that when the number of MPI processors is doubled, the running time of parallel reservoir simulators is reduced by half. In real simulation, numerical difficulties and performance problems appear when the number of MPI processors grows due to the deteriorating linear solver efficiency and increasing communication overhead, which are determined by a grid distribution. The goal of load balancing (grid partitioning) is to minimize overall computations and to make sure that all MPI processors have a similar workload. Geometric methods divide a grid by using a location of cells while topological methods work with connectivity of cells, which is generally described as a graph. The geometric methods are much faster than the topological methods. This paper introduces a Hilbert space-filling curve method. A space-filling curve is a continuous curve and defines a map between a onedimensional space and a multi-dimensional space. A Hilbert space-filling curve is one special space-filling curve discovered by Hilbert and has many useful characteristics, such as good locality, which means that two objects that are close to each other in a multi-dimensional space are also close to each other in a one dimensional space. This property can model communications in grid-based parallel applications. The idea of the Hilbert space-filling curve method is to map a computational domain into a one-dimensional space, partition the one-dimensional space to certain intervals, and assign all cells in a same interval to a MPI processor. To implement a dynamic load balancing method, we need a mapping kernel that converts high-dimensional coordinates to a scalar value, and an efficient one-dimensional partitioning module that divides a one-dimensional space and makes sure that all intervals have a similar workload. The Hilbert space-filling curve method is compared with other load balancing methods, such as the K-way method from ParMETIS and other geometric methods from Zoltan. The results show that our Hilbert space-filling curve is much faster than graph methods. It also has good partition quality. This method has been applied to reservoir models with billions of grid cells and linear scalability has been obtained on many parallel computing systems.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,011

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,084
Tête enseignante GPT0,354
Écart entre enseignants0,270 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations14
Publié2017
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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