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Enregistrement W7038570489

Increasing the performance of the Wetland DEM Ponding Model using multiple GPUs

2021· dissertation· en· W7038570489 sur OpenAlexaboutno aff

Notice bibliographique

RevueUniversity Library (University of Saskatchewan) · 2021
Typedissertation
Langueen
DomaineAgricultural and Biological Sciences
ThématiquePlant Diversity and Evolution
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPondingSurface runoffWetlandHydrological modellingHydrology (agriculture)ComputationSoftwareSimulation modelingWater resources
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Due to the lack of conventional drainage systems on the Canadian Prairies, when excess water runs off the landscape because of the snow-melt and heavy rainfall, the water may be trapped in surface depressions ranging in size from puddles to permanent wetlands and may cause local flooding. Hydrological processes play an important role in the Canadian Prairies regions, and using hydrological simulation models helps people understand past hydrological events and predict future ones. In order to obtain an accurate simulation, higher-resolution systems and larger simulation areas are introduced, and those lead to the need to solve larger-scale problems. However, the size of the problem is often limited by available computational resources, and solving large systems results in unacceptable simulation durations. Therefore, improving the computational efficiency and taking advantage of available computational resources is an urgent task for hydrological researchers and software developers. The Wetland DEM Ponding Model (WDPM) was developed to model the distribution of runoff water on the Canadian Prairies. It helps determine the fraction of Prairie basins contributing flows to stream while these change dynamically with water storage in the depressions. In the WDPM, the water redistribution module is the most computationally intensive part. Previously, the WDPM has been developed to run in parallel with one CPU or one GPU that makes the water redistribution module more efficient. Multi-device parallel computing is a common method to increase the available computation resources and could effectively speed up the application with an appropriate parallel algorithm. This thesis develops a multiple-GPU parallel algorithm and investigates efficient data transmission methods compared to the CPU parallel and one-GPU parallel algorithm. A technique that overlaps communication with computation is applied to optimize the parallel computing process. Then the thesis evaluates the new implementation from several aspects. In the first step, the output summary and the output system are compared between the new implementation and the initial one. The solution shows significant convergence as the simulation processes, verifying the new implementation produces the correct result. In the second step, the multiple-GPU code is profiled, and it is verified that the algorithm can be re-organized to take advantage of multiple GPUs and carry out efficient data synchronization through optimized techniques. Finally, by means of numerical experiments, the new implementation shows performance improvement when using multiple GPUs and demonstrates good scaling. In particular, when working with a large system, the multiple-GPU implementation produces correct output and shows that there is around 2.35 times improvement in the performance compared using four GPUs with using one GPU.

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)0,002
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: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,069
Score d'incertitude au seuil0,136

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,000

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 Opus0,013
Tête enseignante GPT0,153
Écart entre enseignants0,140 · 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

Citations0
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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