基于PC机群的大地电磁Occam反演并行计算研究

Occam反演以其稳定收敛和不依赖于初始模型的特性被广泛应用于大地电磁数据的处理,但偏导数矩阵的计算和拉格朗日乘子的求取导致大量的模型正演,使得反演速度较低。为此,研究了用基于PC机群的并行计算来解决这一问题的方法。首先对Occam反演方法进行了阐述;然后,分析了反演方法中各计算耗费的时间,提出对约占计算量90％的偏导数和拉格朗日乘子进行并行计算的思想,即偏导数计算采用频点计算一级的大粒度并行,拉格朗日乘子扫描和一维搜索分别采用μ值计算一级的大粒度并行和频点计算一级的小粒度并行;给出了并行计算的实现方法,即在PC机群上,利用主一从编程模式实现Occam反演的整体并行计算。在计算中,采用任务组合方式,减少了通信量,较好地实现了负载均衡。在4节点PC机群上,对应于拉格朗日乘子的扫描和一维搜索方式,整体加速比分别达到3．36和2．83。