Universitat Jaume I
Quintana Ortí, Enrique S.
Aliaga Estellés, José Ignacio
2021-03-26
167 p.
Universitat Jaume I. Escola de Doctorat
H-matrices offer log-linear storage and computations costs, thanks to a controlled accuracy loss. This is the reason why they are specially suitable for Boundary Element Methods (BEM). Task-parallelism strategies are applied to tiled/block algorithms to provide powerful and efficient parallel solutions for multicore architectures. The main objective of this thesis is designing, implementing and evaluating parallel algorithms to operate efficiently with H-matrices in multicore architectures. The first contribution is a study in which we prove that task-parallelism is suitable for operating with H-matrices, while illustrating the difficulties of parallelizing its complex implementations. Afterwards, we explain how the OmpSs-2 programming model helped us avoid the described issues and attain a fair efficiency. Lastly, we explain the creation of the open source library H-Chameleon, based on Tile H-Matrices (a regularized version of H-matrices), which is competitive-with-pure-H-matrices precision and compression ratios, and leverages the benefits of tile algorithms applied to (regular) tiles.
Las H-Matrices presentan un coste de almacenamiento y cómputo logarítmico-lineal gracias a una pérdida de precisión controlable. Por ello, son apropiadas para los Métodos de Elementos de Contorno. Las estrategias de paralelismo de tareas, aplicadas a algoritmos a bloques, posibilitan soluciones paralelas eficientes para arquitecturas multinúcleo. El objetivo principal de esta tesis es diseñar, implementar y evaluar algoritmos paralelos para operar eficientemente con H-Matrices en arquitecturas multinúcleo. En la primera contribución de esta tesis demostramos que el paralelismo de tareas es apropiado para operar con H-Matrices, ilustrando también las dificultades de dichas implementaciones. A continuación, explicamos cómo el modelo de programación OmpSs-2 permite sortear dichas cuestiones para alcanzar una buena eficiencia. Finalmente, explicamos el diseño de H-Chameleon, una librería de código abierto basada en Tile H-Matrices (H-Matrices regularizadas), capaz de mantener un ratio de precisión y compresión competitivo con las H-Matrices puras, beneficiándose de los algoritmos a bloques (regulares).
Hierarchical Matrices; Programming models; Parallel computing; Multicore; Boundary Element Methods; Tile H-Matrices
68 - Industries, crafts and trades for finished or assembled articles
Tecnologies de la informació i les comunicacions (TIC)
ADVERTIMENT. Tots els drets reservats. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.
