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申请/专利权人：哈尔滨工程大学

摘要：本发明属于船舶海上航行模拟领域，具体涉及一种基于混合压缩格式的对角矩阵SPMV在GPU上的实现方法。输入COO格式的船舶海上航行模拟矩阵数据文件，将其转化成传统矩阵形式；基于非零元个数的标准差最小策略，将矩阵划分为DIA矩阵和对角线偏移量数组；利用转化的矩阵中剩余的数据，利用基于分块策略的CSR方式进行存储；分别将DIA矩阵数据和CSR相关数据分别从主机端传递到设备端，按照每个线程处理一行的方式进行GPU并行SPMV操作；将两个阶段的计算结果从设备端传递到主机端，并在主机端进行整合，实现船舶海上航行的模拟。本发明用以提高船舶海上航行模拟的稀疏矩阵算法的计算效率。

主权项：1.一种基于混合压缩格式的对角矩阵SPMV在GPU上的实现方法，其特征在于，所述实现方法包括以下步骤：步骤1：输入COO格式的船舶海上航行模拟矩阵数据文件，将其转化成传统矩阵形式；步骤2：基于非零元个数的标准差最小策略，将步骤1转化的矩阵划分为DIA矩阵和对角线偏移量数组；所述步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1：基于步骤1转化的矩阵，获得每个对角线中非零元个数，并计算非零元的总数；步骤2.2：获得每个对角线中非零元个数的平均值；步骤2.3：将非零元个数平均值作为阈值，获得原始矩阵中DIA矩阵部分以及偏移量数组；步骤2.4：从DIA矩阵中获得每一列的非零元个数，对应了原始矩阵中每一行的非零元个数；用数组A存储每一列的非零元个数，计算该数组在各个块上的平均值；步骤2.5：将步骤2.4各个块上得到的平均值作为阈值，将满足大于数组A中的非零元个数值依次插入到一个新的数组Bi中，直至Bi中总数大于或等于平均值为止，将Bi作为一个块进行保存；通过计算各个块之间的标准差大小，获得最小的标准差的块数为最优块数；步骤2.6：将DIA矩阵中非零元按照对角线的方式进行存储，同时获得对角线偏移量；步骤3：利用步骤1转化的矩阵中剩余的数据，利用基于分块策略的CSR方式进行存储；步骤4：分别将步骤2的DIA矩阵数据和步骤3的CSR相关数据分别从主机端传递到设备端，按照每个线程处理一行的方式进行GPU并行SPMV操作；步骤5：将步骤4中两个阶段的计算结果从设备端传递到主机端，并在主机端进行整合，实现船舶海上航行的模拟。

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百度查询： 哈尔滨工程大学 一种基于混合压缩格式的对角矩阵SPMV在GPU上的实现方法