首页
学习
活动
专区
圈层
工具
发布
社区首页 >问答首页 >使用CUDA的Romberg方法的数值积分

问使用CUDA的Romberg方法的数值积分
EN

Stack Overflow用户
提问于 2013-05-08 21:41:36
回答 1查看 2K关注 0票数 1

我尝试在谷歌上搜索CUDA上的数值积分库,但没有找到任何库。

1)我想问一下,有没有库可以用来在CUDA上执行集成(函数)?

2)如果我在CUDA上编写自己的代码,例如实现Romberg集成,我应该如何继续?假设我有一个函数,比如说f(x);我是否需要计算这个函数在不同区间的积分,例如0.0 - 0.1,...,0.2 - 0.3,...,1.3 - 2.3?如何并行计算所有这些参数?

在我看来,策略是如果我必须执行,例如,1000集成,我生成1000线程,每个线程计算trapzoids以及误差估计。但是,如果我想要并行计算其中一个积分区间的陷波,以及其他积分,我不知道如何编程。

EN

回答 1

Stack Overflow用户

发布于 2014-04-27 04:42:43

正如Tera在他的评论中所指出的,从并行编程的角度来看,集成基本上是一种缩减,因此在CUDA中实现集成的一种非常简单的方法是利用推力库的原语(另请参阅我对Simpson's method to integrate real valued functions with CUDA的回答)。

下面是一个简单的例子,实现了龙贝格积分方法的推力原语。它是相应的site代码的“直接”翻译,所以这个例子还展示了如何通过Thurst将一些Matlab代码“简单地”移植到CUDA中。

代码语言:javascript
复制
#include <thrust/sequence.h>

#include <thrust/device_vector.h>
#include <thrust/host_vector.h>

#define pi_f  3.14159265358979f                 // Greek pi in single precision

struct sin_functor
{
    __host__ __device__
    float operator()(float x) const
    {
        return sin(2.f*pi_f*x);
    }
};

int main(void)
{
    int M = 5;                          // --- Maximum number of Romberg iterations

    float a     = 0.f;                  // --- Lower integration limit
    float b     = .5f;                  // --- Upper integration limit

    float hmin  = (b-a)/pow(2.f,M-1);   // --- Minimum integration step size 

    // --- Define the matrix for Romberg approximations and initialize to 1.f 
    thrust::host_vector<float> R(M*M,1.f);

    for (int k=0; k<M; k++) {

        float h = pow(2.f,k-1)*hmin;    // --- Step size for the k-th row of the Romberg matrix

        // --- Define integration nodes
        int N = (int)((b - a)/h) + 1;
        thrust::device_vector<float> d_x(N);
        thrust::sequence(d_x.begin(), d_x.end(), a, h);

        // --- Calculate function values
        thrust::device_vector<float> d_y(N);
        thrust::transform(d_x.begin(), d_x.end(), d_y.begin(), sin_functor());

        // --- Calculate integral
        R[k*M] = (.5f*h) * (d_y[0] + 2.f*thrust::reduce(d_y.begin() + 1, d_y.begin() + N - 1, 0.0f) + d_y[N-1]);

    }

    // --- Compute the k-th column of the Romberg matrix
    for (int k=1; k<M; k++) { 

        // --- The matrix of Romberg approximations is triangular!
        for (int kk=0; kk<(M-k+1); kk++) { 

            // --- See the Romberg integration algorithm
            R[kk*M+k] = R[kk*M+k-1] + (R[kk*M+k-1] - R[(kk+1)*M+k-1])/(pow(4.f,k)-1.f); 

        } 

    }

    // --- Define the vector Rnum for numerical approximations
    thrust::host_vector<float> Rnum(M); 
    thrust::copy(R.begin(), R.begin() + M, Rnum.begin());

    for (int i=0; i<M; i++) printf("%i %f\n",i,Rnum[i]);

    getchar();

    return 0;
}
票数 2
EN
页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持
原文链接:

https://stackoverflow.com/questions/16442297

复制
相关文章

相似问题

领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档