多核并行插值算法的研究.pdf

1、學位論文獨創(chuàng)性聲明本人承諾：所呈交的學位論文是本人在導師指導下所取得的研究成果。論文中除特別加以標注和致謝的地方外，不包含他人和其他機構已經(jīng)撰寫或發(fā)表過的研究成果，其他同志的研究成果對本人的啟示和所提供的幫助，均已在論文中做了明確的聲明并表示謝意。學位論文作者簽名：學位論文版權的使用授權書本學位論文作者完全了解遼寧師范大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定，及學校有權保留并向國家有關部門或機構送交復印件或磁盤，允許論文被查閱和借閱。本文授權遼

2、寧師范大學，可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫并進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文，并且本人電子文檔的內容和紙質論文的內容相一致。保密的學位論文在解密后使用本授權書。學位論文作者簽名：煎壟指導教師簽名：簽名Et期：銣f／年石月2日遼寧師范大學碩士學位論文摘要目前多核計算機已經(jīng)普及，多核的意義在于其超高的多任務處理能力。然而多核計算機僅僅提供了一個可以更高效工作的平臺，如何實現(xiàn)更高效地運算的關鍵還是將

3、程序并行化。采用多核并行算法可以突破物理極限的約束，以較低的投入完成大計算量的任務，能夠滿足人們對更高性能的需求。在并行程序設計領域，共享存儲工業(yè)標準OpenMP因其簡單易用，而且開發(fā)周期較短，并行效率較高等優(yōu)點，在多核體系結構的并行編程中得到了廣泛的應用。插值法具有廣泛的應用背景和實用價值，被應用于外形設計、圖像重建、現(xiàn)代土木、天文學以及水利等許多與科學計算相關的領域。關于插值的理論與應用方面的研究一直是極受關注的重要課題。隨著科技的

4、發(fā)展，對插值問題的求解速度也提出了極高的要求，因此學者們開始研究各種加快插值問題求解速度的方法，多核計算機的出現(xiàn)為其提供了一個更加有效的途徑。本文研究了三次樣條插值和雙線性插值算法，針對三次樣條插值過程中因需求解大量的三對角方程組而運算量大、運行速度慢的問題，提出了一種加速三次樣條插值計算的方法。解三對角方程組的并行算法有矩陣分解法、循環(huán)約化法、遞推耦合法等，本文選擇比較適合于多核環(huán)境的奇偶約化法進行并行化。通過實驗結果的加速比對比，證

5、明本并行算法加快了求解三對角方程組的速度，從而減少了求解樣條插值問題的時間。其次針對目前一些特殊場合實時圖像處理的需要，對常用的圖像插值算法進行了比較分析，研究了雙線性插值算法的計算過程及數(shù)據(jù)相關性，提出了基于OpenMP的雙線性插值多核并行算法，并通過在圖像放大處理中的應用，證明了此并行算法的有效性及可行性。本文驗證了并行程序設計理論與多核平臺相結合提高插值問題速度的優(yōu)越性，具有重要的現(xiàn)實意義和使用價值，達到了研究的目的。關鍵詞：Op