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SNC:基于即时编译的符号-数值计算云服务平合

分布式、并行与集群计算 2018-02-14 v1

摘要

云服务已广泛应用于IT产业和科学研究。通过使用云服务,用户可以将计算任务和数据从本地计算机转移到远程数据中心。通过轻量和移动设备访问基于互联网的服务,用户在强大的机器上部署多样化的云应用。推动科学计算领域采用此范式的关键驱动因素包括巨大的计算能力、按需供给和跨平台互操作性。然而,要充分利用云服务于科学计算,我们需要设计特定应用的平台以帮助用户高效迁移其应用。为此,我们提出了一个用于符号-数值计算的云服务平合——SNC。SNC允许云用户通过C/C++、Python、Java API和SNC脚本将任务描述为符号表达式。通过使用LLVM/JVM的即时(JIT)编译将用户代码编译为机器码。我们实现了SNC设计,并在多个流行云平台(包括Google Compute Engine、Amazon EC2、Microsoft Azure、Rackspace、HP Helion和VMWare vCloud)上测试了广泛的符号-数值计算应用(包括非线性最小化、蒙特卡洛积分、有限元组装和多体动力学)。这些结果表明我们的方法可跨多个云平台工作、支持不同语言,并显著提升了使用云平台的符号-数值计算性能。这为激发科学研究中符号-数值计算使用云计算的需求提供了一种途径。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.04766,
  title  = {SNC: A Cloud Service Platform for Symbolic-Numeric Computation using Just-In-Time Compilation},
  author = {Peng Zhang and Yueming Liu and Meikang Qiu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.04766},
  year   = {2018}
}

备注

13 pages, 23 figures