Schnelle Algorithmen zur Berechnung sphärischer harmonischer Koeffizienten

Patzen, Hansruedi (2016) Schnelle Algorithmen zur Berechnung sphärischer harmonischer Koeffizienten. Student Research Project thesis, HSR Hochschule für Technik Rapperswil.

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Abstract

Mit dieser Arbeit wird neben der sphärischen harmonischen Transformation auch
die von Tabea Méndez entwickelte Méndez-Transformation genauer untersucht. Es
wird gezeigt, wie die für die Transformation benötigten sphärischen
harmonischen Koeffizienten berechnet werden können und wo die Möglichkeit
besteht, über Parallelisierung eine kürzere Laufzeit zu erreichen. Dabei finden
sich drei Komponenten, die jeweils einzeln betrachtet und optimiert werden
können. Es sind dies die Berechnung der Legendre-Polynome, die schnelle
Fourier-Transformation und schlussendlich die Berechnung eines diskreten
Integrals.

Es ist eine C++ Library entstanden, mit der sich eine einfache Möglichkeit
ergibt, die gewünschten Koeffizienten zu berechnen. Dank einem C Interface
wird sichergestellt, dass auch andere Programmiersprachen die Möglichkeit
haben, die Library zu nutzen. Die vom Algorithmus gegebenen
Parallelisierungsmöglichkeiten der einzelnen Komponenten werden neben der
CPU-Parallelisierung auch mit einem Prototyp für die schnelle
Fourier-Transformation in OpenCL umgesetzt. Eine Laufzeitanalyse zeigt
deutlich, dass die Méndez-Transformation besser abschneidet als die normale
sphärische harmonische Transformation.

Item Type: Thesis (Student Research Project)
Subjects: Area of Application > Development Tools
Area of Application > Statistics
Area of Application > Academic and Education
Technologies > Programming Languages > C++
Technologies > Programming Languages > C
Technologies > Operating Systems > Unix, Linux
Divisions: Bachelor of Science FHO in Informatik > Student Research Project
Depositing User: HSR Deposit User
Contributors:
Contribution
Name
Email
Thesis advisor
Müller, Andreas
UNSPECIFIED
Date Deposited: 09 Mar 2017 13:29
Last Modified: 09 Mar 2017 13:29
URI: https://eprints.ost.ch/id/eprint/567

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