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TAO软件使用指南

2009年9月

中国科学院计算机网络信息中心超级计算中心

联系人：王彦棡

E-mail：wangyg@sccas.cn

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目录

TAO软件使用指南

软件简介

软件安装

软件功能

软件测试

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软件简介

由于最优化问题日益广泛地应用于经济、工程设计等生活的各个

方面，求解由实际问题所抽象出来的数学模型成了解决问题的关键。

然而个人计算机的处理能力有限，在求解大规模（如上万个变量以上）

的问题时，难度较大。人们越来越多地选择利用高性能计算机求解大

规模问题。但是并行优化软件的研制又相对滞后，特别是利用现有工

具方面做得不好，代码的重复开发，造成人力、物力、财力的极大浪

费。另外，虽然也有求解大规模问题的并行优化软件，但是它们求解

问题的类型很有局限性，每求解一类问题用户就需要熟悉一个环境，

这样会造成很大的不便，这就促成了TAO的诞生。

TAO(TheToolkitforAdvancedOptimization)是美国能源部

DOE2000支持开发的20多个ACTS工具箱之一，是2001年由

Argonne国家实验室开发的高级最优化工具箱。TAO的核心开发人

员是Argonne国家实验室数学与计算机科学部的SteveBenson，

LoisCurfmanMcInnes，JorgeMoré，JasonSarich等人。

研发TAO的主要目的是在高性能机器上求解大规模最优化问

题，采用面向对象的编程技术，充分利用底层工具箱所提供的支持（并

行稀疏矩阵数据结构、预条件子、解法器等）。在此基础上进行开发，

不必重写这些代码，可以提高开发效率，节省开发时间，目标是设计

出移植性好、性能高、扩展性好、独立于体系结构的并行优化软件。

TAO的目前版本为TAO-1.10，源代码公开（不包含用户自己加

入的核心计算子程序）。目前科学院超级计算中心工作人员已经成功

增加了新的共轭梯度解法器CGDY和无需线有哪些信誉好的足球投注网站的非线性共轭梯

度法解法器NLS-CG-FR。

TAO可移植在CRAYT3D，T3E，Dwaning2000,IBMSP,SGI

machines，NOWs，LINUX，DeepComp6800，DeepComp7000等

上面。

TAO使用C，C++语言开发，遵循面向对象设计的基本特征，

使用简单方便。TAO可以支持利用Fortran77/90、C和C++编写

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的串行代码和并行代码。PETSc在所有处理器之间的通信采用MPI，

目前TAO采用由PETSc