MPP上用类SPMD模式实现作业并行的方法

本文介绍了一种用户在 MPP上用类 SPMD模式实现作业并行的方法 ,主要讨论文件的可区分性和作业的组织与发送 。

考虑强制同机并行作业的广义作业车间调度优化

模具组合加工、电子产品合检等带来不同工件强制同机并行作业,这打破了作业车间调度同一机器不能在同一时刻处理不同工件的约束。为解决该类作业车间调度问题,提出一种自适应混合初始化遗传算法对其进行求解。首先,将该问题定义为考虑强制同机并行作业的广义作业车间调度;利用混合整数规划法以最小化最大完工时间为优化目标建立优化模型。然后,新设计了相应的编码、解码以支持同机并行作业约束下可行调度方案的表达和约束解析;建立了种群混合初始化方法,以支持新约束下高质量可行解的生成;设计了新的交叉、变异操作方法,保证了同机并行作业约束下新生解的可行性;构建了交叉、变异自适应算子,实现了子代的自适应更新,提高了算法全局搜索能力。最后,基于作业车间调度基准算例构建了40个测试算例,对该测试算例和电子产品分组合检实例开展实验。结果表明,所构建模型和算法可以有效求解强制同机并行作业的广义作业车间调度问题,提出的改进策略均有效提升了解的质量,验证了模型的可行性和算法的优越性。

岸桥并行作业效率约束下泊位与岸桥集成分派

针对多个岸桥并行作业时的相互干扰而影响岸桥工作效率的问题,研究了岸桥并行作业效率约束下船舶作业泊位分派和岸桥分配优化的方法。建立了以船舶在港惩罚成本最小为目标的混合整数线性规划模型,引入不同作业环境下的干扰因子和偏离最佳靠泊泊位的惩罚系数,分析了岸桥工时和惩罚成本的影响。研究了并行作业岸桥数量变化对效率的影响。算例分析表明:虽然岸桥并行作业的数量增多能够加快装卸,减少船在港惩罚成本,但是会降低岸桥工作效率,增加岸桥总工时,从而增加集装箱港口的运作成本。

并行作业启动及其可扩展性分析

随着高性能计算机系统与并行应用规模的不断增加,大规模并行作业的启动时间不能再被忽略不计.已有的研究给出了在Tianhe-1A系统上加载MPI作业的性能结果.通过分析作业启动在控制消息传递、文件访问、MPI环境初始化等各阶段的时间开销,发现对于大规模MPI作业而言,环境初始化时间是作业启动的主要开销.基于此发现进行了一些优化,减少MPI环境初始化时交换的数据量,并避免不必要的数据传输开销.显著地提高了并行作业启动的性能.进而提出了一种层次式的可扩展进程管理结构,以进一步增强作业启动的可扩展性.与其他主流MPI实现的进程管理机制的作业启动时间进行了比较.

无应力状态控制法在斜拉桥并行作业中的应用

现代大跨度斜拉桥施工工序繁多、体系转换复杂,在其施工控制中若以索力为控制依据,因施工临时荷载变动、温度变化、混凝土收缩徐变的影响,难以实现多工序并行作业。为此,无应力状态控制法利用相对稳定的无应力索长作为控制量,可避免桥面荷载和其它索力调整对目标索索力的影响,为并行作业提供了条件。基于结构力学的力法方程,分别采用索力控制和索长控制2个过程,分析了荷载移动和调索顺序对结构内力、位移的影响,在理论上论证了该方法应用于并行作业的正确性;并通过实例计算,证明了该方法的可行性与优越性。

一个模拟网格上并行作业调度的离散事件系统

为评估计算网格上并行作业的无中心式调度,设计了基于离散事件的模拟系统J3S.离散事件包括作业提交、开始和终止,作业状态可以是等待、运行或完成.事件引起作业状态的变化,并触发网格层次或本地层次调度.作业由网格工作负荷模型产生,该模型基于并行计算机工作负荷模型构建.网格层次调度通过网格调度器之间的协作完成.本地层次调度模拟改进的装填法,使作业可有不同的调度优先级.网格资源性能可有差异,作业执行性能依赖作业指派.模块化实现使J3S可模拟网格上并行作业的无中心式调度的各种场景.

多集群并行作业的性能监测及分析

介绍一种多集群计算模式,在分析了多集群系统结构灵活、具有可重组性等特点的基础上,研究适用于该模式的并行作业性能监测分析方法与技术,设计和实现了一个并行作业性能监测分析工具。它采用动态性能分析方法,遵循分布式软件设计架构,具有高内聚、低耦合的模块组织结构,运行验证表明其能够在多集群计算模式下有效工作。

并行作业调度系统的设计与实现

在并行计算的作业调度过程中,涉及到调度系统两个方面的内容:调度策略和调度算法。文章讨论了调度策略的设计和调度算法的选择,并通过一个实际的并行处理系统加以说明。它使调度系统更好地满足了并行处理系统作业调度的需要,提高了系统资源的利用率。

地震资料处理并行作业调度分析及实现

分析了并行作业的运行方式和特点,指出了现有并行作业调度的缺陷,提出了可行的解决方案。选择java、脚本、c语言等软件作为开发工具,达到软件高效、可靠的目的,实现了OMEGA作业的调度和监控。

双深度多层穿梭车仓储系统并行作业及建模分析

为了解决传统顺序作业方式下,双深度多层穿梭车仓储系统存在的系统响应时间长和作业效率低等问题,在分析提升机和穿梭车并行作业的基础上,提出该类仓储系统的分离—聚合排队网络模型,并设计基于Coxian分布的近似分解算法进行求解。构建基于分离—聚合点的闭环排队网络模型,将各服务点的一般分布用Coxian分布替代,进而求解分离—聚合点的吞吐率;用单个服务点替代分离—聚合点,得到基于分离—聚合点的开环排队网络模型,并采用最大熵值法求解,得到系统性能指标。以实际案例的4种配置进行分析验证,结果表明所提模型可以较大幅度提升双深度多层穿梭车仓储系统的性能和作业效率。

斜拉桥施工中多工序并行作业技术

分阶段施工实际上是斜拉桥结构体系与作用于结构上的荷载不断变化的过程。施工工序的变化引起荷载的变化,结构上荷载的变化改变着斜拉索的索力,斜拉索的主动调索表面上是改变着斜拉索的索力,而本质上是改变了斜拉索的无应力长度。按照无应力状态控制法最终结构的内力和线形与施工过程无关的基本原理,可以实现斜拉桥施工中斜拉索调索与其他工序同步并行作业。

一种大规模并行作业运行故障快速定位方法

基于状态获取的故障信息,对可能导致作业运行失败的原因事件进行分类和严重等级分级,进而通过问题规模及其关联关系,提出了一种针对批量大规模并行作业运行故障的快速分析定位方法.该定位方法由上而下、逐层排查故障原因,缩小故障的处理范围,有效解决了大规模作业运行过程中故障定位难且准确性差的问题,为运行管理人员排查故障提供帮助.

并行车间作业管理及PA算法的应用

分析了车间作业及其管理系统的特性、难点,探讨用并行车间作业管理(ConcurrentShopFloorControl)解决车间作业系统全局性能优化和系统适时响应干扰之间矛盾的问题,并对CSFC的体系结构、运行(交互)机制和控制算法(PA算法等)进行了讨论。

基于单井架钻机的月池区离线作业工艺分析

针对传统单井架海上钻井平台、钻探船作业时,无法同时完成其他并行辅助管线的连接、下放作业问题,提出了月池区离线作业思路,通过在月池区防喷器台车上加装可以提升、下放、悬持管线的动力装置,配合原钻机系统配套的猫道机、排管机、铁钻工等设备,实现在月池区接装、下放、悬持钻杆柱、套管柱及其他管串。使得海洋单井架钻井平台和钻探船在原井口进行正常钻井作业的同时,可以在月池区并行接装管串,实现并行作业,节省大量的钻井辅助作业时间,极大降低钻井成本。

斜拉桥施工中多工序并行作业技术分析

分阶段施工实际上是斜拉桥结构体系与作用于结构上的荷载不断变化的过程。施工工序的变化引起荷载的变化,结构上荷载的变化改变着斜拉索的索力,斜拉索的主动调索表面上是改变着斜拉索的索力,而本质上是改变了斜拉索的无应力长度。按照无应力状态控制法最终结构的内力和线形与施工过程无关的基本原理,可以实现斜拉桥施工中斜拉索调索与其他工序同步并行作业。介绍了斜拉桥施工中多工序并行时的作业技术。

地震处理叠前时间偏移并行作业运行效能研究

文章围绕运行在惠普集群Omega地震处理软件平台上的"常家围子西部大连片深层叠前偏移处理"重点项目,研究了Omega软件叠前时间偏移并行作业运行机制,改进了系统运行环境,提高了系统运行的稳定性,保障了西部大连片深层5158.73平方千米叠前偏移处理任务的顺利进行,提高了叠前时间偏移作业并行运行效率,使得惠普集群运行效能得到了整体发挥。

煤矿智能快速掘进关键技术研究现状及展望

针对煤矿巷道掘进智能化建设情况,探讨了现阶段分别以连采机、掘锚一体机、全断面掘进系统、掘锚机为核心的四大类智能快速掘进成套装备发展现状,分析了四大类智能快掘装备与地质条件适用性,提出了实现煤矿智能化掘进需要解决的关键技术的问题,探讨了以信息传输与智能分析技术、智能感知技术、精确定位导航技术,自主定型定向截割技术、掘进机远程自主截割控制技术以及多级多工序智能协同控制技术为基础的智能化掘进实现途径;基于复杂地质条件下煤矿巷道掘进亟待解决的关键问题,提出了以掘进作业功能需求、掘进工艺要求为依据的系统化分析、模块化设计、功能优化组合的设计方法;研究了以虚控实、虚实结合的多级数字孪生构架,基于掘进巷道设备、环境、地质构造多维信息再现实现掘进机远程控制;提出了单机智能化、系统协同化、井下智控与地面远程监控相协同的控制方法。开发了新型的无重复碾压柔性超前支护技术、截割部多级伸缩截割技术、智能锚固机组多钻机并行作业等技术,研制了具有掘、支、锚、运、探多工序并行作业的新型快速掘进作业联合机组,提出了掘进机器人、超前支护机器人、锚固机器人、辅助运输机器人组柔性并行作业技术;提出了基于数据驱动的多机多工序协同控制行为规划决策方法。提出构建完整的煤矿井下跨系统全时空信息数字感知体系,构建集井下现场生产状态、掘进巷道空间信息、掘进装备状态、风险信息等多参量、多尺度、全时空特性的数据感知智能化监控平台,实现虚拟系统与实际掘进系统实时通信,通过数据驱动规划分析实现智能化、少人化掘进。

并行图形绘制技术综述

为研究并行图形绘制技术,介绍图形绘制的流水线过程,对其内在的可并行性进行分析,研究并行绘制的实现方式,包括流水线并行、数据并行和作业并行,以及前分布拼接合成、中分布拼接合成和后分布拼接合成,讨论并行绘制面临的主要问题及其发展趋势。

大规模BES作业提交与管理系统的设计与实现

针对BES作业的特点设计了大规模高能物理作业的提交与管理系统,目的是为物理学家提供一个简洁高效的作业管理平台。系统根据用户要求可将作业发送至不同的计算环境运行,并实时监控作业运行状态,对发生错误的作业自动重新提交。针对数据密集型物理作业的特点,可以将大作业拆分成大量小作业以实现大规模作业提交,从而达到高效并行运行目的。系统采用Web Service技术,选用GSOAP作为传输协议,屏蔽了计算机的异构性,为用户提供方便灵活的多平台作业提交模式。

具有多层级货架的自动小车存取系统排队网建模与分析

为了满足多楼层生产车间之间的物料运输需求,同时减少企业成本,自动存取系统的设计问题变得愈发重要。带有多层级货架的自动小车存取系统因其优秀的吞吐能力和柔性,具有很好的应用前景。为了分析多层车间中带有多层级货架自动小车存取系统并行作业的性能,在分析自动导引小车(AGV)和电梯、伸缩臂作业方式的基础上,构建了半开排队网络模型,并设计了基于近似均值分析法的近似求解算法。该方法首先将半开排队网内部网络分为不同的单独网络模型,并分别重构为等效的闭排队网络模型。这些网络模型最终被聚合成一个节点,与外部的同步节点联合构建闭排队网络模型求解吞吐率。最后,针对内部网络的单独节点进行分析计算,得到其他系统性能指标。通过设计仿真实验,验证了所提方法的有效性和准确性。