多核计算环境下改进的主从式并行遗传算法

遗传算法作为通用而有效的全局搜索算法已在图像处理、自动控制等众多领域获得应用,但其计算量大、极耗计算资源,运行效率直接影响到复杂的非线性和多维空间寻优问题的求解效率。在分析OpenMP并行技术特点的基础上,针对主从式并行模型没有充分利用遗传算法内在并行性的问题,提出了一种改进的主从式并行遗传算法,并应用OpenMP编程模型在多核计算环境下实现。利用旅行商问题进行的实验表明,改进的并行遗传算法有更好的计算效率、扩展性,可在求解大规模TSP问题上有更广泛和高效的应用。

多核图像处理并行设计范式的研究与应用

多核计算环境下采用图像处理并行算法可提高图像处理的速度,但已有的并行设计只针对边缘检测、图像投影等特定算法进行,没有形成通用的并行算法设计范式。为此,在研究图像处理算法可并行处理机制和多核架构特点的基础上,提出分析、建模、映射、调试和性能评价及测试发布等5个设计步骤的基于多核计算环境的图像处理算法并行设计范式,以图像傅里叶变换并行算法设计为例在单核、双核、四核、八核计算环境下验证了该并行范式的有效性。实验结果表明,该范式在图像处理并行设计方面可扩展图像处理的应用空间。

GIS高性能空间分析研究进展

伴随着多核计算平台的发展和地理空间信息的爆炸性增长,并行地理信息系统(GIS)的时代已经到来。空间分析是GIS的核心,其性能直接制约着GIS软件的竞争力。多核计算环境为空间分析技术的发展提供了新的机遇,依据空间分析的5个功能领域逐个探讨其在高性能环境下的并行算法复杂度和空间资源组织复杂度,以揭示在各个功能上的并行化的主要问题和挑战。