超级局部扭立方体互连网络及其性质

局部扭立方体是近年来提出的超立方体的一个变型,由于它的许多优越性质(如低直径),在并行处理领域越来越受到人们的重视.然而,像超立方体一样,它也有一个缺点,即要使局部扭立方体升级,就必须成倍地增加其顶点个数.为了解决这一问题,文中将顶点个数为2的次幂的局部扭立方体推广到具有任意个顶点的互连网络,提出了超级局部扭立方体(SLTC)的定义,并证明它保持了局部扭立方体的最高连通度、对数级的直径和顶点度数、Hamilton性质等方面的优良性质,从而证明了超级局部扭立方体是既保持了局部扭立方体的多种优越性质又易于升级的互连网络.

关于局部扭立方体的反馈数

确定一般网络(或图)的最小反馈点集问题属NP难问题.n维局部扭立方体网络Qltn是n维超立方体网络Qn的变形且是一类重要的互连网络拓扑结构,其拥有的某些性质优于Qn.根据Qltn顶点集合中最后一位字节不同的特点,将其顶点集合划分为两个不相交的子集,通过构造极大无圈子图得到反馈数的上界,并证明了对任意正整数n≥2,存在常数c∈(0,1)使得反馈数为f(n)=2n-1(1-c/(n-1)).

局部扭立方体环互连网络及其性质

优化网络的拓扑结构是互连网络研究的重要研究方向。局部扭立方体(locally twisted cube,LTQn)是对超立方体(hypercube,Qn)互连网络的优化变种,然而当对LTQn升级时,需要成倍地增加网络的节点,这不利于LTQn的应用和发展。为了克服LTQn这一缺陷,提出了一种新的互连网络拓扑结构:局部扭立方体环互连网络(locally twisted cube-connected ring interconnect network,LRN),给出了LRN的定义及其拓扑结构,并研究了LRN的网络直径、连接度、汉密尔顿连通性、泛圈性、路由等问题,证明了LRN是一种易于升级又具有LTQn许多优良性质的层次环互连网络(hierarchical ring interconnection networks,HRN)。

局部扭立方体网络中网络嵌入问题的研究

局部扭立方体网络LTQ_n(Locally Twisted Cube)作为超立方体网络Q_n(Hypercube)的优化变种网络,具有很多优良的特性。依据局部扭立方体网络的性质及图嵌入的理论提出二项树、交换超立方体网络和超立方体网络嵌入到局部扭立方体网络的方案,并严格证明了这几种嵌入映射的扩张率、拥塞度及负载等都是最小的,这说明了局部扭立方体网络具有很好的通用性。

LHL-立方体互连网络及其性质

并行计算系统一直是计算机科学中的重要研究领域,其互连网络的拓扑性质对整个网络的性能起着非常重要的作用。目前已经提出多种互连网络,其中超立方体具有对数级的直径、高连通度、对称性等很好的性质,故被用作多种并行机的处理器连接的拓扑结构。然而,超立方体并非所有性质都是最优的互连网络,且超立方体的许多变型结构具有许多比超立方体更好的性质,其中已经证明了局部扭立方体在直径、Hamilton连通性等方面都优于超立方体。给出在超立方体与局部扭立方体的顶点间的一种连接方式——超连接,从而得到一种称为LHL-立方体的新型网络,并对这种网络的以下性质进行了研究:顶点连通度、边连通度、Hamilton连通性、直径。研究结果表明,一个n维LHL-立方体是一个具有2n个顶点和n2n-1条边的n-正则图,n维LHL-立方体的顶点连通度和边连通度均为n,且是Hamilton连通的,直径上界为[n/2]+3。