分布式并行粒子滤波算法结构分析与研究

粒子滤波器是解决非线性/非高斯系统状态估计的有效技术,广泛应用于目标跟踪、无线通信、自动控制等领域。但因其计算复杂、计算量庞大等缺陷,无法满足实时系统的应用需求。针对粒子滤波器计算量大、实时性差的问题,提出了一种基于MPI的分布式并行粒子滤波算法,给出了Master-Slave并行模式下任务分配、数据划分与负载平衡策略。实验结果表明,若忽略通信代价,加速比基本呈线性增长。

块三对角线性方程组的一种分布式并行算法

提出了分布式环境下求解块三对角线性方程组的一种并行算法 ,该算法基于对计算量的仔细估算 ,合理地将方程组求解工作分配到各处理机 ,达到负载平衡 ,同时 ,充分地将计算与通信重叠 ,减少处理机空闲时间 ;当块三对角线性方程组的系数矩阵为对角占优时 ,算法在执行过程中不会中断 ;文中分析了算法的复杂性 ,给出了在分布存储多计算机系统上的数值试验结果 ,数值结果表明 ,文中算法的效率较 Chung等的算法有较大的提高 .

分布式并行算法在长周期原油混输调度中的应用

为了有效求解长周期原油混输调度问题,提出了基于事件树的分布式并行算法。该方法把原油混输调度问题分解为码头调度子问题和厂区调度子问题,采用基于事件树的建模方法,并根据两个子问题的求解顺序提出了原油混输调度问题的分布式并行算法。本方法采用主从式并行结构,主节点把求解码头调度子问题所需的原油质量要求信息发送到各从节点,然后各从节点把与质量要求信息对应的码头调度最优解返回给主节点,通过综合比较两个子问题的解,从而得出最优的调度方案。实例计算表明,该并行算法可以有效减少问题的求解时间,特别是对不同常减压对原油质量要求不同时的长周期调度(如4周)问题,采用串行算法在48h内都无法得到可行解,而采用此算法用3台计算机可以在25h内得到最优解。

分布式并行混合遗传算法在无功优化中的应用

将模拟退火算法与普通遗传算法结合,同时引入分布式MPI技术,实现了分布式的多种群算法。该算法用个体迁移策略来协调优化各个种群,用最优值恢复策略来稳定优化方向,并通过分布式计算的应用,有效地缩短了计算时间。通过运用IEEE14节点标准数据运算,证明了这种算法在电力系统无功优化计算中具有很高的稳定性和快速求解能力。

一类Toeplitz循环三对角方程组的一种分布式并行算法

提出一类 Toeplitz循环三对角方程组的一种分布式并行算法 .在求解由一阶线性双曲型方程 (如迁移方程 )在一定边界条件下导出的隐式差分方程组时 ,要重复地求解此类 Toeplitz循环三对角方程组 .算法基于对系数矩阵的分解 ,贯彻并行算法设计中“分而治之”的原则 ,充分利用了系数矩阵结构的特殊性 .算法实现中通过秦九韶公式的运用 ,避免了不必要的冗余计算 ;理论分析和数值试验表明 ,算法是数值稳定的 ,且当方程组规模充分大时 ,该算法加速比趋近线性加速比的理想情况 .

一类Toeplitz三对角方程组的一种分布式并行算法

文中提出一类 Toeplitz三对角方程组的一种分布式并行算法 ,该算法以系数矩阵的分解为基础 ,充分利用了系数矩阵结构的特殊性 ,算法因并行化而引入的冗余计算量非常少 ,算法的通信机制简单 ,通信量仅与处理机台数p有关 ,与方程组规模 n无关 ,算法具有很高的并行效率 ,理论分析和数值试验表明 ,其加速比 Sp(n)→ p(n→ +∞ ) ,此为线性加速比的理想情况 .文中给出了算法在分布存储多计算机系统上的数值试验结果 .

基于分布式并行遗传算法的相对波阻抗反演方法

目的研究地震相对波阻抗反演的优化方法。方法比较遗传算法二进制编码、实数编码在最优个体保存策略、随机均匀分布选择、分散交叉、高斯变异和分布式并行方案下的全局寻优能力。结果实数编码分布式并行遗传算法优于基本遗传算法,用该方法对数值模型和实际地震剖面进行波阻抗参数反演,验证了分布式并行遗传算法的有效性、优越性。结论基于分布式并行遗传算法的相对波阻抗反演,为遗传算法在地震属性的优化研究中提供了一种改进思路。

高效的带状线性方程组分布式并行算法

提出了一种新的带状线性方程组的分布式并行算法(NewDistributedParallelAlgorithmforBandedLinearEquations, 简称为NDPAB 算法)。当带状线性方程组的系数矩阵满足对角占优时,算法在运行过程中不会中断,算法的加速比接近于处理器数目。给出了基于局域网的MPI 异构环境下数值实验结果,数值实验结果表明算法是高效的。

基于分布式并行算法的动态交通流分配研究

基于分布式并行处理技术和面向对象的建模理论 ,为解决大规模城市道路交通流模拟问题 ,提出分布式并行模拟动态交通流分配思想 ,给出了CyberTraffic三维仿真系统中交通流模拟系统的数据结构描述。

三角形方程组的一种分布式并行算法

本文提出了一种在分布式存储环境下求解三角形方程组的并行算法,该算法将系数矩阵及右端项以行卷帘方式分布存储到各处理机中。算法中引入了一个一维p阶向量F,该向量的循环传送使处理机间的通信次数明显下降,同时该算法还采用了计算与通信重叠的技术。理论分析与数值实验表明,该算法较列扫描并行算法优越。

分布式并行遗传算法在板材套料优化中的应用

讨论如何利用企业的分布式计算环境将分布式并行遗传算法用于矩形零件优化套排的问题。建立了利用企业分布式计算环境进行板材套料优化的组成模型,分析其计算过程、计算环境及其技术支撑系统,并通过算例说明相对于标准遗传算法,分布式并行遗传算法可以实现更高的效率和更好的优化结果之间的平衡。

一个有效的图匹配并行分布式算法

本文介绍了柔性制造系统(FMS)中资源分配问题的一种有效的并行分布式算法,将资源分配转换成一个图匹配问题后,对多项式复杂性Blossom算法,改制并设计成并行算法。该算法采用了分割,子图的CMP,边界桥对接,渗透生长及合并方法,在并行机Transputer上用并行方法实现了图的最大匹配。

在并行分布式图匹配方案中的分割算法实现

描述了在并行分布式图匹配算法中的子图分割算法。通过寻找一个相关矩阵进行图变换，从而使这种分割容易而且有效。同时．这种分割降低了相互关联的复杂性．提高了并行机并行运算的效率。

循环块三对角线性方程组的一种分布式并行算法

提出一种分布存储环境下求解循环块三对角方程组的并行算法 ,该算法以矩阵子块运算为基础 ,算法实现调用BLAS3子程序 ;文中分析了算法的复杂性 ,给出了一个保证算法不会在执行过程中中断的充分条件 .

用分布式并行算法选取GF〔p〕上椭圆曲线的基点

椭圆曲线密码体制 (ECC)的研究与实现已逐渐成为公密码体制研究的主流 ,适用于密码的安全椭圆曲线及其基点的选取 ,是椭圆曲线密码实现的基础 ,而高效性是椭圆曲线密码系统得以广泛应用的重要因素。该文首先介绍有限域上定义的椭圆曲线及点群运算规则 ,给出椭圆曲线点群的阶。其次 ,就大素数域上安全椭圆曲线的基点的选取算法作了讨论 ,采用分布式并行算法 ,进一步改进优化 ,并借助于MIRACL系统利用标准C语言对它们成功实现 .实际测试结果表明 ,该工作确实加快了安全椭圆曲线基点的选取。

基于计算机模拟的动态交通分配模型的分布式并行算法(英文)

动态交通分配是智能交通系统中重要的核心理论模型。计算机模拟是求解动态交通分配问题的一种有效方法。本文给出了一种基于计算机模拟的动态交通分配模型的分布式并行算法,以求动态交通分配模型能够在智能交通系统的实时调度和运营方面得到应用。并且,基于面向对象的设计技术,本文给出了该算法的实现框架和流程。提出的模型可以作为先进的交通管理系统和先进的出行者信息系统的核心理论模型。

三对角方程组行处理法分布式并行算法

在文献 (四川师范大学学报 (自然科学版 ) ,2 0 0 2 ,2 5 (4) :35 1～ 35 4 .)的基础上 ,给出一个在分布式存储MIMD一级 3叉树树机模型上求解任意三对角线性代数方程组的分布式并行迭代算法并分析算法的通信复杂度 .

基于模糊罚函数的分布式并行遗传算法及其应用

本文将模糊理论用于优化中,提出了一种基于可行度的模糊罚函数法,并采用分布式并行遗传算法进行寻优操作,该方法可以将不同遗传操作的优点加以整合,通过并行运算提高优化效率。将基于模糊罚函数的分布式并行遗传算法应用到多目标结构优化中,仿真试验表明取得了很好的寻优效果。

三对角方程组行处理法分布式并行迭代算法的分组方法

给出大型和超大型三对角方程组的一种分组方法,使之适合三对角方程组行处理法分布式并行迭代算法设计中分治策略的需要,并适合三对角方程组行处理法并行解法在结合给定分布存储MIMD计算机模型时的任一种MIMD互连网络拓扑结构.

PPS的集中和分布式并行分组交换算法分析

集中式并行分组交换算法(CentralizedParallelPacketSwitchAlgorithm,CPA)和分布式并行分组交换算法(DistributedParallelPacketSwitchAlgorithm,DPA)是目前并行分组交换(ParallelPacketSwitch,PPS研究中的典型算法,该文对两种算法进行了描述及理论分析和性能比较,作出了两种算法的应用性分析,探讨了DPA算法实现需要继续研究和解决的几个关键问题。