适用于异构集群的混合并行流线生成系统

流线是流场可视化的主要方法之一,而针对大规模流场的流线生成由于计算量大往往需要采用高性能计算机这样的并行计算环境结合并行化算法以实现计算加速.在当前异构计算系统越来越普遍的情况下,为了充分利用并行异构计算环境的计算能力,实现更高效的并行流线生成,本文采用了基于数据并行原语结合分布式消息通讯的技术架构,设计了一套适用于异构集群的混合并行流线生成系统,并在此基础上针对数据分块、数据冗余化及进程通讯策略等方面进行设计,提出并实现了一套并行粒子追踪算法.该系统被部署于国产超算平台上,并针对大规模CFD流场模拟结果数据可视化应用开展了实验.本文给出了相关实验结果,分析了核心并行算法的速度性能、可扩展性以及负载均衡等方面情况,说明了系统及算法的有效性和可扩展性.

最大并行流问题

研究了Fleischer.L给出的求解最大并行流问题的一个近似算法,其求出的目标函数值为λ≥(1-ε)3OPT.对其算法进行了改进,给出了λ≥1/(1+3ε)OPT的最大并行流全多项式近似算法.最后给出数值例子,验证了算法的有效性.

广义最大并行流算法的改进

研究了Karakostas G给出的求解最大并行流问题的一个近似算法,将其算法的参数进行了改进,给出了算法的时间复杂性不依赖于物资数k的广义最大并行流的全多项式时间近似算法,该算法只适用于广义的lossy网络。用改进后算法求出的目标函数值更接近于最优值,对该近似算法的近似性和算法的时间复杂性进行了证明。最后,用C语言编程,计算数值例子,通过对比充分验证了改进后算法的正确性和有效性。

基于并行流变框架HTPB推进剂本构模型研究

基于并行流变框架提出了一种能够表征HTPB推进剂材料非线性变形行为的本构模型。基于Yeoh超弹性模型和Boyce流变模型建立了两节点HTPB推进剂本构模型;开展了HTPB推进剂定速单轴拉伸实验和松弛实验,利用单轴拉伸实验数据获取了本构模型参数,并对材料松弛行为进行了理论计算,结果表明,模型计算结果与和实验数据一致性超过90%。应用三维有限元法,采用本文模型、基于Prony级数的线性黏弹性模型和工程中使用的线弹性模型对拉伸实验和松弛实验进行了仿真分析,结果表明,在拉伸实验中当应变小于10%时三者一致性较好,大于10%时,所提本构模型可准确预示材料的变形行为,在松弛实验中本模型计算结果与实验数据一致性远高于基于Prony级数的线性黏弹性模型。理论分析和三维有限元仿真结果均表明,所建立的本构模型可以准确捕捉HTPB推进剂材料的非线性行为,可用于固体火箭发动机推进剂结构预示分析。

基于全级C阶矩模型并行流数预测的广域大数据吞吐量优化

针对传统大数据密集型的可扩展计算系统在数据源利用和数据传输方面效率不高的问题,提出基于并行流数预测的应用层吞吐量优化模型。为提高并行流数预测精度,以提高瓶颈链路的利用效率为目的,设计等效并行流数选取方式。借鉴部分C阶矩模型和完全二阶矩模型,构建全级C阶矩模型,并且设计低采样吞吐量优化框架,降低计算复杂度。在不同大小数据集上的实验结果表明,全级C阶矩并行流数的预测模型更适合大数据传输,且效率更高。

人民币与港币并行流通的可能性分析——兼论格雷欣法则的适用条件

1997年7月香港回归祖国后,大陆与香港的经济金融一体化将日益深入,而人民币与港币的关系则是其中关键一环。两种货币并行流通是否具有可能性,这既是一个迫切的现实问题,也是理论研究的一个焦点。 一、格雷欣法则的适用条件 在两种货币同时流通的条件下,容易产生一种货币排斥另一种货币流通,这点人们了解得更多的是:“劣币驱逐良币”规律,即格雷欣法则。在金属货币流通的条件下,所谓劣币就是实际价值低于名义价值的货币,也即实际价值被高估的货币;所谓良币就是实际价值高于名义价值的货币,也即实际价值被低估的货币。金属货币的实际价值就是它的内在价值(其本身所包含的社会必要劳动时间),而名义价值则通过两种货币的兑换比例反映出来。

有预算限制的最大并行流问题

改进了Garg N和K nemann给出的求解具有预算限制的最大并行流问题的近似算法,使得算法求出的目标函数值的近似性由原来的λ≥(1-ε)3OPT改进为λ≥1/(1+3ε)OPT,更接近最优值,而算法复杂性不变.给出数值例子,验证了算法改进的有效性.

拉伸速率对HTPB推进剂并行流变框架模型的影响

为分析四组元HTPB推进剂不同拉伸速率组合对并行流变框架模型的精度影响,基于并行流变框架建立了推进剂的非线性黏弹性本构模型;通过对不同拉伸速率实验进行组合构建了本构模型,得到相应的模型参数。将有限元模型和数值计算结果与实验结果进行对比,将不同速率组别构建的本构模型误差进行了对比分析。结果表明当采用高速率与低速率组别相结合的方式即可精确建立本构模型,无须进行中间速率的大量实验。且高速率推进剂拉伸实验的速率可以截至3000 mm/min,无须再增加速率。此分析为简化推进剂材料实验提供了合理建议,提高了实验效率。同时,为快速预测推进剂材料的力学性能开辟了一条论文拓展有效途径。

一种改进数据流图的子字并行程序表示方法

论文致力于对图像处理算法的串行C程序进行子字并行分析,并重定向到带有多媒体扩展的通用处理器和多媒体专用嵌入式微处理器。图像处理算法的特点决定其是内在可并行的,这种并行粒度介于数据并行(DLP)和指令级并行(ILP)之间,称之为子字并行。但是,当前的编译技术很难充分挖掘和定位程序基本块内的子字并行,对此设计了一种基于流图程序表示的编译方法,能够从串行程序中显式地定位子字并行。扩展了编译器的功能,增加了特定的模式库,基于模式识别的控制流和数据流分析后,产生特定的子字并行流图(SWFG,Sub-WordFlowGraph),并将该图作为中间表示,提供给子字并行指令选择,进而实现有效的子字并行代码产生。

基于SCTP的并行多流Web传输的性能评估

基于TCP的Web传输存在头端阻塞问题,而SCTP的多流特性,可以区分不同的逻辑流,从而避免头端阻塞。通过对Web服务器软件Apache进行修改,使其能并行响应HTTP/1.1持久连接中的pipelined请求,以发挥SCTP的多流特性。通过对多种接入环境下基于SCTP和TCP的Web传输进行仿真,并对仿真结果进行性能分析和比较。仿真结果显示,基于并行多流SCTP的Web可以更快的下载文件并降低用户感知的平均响应时间。

基于GOP分帧协作的多媒体多流并行传输机制

针对移动多媒体通信的可靠性和并行多流的实时性保障问题,通过组建GOP分帧协作网络,提出了多媒体多流并行动态传输机制。首先,基于多媒体流结构和视频帧优先级与吞吐率、可解码帧率和信道质量的关系,提出了GOP分帧协作传输网络的构建和动态调整方案。其次,基于动态多媒体的状态分析了多媒体流数、信道质量、可解码帧率和误码率的变化规律,结合用户侧需求和通信距离,提出了基于GOP分帧协作的动态多媒体多流并行传输机制。最后,仿真实验证明了所提方案在实时性、并行效率和可靠性等方面具有良好表现,非常适合于并行大规模多媒体实时通信。

交通流分布式并行模拟建模理论与方法的框架

基于分布式计算机网络上的并行处理技术和面向对象的建模理论 ,提出交通流分布式并行模拟建模的理论框架 ,并给出基于分布式系统上的两种建模方案 :面向对象和面向消息传递的网络分割式并行模拟建模方法和标准时钟分布式离散事件模拟建模方法。该方法能显著提高交通模拟的运行效率 ,满足智能运输系统 (ITS)中网络模拟大规模、高效率和实时动态的要求。

多媒体基准测试程序中的流并行性分析

在分析多媒体基准测试程序Mediabench特征的基础上,以Imagine流处理器为例讨论了流体系结构对多媒体应用所提供的软硬件支持,并且利用流编程模型对多媒体应用中存在的流并行性进行了详细的剖析,最后通过对3个典型的多媒体应用进行流并行程序设计,在Imagine的时钟精确模拟器Isim上测试得到了多媒体应用在流体系结构上可以获得的加速性能。

矿山电网并行过流保护整定计算方法

针对现有矿山电网继电保护整定方法不能随矿山电网的运行方式变化实时进行定值校核的问题,提出了一种基于自适应拓扑分析的矿山电网并行过流保护整定计算方法。构建了自适应拓扑分析模型,可有效识别实际煤矿井下高压供电系统的网络拓扑结构;引入了基于粒子群优化的并行自适应拓扑分析算法,以提高煤矿高压电网效率。实验结果表明,该方法可在各种运行方式下智能地识别矿山电网供电系统的网络拓扑,并显著提升煤矿高压电网的效率。

流分类技术的研究

介绍了流分类算法的概念以及对流分类算法的要求;把目前存在的流分类算法分成三类:多维查找转换为一维查找算法、相关区域查找算法、独立区域查找算法,并对各类算法的性能进行了讨论;通过引入并行流分类算法说明了流分类算法的研究重点是减小存储空间和提高更新速度。

基于强度控制的并行TCP拥塞控制策略研究

随着网络带宽的不断提升,基于并行TCP的应用方式得到广泛使用。当节点为同一个应用打开多个TCP连接时,对于使用单一TCP连接的网络用户存在严重的不公平。提出一种基于强度控制的并行TCP拥塞控制方案TCP-C,使这些TCP流共享拥塞信息,同时限制并行TCP流的有效连接数量,以控制并行流的侵略性。实验结果显示该方案能够较好地保证公平性,同时有效地利用网络带宽。

CMT中流与路径映射机制的研究

随着通信终端上多个网络接口的实现成为可能,并行多路径传输因其具有较高的传输效率而成为研究的热点。本文研究并设计了一种CMT中流与路径的映射机制,将不同的SCTP流映射到合适的路径上传输,进而解决多路径接收端数据分组乱序的问题,提高网络传输的吞吐量。

BPU-SPAR:一个并行Prolog系统

BPU-SPAR系统是在原BPU-Prolog系统的基础上研制开发出来的一个流并行prolog系统,已在SUN工作站上实现.BPU-SPAR继承了原BPU-Prolog的结构共享机制,其运行速度可以和基于Warren抽象机的PARLOG相比.BPU-SPAR是我们目前正在研制的并行约束逻辑程序设计系统的基础设施.本文主要给出BPU-SPAR的内部实现技术和特有的优化机制.

基于ETC自由流多措疏堵的应用研究

自2019年全国高速公路取消省界站工程实施完成后,ETC用户爆发式增长,拥堵现象由主线省界收费站转移到车流量大的主线收费站和匝道收费站,特别是核心城市及周边卫星城镇高速收费站。通过在分析原收费站主要拥堵原因的基础上,结合新形势下车型收费模式转变和新技术应用,提出一系列改善拥堵措施和方案。研究发现,采取ETC自由流技术、多级车辆精准引导、收费岛窄化设计、车道布局优化、计重及车型识别等关键机电设备升级、车道双系统部署等措施,可有效缓解收费站拥堵,提高收费站通行效率,提升收费站服务水平。