基于集群机的大规模电力系统暂态过程并行仿真

由于传统的串行计算方法无法满足互联电力系统在线动态安全分析和实时仿真的要求,研究高效的电力系统暂态并行仿真算法及其软件已成为电力系统动态实时仿真的关键。该文基于集群系统,提出一种利用电力系统区域特性的多重化网络划分方案,弥补了传统网络划分算法在计算规模和划分质量上的不足;并提出了一种基于分块思想、消息传递与动态多线程相结合的网络方程分层算法及其实现策略,缩短了网络方程的计算时间,解决了暂态仿真中计算量突增的问题,提高了算法的并行效率和整体性能。同时,文中还简化了暂态稳定算法迭代流程,改进了全局收敛判定方法,有效地减少了算法计算量和通信损耗。实际电网的数值计算结果表明,文中提出的算法计算加速比高,实时性好,因此研制的电力系统动态并行仿真程序能够满足大规模电力系统暂态过程实时仿真、甚至超实时仿真的要求。

复式并行流水线在基于PC集群机的并行绘制中的应用

提出基于动态绘制组的混合式体系结构,除了动态绘制组间的并行处理流水线外,在动态绘制组内部设计了缓帧并行流水线改进工作流程,形成了复式的并行绘制流水线,大大地提高了基于PC集群机的并行图形绘制系统的整体性能.采用此复式流水线的原型系统在实际测试中表现突出,性能比单层并行绘制流水线绘制系统有较大提高.

百万亿次集群机的建设与部署

信息科学与技术国家实验室(筹)建成"探索100"百万亿次集群机,为高性能计算相关各领域科研工作提供平台支撑。现着重从硬件系统部署、软件系统建设、技术支持等三个方面阐述百万亿次集群机的建设和部署情况。百万亿次集群集建设和部署以用户需求为中心,坚持开放共享的原则,建立服务于各领域用户的高性能计算平台。目前,"探索100"集群机已经正式对外开放,以稳定的性能、丰富的软件资源、专业的技术支持吸引校内外各领域用户使用。

基于集群机并行绘制的三角形条带压缩

提出一个适用于集群机并行绘制的三角形条带数据压缩框架——视点连贯性的分片条带压缩(VCPSC),有效地克服了传统几何数据压缩算法存在的问题.VCPSC包括3步核心算法:基于空间和法向连贯性分片方法;基于同心圆全局路径控制的三角形单条带化;ETSC三角形条带压缩算法.通过把每个压缩的三角形条带映射为一个支持随机存取的虚拟三角形,VCPSC实现了几何模型压缩域的基于视点的归属判断和分片随机存取.实验结果表明:VCPSC有效地改善了集群机绘制性能.

基于Frenet标架下三维元胞自动机的航母舰载机集群运动建模

航母舰载机运动包括二维甲板上的运动和三维空域内的运动.二维甲板面易受海面复杂扰动而发生运动,三维空域涉及区域又非常大,这使得实现航母舰载机集群运动建模成为一项具有挑战性的问题.目前国内外公开的研究工作很少有涉及舰载机集群运动的,可以借鉴的关于飞行器集群方面工作中又很少有涉及整个飞行空域内集群运动的模拟.针对上述问题,提出了一种基于Frenet活动标架下的三维元胞自动机模型来实现舰载机集群运动模拟,通过沿舰载机预定航线轨迹构建Frenet活动标架,基于该标架进行元胞剖分并采用三维元胞自动机模型建模求解整个空域内舰载机之间的运动,最终实现整个空域内舰载机集群运动的模拟.在PS机上基于各种虚拟数据集对舰载机的运动进行实验模拟,结果表明,文中方法可以较好地模拟舰载机在多种环境下的起降以及巡航行为,并且针对5 km的航线,可以实时计算模拟约8万架次舰载机的运动状态.

云计算环境下基于负载平衡的数字图书馆虚拟机集群资源调度策略

为了解决云计算环境下,数字图书馆云数据中心虚拟机集群资源负载不平衡的问题,本文提出了一种云计算环境下,基于负载平衡的数字图书馆虚拟机集群资源调度策略。该策略可减少云计算环境下数字图书馆虚拟机的迁移数量,并改善云数字图书馆的用户服务质量。

PC机集群系统在电力系统暂态稳定分析中的应用

从网络分割的角度出发,采用了一种基于支路分割的并行算法,以分割支路两端的电压为交接变量,将分割支路两端的节点看作有注入电流的节点,通过迭代最终实现并行计算。继而以MPICH.NT.1.2.5作为操作平台,利用传递函数库实现并行通讯。最后通过IEEE39节点系统对该算法进行了测试,验证了该算法的正确性,并且通过与传统算法的比较得到了令人满意的并行加速比。

FlatVC:云环境下虚拟机集群的扁平化版本控制

IaaS的发展使得云服务能够快速地部署虚拟机集群。然而,在部署过程中虚拟机群的版本控制效率不高。目前的版本控制方法存在网络负载大、操作速度慢的问题。提出一种新颖的虚拟机集群版本控制方法,叫做FlatVC。FlatVC在计算节点增量地生成虚拟机版本,以避免将版本数据传输至存储节点,并在虚拟机版本恢复时按需传输版本数据,因此减小了网络传输负载并加速了版本控制过程。通过使用缓存树结构来共享网络传输数据,FlatVC减小了根节点数据传输压力。此外,我们针对增量版本所构成的版本链进行了I/O优化,避免了版本链导致的性能下降。实验结果显示,FlatVC能有效地实施虚拟机集群版本控制,加速版本生成以及恢复过程。

基于遗传算法的集群虚拟机资源调度研究

针对集群虚拟机的调度问题,提出了一种基于遗传算法的调度方法.此方法根据虚拟机调度问题的具体情况构造染色体和初始种群,进而根据选择、交叉、变异操作衍生种群.在适应度函数构建过程中,充分考虑了虚拟机调度中对CPU、内存、带宽的资源利用率要求、调度时间需求和服务费用需求.实验结果表明,本文调度方法获得的调度结果在资源利用率和执行时间方面都具有明显的优势.

适用于多机集群的外部集中扰动式阻抗测量孤岛检测法

现有逆变器并网类新能源电源孤岛检测多采用主动法,但由于多个机组并网时扰动信号相互影响,存在检测盲区,同时可能影响系统电能质量。基于此,提出了一种可同时适用于单机和多机集群的有源孤岛检测方法,采用外部集中扰动方式,避免了多机扰动信号相互干扰,且可普适于逆变器并网类电源、同步发电机等多种类型电源,同时提出了逆变器并网类电源在外来扰动下的测量阻抗模型。利用宽频脉冲注入及高频电抗计算放大了孤岛前后特征量差异,提高了检测灵敏度。另外,通过间歇性过零点短时注入控制,提高了阻抗测算准确度,并降低了主动法对系统的扰动,保证了良好的电能质量,同时降低了对注入装置直流电压等级的要求,保证了实用性和经济性。

基于非特征频率突变量阻抗的多机集群孤岛检测方法

微电网中多类型电源并存的多机集群复杂工况对传统阻抗式孤岛检测法的应用提出挑战。提出了基于非特征频率突变量阻抗的孤岛检测方法。该方法采用外部集中扰动的方式注入扰动信号,并利用快速傅里叶变换计算公共耦合点处非特征频率突变量阻抗,同时将断路器流经的工频电流与相邻多机集群的非特征频率突变量阻抗作为辅助判据,以实现可靠有效的孤岛检测。通过理论分析与仿真验证可知,本文所提的孤岛检测算法不存在检测盲区,能够可靠应对负荷投切等系统暂态扰动,适应于多类型电源并存的多机集群微电网工况。

关于集群虚拟机资源调度专利申请分析

随着互联网的快速发展和大数据的来临,基于数据密集型应用的集群计算框架不断涌现,计算框架都只面向某一类特定领域的应用.基于这一特点,互联网公司往往需要部署和运行多个计算框架,从而为每个应用选择最优的计算框架.集群资源统一管理和调度系统需要同时支持多种不同计算框架,如何管理集群计算资源和不同计算框架间的资源公平分配成为关键技术难点.本文从专利角度出发,对集群虚拟机资源调度领域专利申请状况进行了梳理.

机泵集群状态监测技术的开发与应用

推出一种面向流程企业机泵集群设备的监测技术,提出其设计思想,针对生产流程上关键机泵群在线监测的一般方法及其优越性,阐明了系统独有的结构布置形式和技术特点,表达了应用合作的前景。

一种数据挖掘算法在Hadoop集群上的研究与实现

近年来,采集和处理大容量数据,从大量数据中提取出有价值数据的技术在不断提升。用户对庞大的数据迅速获取、发掘和分析处理,洞察有价值的数据、获得商业价值、帮助用户识别、实时决策、预测趋势并做出响应是数据挖掘的本质。根据用户的网络行为确定用户的品位与爱好,推荐给用户可能感兴趣的物品、新闻或好友,向企业提供实时状态更新的依据等,是数据挖掘的目标。协同过滤算法是数据挖掘的案例,也是最为热门的机器学习算法。阐述了基于物品的协同过滤算法在虚拟机Hadoop集群上的实现,探讨大数据挖掘技术的实现过程。

蚁群算法的三种并行模型分析

在单机多核下分别构造基于OpenMP和MPI的并行蚁群算法模型,在多核集群机下构造基于MPI和MPI+OpenMP的并行蚁群算法模型,并提出动态蚁群择优策略及分段周期交流策略。基于实际路网的路径寻优问题对上述模型进行比较,实验结果表明,在单机多核下,基于MPI的模型与基于OpenMP的模型相比,运行时间短,加速比高,在多核集群机下,基于MPI+OpenMP的混合模型相比基于MPI的模型,在进程数较多时仍具有较高的加速比。

虚拟机无人值守自动监护系统研究

为改善计算机网络的安全可靠性,本文研究了虚拟化计算环境下的无人值守自动监护系统,命名为Phoenix系统。Phoenix系统采用双层网络架构,其业务层具有虚拟机集群,其中的结点可以互相监护。当Phoenix系统中的虚拟机结点出现故障时,能够自动还原、重启,这是通过支撑层的真实设备来实现的。实践结果证明,Phoenix系统能有效减轻网络维护人员的工作量,提高系统的可靠性。

使用磁盘阵列构造NT双机热备份系统的解决方案

如何保证核心应用永不停止 ,关键数据不会丢失 ?越来越多的企业采用双机热备份或多机集群技术来解决这一问题。RAID是提高数据安全性和读写性能的一种使用磁盘驱动器的廉价方法 ,通过在两台服务器上运行双机热备份软件和共用RAID5磁盘阵列实现双机热备份系统 ,相对于多机集群技术 ,其技术成熟 。

大屏幕无缝拼接系统的应用软件平台开发

在开放源码的三维绘制引擎OpenSceneGraph和Windows视频显示平台Direct Show的基础上,结合大屏幕投影的应用特点,利用一个通过网络连接的PC集群机组,开发了无缝拼接的三维渲染和视频播放大屏幕投影系统的软件平台,使之既可以用来观看各种格式的大屏幕电影,也可以交互浏览各种格式的三维虚拟场景。设计了主机/从机系统架构思想,利用OSG技术加载几何场景和视频,并提出在保留和立即两种模式下的同步控制技术——时间同步和帧同步。实践证明该方法效果理想,投入成本低,易于操作。

高性能计算技术发展

高性能计算(超级计算)技术是国家发展的战略性制高点技术。本文介绍了高性能计算技术的重要地位及当今世界各国装备应用情况;介绍了高性能机的发展历史与分类、最近十年的标志性成果及最近一年的世界最快计算机的前10名;分析了发展高性能计算技术的主要难点和研究方向;展望了未来十年发展的巨大新挑战。

江西华信神威气象数值预报业务系统简介

对神威集群机上机前的准备工作,即软件的安装和配置进行了详细介绍,并在阐述江西中尺度数值模式系统的基础上,介绍了目前江西省环境预报中心所提供的数值预报产品,以及具体的获取途径和使用方法,以使现有的数值预报资源在全省各级台站中能够得到充分利用。