离散事件仿真的CPU缓存加速算法

针对大规模离散事件仿真的应用需求,提出了CPU(中央处理器)缓存加速算法。采用空间局域化的环型链表存储事件摘要,兼具离散事件仿真(DES)事件分类和缓存加速作用。算法性能分析显示,入队时间复杂度为O(sqrt(n)),出队复杂度为O(1),优于目前主流的日历调度算法及改进算法。100节点9 900并发业务的网络仿真实验结果证实,相比于线性链表算法,文中提出的算法可使DES计算加速21倍。

基于CPU-GPU混合加速的SPH流体仿真方法

基于光滑粒子流体力学SPH的流体仿真是虚拟现实技术的重要研究内容,但SPH流体仿真需要大量的计算资源,采用一般计算方法难以实现流体仿真的实时性。流体仿真通常由物理计算、碰撞检测和渲染等部分组成,借助GPU并行加速粒子的物理属性计算和碰撞过程使SPH方法的实时流体仿真成为可能。为了满足流体仿真应用中的真实性和实时性需求,提出一种基于CPU-GPU混合加速的SPH流体仿真方法,流体计算部分采用GPU并行加速,流体渲染部分采用基于CPU的OpenMP加速。实验结果表明,基于CPU-GPU混合加速的SPH流体仿真方法与CPU实现相比,能显著地减少流体仿真单帧计算时间且能更快速地完成渲染任务。

基于CPU/GPU异构平台的叠前逆时偏移成像系统

针对目前地震资料偏移成像过程中代码复杂分散、可移植性差和可视化操作弱等问题,结合叠前逆时偏移业务需求,研究了CPU/GPU协同并行计算技术优化叠前逆时偏移成像算法,设计了逆时偏移系统流程与功能,开发了一套基于CPU/GPU异构平台的叠前逆时偏移成像系统。利用自设模型和传统模型数据对系统进行测试,测试结果表明系统操作方便可行,运行效果良好,能够有效的对复杂构造地质体精确成像。

碳酸盐岩储层叠前逆时偏移及GPU/CPU异构计算方案研究

针对碳酸盐岩储层地质构造的特点,提出采用基于声波方程的叠前逆时偏移算法对其进行成像,并在偏移过程中引入优化差分系数和完全匹配层(PML)边界条件来提高波场的数值模拟精度,同时利用GPU/CPU异构并行加速技术对算法进行优化,从而显著提升偏移的计算效率。模型测试表明,与传统差分系数相比,同阶的优化差分系数具有更高精度,压制频散效果明显;PML边界条件能够有效的吸收边界反射,减少边界反射对有效波场的干扰;叠前逆时偏移方法可有效识别碳酸盐岩模型中的小尺寸孔洞和裂缝,归为准确,刻画清晰,对碳酸盐岩储层成像具有显著优势;GPU/CPU异构并行加速技术可明显提高偏移的计算效率,与传统CPU算法相比,加速比可达60倍,对于实际推广应用具有重要意义。

基于AVX指令集的Sketch算法优化研究

网络流量检测是网络测量中最基础也是最重要的一环。基于Sketch的侦测方法可对网络数据流进行计数,此计数在网络流量的异常检测中具有区分大象流,并对异常流量进行检测和定位的作用。Sketch的实现过程中因用到多个哈希函数而对内存资源的要求较高,针对Sketch的实现中应用多个哈希函数的性能瓶颈问题,提出了一种基于效率高、成熟度高的AVX指令集来提高Sketch性能的方法,研究了对CPU指令的消耗和算法计算效率的影响。首先,将数据流的元素用向量的形式来描述和存储,运用AVX指令实现向量的构造和运算。其次,将多次哈希运算简化成一次向量运行,降低Sketch对CPU计算资源的消耗,提升了多次哈希函数的综合性能,使得提升Sketch优化性能成为可能。最后,运用AVX指令集对Count-Min Sketch算法程序中的关键函数进行优化,并对优化后的代码进行测试分析。实验结果表明:在哈希函数的运算方面,AVX优化版本消耗的时间为原始版本的25%;当数据长度较短时,多个哈希函数消耗的指令在整个Sketch中占比较少,AVX优化版本消耗的时间约为原始版本的70%;随着数据长度逐渐增大,多个哈希函数消耗的指令在整个Sketch中占比也逐渐增大,AVX优化版本消耗的时间降为原始版本的40%。实验的仿真结果验证了该算法在提高网络数据流测量效率方面的有效性。

新闻非线性编辑制作网络系统的应用

从非线性编辑制作网络方案的总体设计、设备的具体选型、系统接口的连接等方面对青海电视台的新闻非线性编辑制作网络进行了分析和介绍。

一种高效的基于逆Stokes公式的海域重力异常计算方法

利用卫星测高数据解算重力场是获取大范围海域重力异常的主要途径.然而,由于涉及到全球范围的多重积分,传统串行计算方法效率低下.针对上述问题,本文研究提出一种高效的海域重力异常计算方法.该快速方法利用逆Stokes公式进行重力场解算,同时针对其中不同点位多重循环计算的效率低下问题提出了一种基于多核CPU技术的并行化改进方法,该方法通过将程序合理地划分为CPU不同线程,在运算过程中合理调配计算机资源以完成海域重力异常的高效并行计算.文章利用EGM2008模型提供的大地水准面数据进行了快速算法测试,并将解算出的重力异常与船测重力异常进行了比对,表明该快速算法能够准确高效地求取出研究区重力异常,计算效率相比较于传统串行算法提升30%以上.本文提出的并行化方法对解算大范围海域重力异常和精化地球重力场模型具有积极意义.