基于Matlab多核集群的人脸识别算法的并行化设计

为了充分利用多核处理器资源,研究了多线程构建模块并行编程模式,从而提高程序的性能。在Matlab集群环境下对主成分分析(PCA)人脸识别算法设计了训练识别生成样本的功能模块train(),通过任务分割实现了算法的并行化。实验结果表明,94.167%的稳定识别率和趋近线性的加速比验证了并行算法的正确性和高效性。

“一核一带一区”背景下基于产业集群的区域专业群构建研究

“一核一带一区”战略背景下的区域专业群构建是推动广东经济高质量发展的核心。通过分析产业集群与区域经济之间的基础关系和协同发展模式。探讨珠三角地区、沿海经济带和北部生态发展区在构建区域专业群方面的策略,指出合理规划和有效实施区域专业群构建策略,研究结果表明:基础设施建设在促进区域经济发展和产业集群优化配置中的关键作用,基础设施建设的加强不仅促进了区域内部的资源流动和协同,也为区域间的协调发展奠定了坚实基础,对于提升区域经济的竞争力和可持续发展具有重大意义。

面向多核集群的数据流程序层次流水线并行优化方法

数据流编程语言是一种面向领域的编程语言,它能够将计算与通信分离,暴露应用程序的并行性.多核集群中计算、存储和通信等底层资源的复杂性对数据流程序的性能提出了新的挑战.针对数据流程序在多核集群上执行存在资源利用低和扩展性差等问题,利用同步数据流图作为中间表示,文中提出并实现了面向多核集群的层次性流水线并行优化方法.方法包含任务划分与调度、层次流水线调度和数据局部性优化,经过编译优化后生成基于MPI的可并行执行的目标代码.其中任务划分与调度是利用程序中数据和任务并行性将任务映射到计算核上,实现负载均衡和低通信同步开销;层次性流水线调度是利用程序中的并行性构造低延迟流水线调度;数据局部性优化是针对数据访问存在的Cache伪共享做面向存储的优化.实验以X86架构多核处理器组成的集群为平台,选取媒体处理领域的典型应用算法作为测试程序,对层次流水线优化进行实验分析.实验结果表明了优化方法的有效性.

POP海洋模式在四核至强集群上的并行计算

分析了POP海洋模式原理、离散方法。在四核至强集群上,研究分析POP模式中计算局部块技术和平衡并行数据剖分及其对模式性能的影响。针对模式的通信性能瓶颈,采用聚合通信优化技术。研究结果表明局部块技术和数据剖分方式对于POP模式并行性能影响显著;通过通信聚合优化,POP模式在四核集群上性能获得明显提升。

在集群多核CPU环境下的等高线并行提取方法

分析集群环境下分布式存储编程模型和多核CPU环境下共享存储编程模型各自的优缺点,采用结合集群和多核CPU的并行环境来取长补短;并研究其在等高线提取中的相关并行算法,其中以建立三角网和跟踪等高线作为共享存储并行的研究实例;最后通过实验验证了该并行方案的可行性。

区域带状极核型主题旅游产业集群培育——以广东恩平旅游经济走廊为例

文章以恩平市旅游经济走廊为例讨论了区域主题旅游产业集群的空间培育和产业联系培育策略。研究认为带状极核型的空间配置有利于实现产业集群的空间聚集,产业链的三维延伸策略有利于实现产业集群的产业联系。这种产业集群培育策略适用于具有明确主题的旅游产业集群培育。

基于并行模拟的多核集群系统性能预测和分析

针对多核集群系统所表现出的新的性能特征,提出了面向多核集群系统消息传递应用程序的并行模拟模型并设计、实现了一个并行模拟器MCPSim(Multi-core Cluster Parallel Simulator),MCPSim在功能模型和性能模型上体现了片内核间、结点内片间以及结点间等三个层次上消息通信的特点,同时支持对应用的消息数量、通信量等的百分比分布的profiling功能,采用PRIMEJ、acobi3D、NPB IS以及HPL等Benchmark程序对MCPSim进行了测试,结果表明MCPSim性能预测的精度优于BigSim,同时能够广泛应用于针对多核集群系统消息传递应用程序的性能分析中。

基于Matlab多核并行集群搭建及性能分析

为了充分利用多核处理器资源,本文在分析matlab并行计算工具箱中各部件关系的基础上,利用windows环境实现了matlab多核并行计算集群的搭建,并通过实例,阐明了基于matlab的并行程序设计方法。经测试,并行化处理能有效利用资源优势,缩短运行时间,对进一步研究各类并行处理有一定的指导意义。

多核集群系统下的混合并行遗传算法研究

为应对传统遗传算法在处理大规模组合优化问题面临的进化速度缓慢,难以达到实时要求的严峻挑战,提出了一种在多核PC集群系统上实现"粗粒度-主从式"混合并行遗传算法的模型:通过把"粗粒度-主从式"并行遗传算法映射到多核PC集群上,结合消息传递和共享存储两种并行编程模型,在节点间使用消息传递模型(MPI),对应的遗传算法为粗粒度并行遗传算法,在节点内使用共享存储模型(OpenMP),对应的遗传算法为主从式并行遗传算法,用MPI和OpenMP混合编程的方式以进程和线程两级并行在多核集群上实现具体的混合并行遗传算法。理论分析和实验结果表明,提出的实现模型有较好的性能,可大大改进传统遗传算法的缺陷。为利用并行遗传算法在普通多核PC集群上处理大规模组合优化问题提出了一种有效、可行的解决方案。

多核集群任务分配问题复杂性分析

传统任务分配问题通常以最小化计算代价和节点间通信代价的总代价为研究目标.在多核集群系统中,需要同时考虑节点内冲突代价.本文研究了以最小化计算代价、节点间通信代价和节点内冲突代价的总代价为目标的多核集群任务分配问题.通过建立任务分配问题与最小费用流问题的等价关系来分析节点内冲突代价对问题复杂性的影响关系.结果表明冲突代价成为影响问题复杂性的一个重要因素,给出并证明了冲突代价和节点间通信代价对问题复杂性的影响关系.最后,进一步讨论了各种复杂性下的多核集群任务分配问题的解法以及本文定理与结论的可应用性与有效性.

核型集群创新网络演化过程的仿真——基于回声模型

核型结构产业集群目前于国内外广泛存在,其创新网络独特的演化过程有待于认知和解释。首先分析了核型集群创新网络中主要的创新行为及其与焦点企业最终产品的联系,在此基础上,依据复杂适应系统理论,针对此类集群创新网络的演化过程构建回声模型,并且在Swarm平台上对该模型进行仿真。仿真结果再现了网络演化过程,论证了此过程中网络主体需要经历3次进化,分析了技术环境因素对这一过程的具体影响,诠释了网络中的各类粘着现象,对比了此类创新网络于国内外不同的演化过程,并指出焦点企业对于关键基本组件的剥离比率低下是制约我国此类创新网络演化发展的瓶颈因素。重新构建了回声模型,从而拓展了复杂适应系统理论的应用范围,也针对我国此类集群创新网络演化过程提出了若干政策建议。

有核网络型集群中知识共享深度与知识型企业的创新资源投入关系研究

针对我国由国内小企业对大企业(国外跨国公司)的依附关系而形成的有核网络型集群,建立集群中知识溢出、知识共享所形成的不同深度组织知识和企业的私有知识对产出的影响分析模型,通过仿真计算,研究了不同知识共享深度及私有知识产出弹性对企业知识共享行为和创新资源投入的影响。研究表明,对大企业而言,只有当公共知识产出弹性超过一定阈值时,才会进行主动知识共享,且该阈值随着知识共享深度的增加而增大;且当公共知识产出弹性超过该阈值时,大企业创新投入将随公共知识产出弹性的增加而显著增加;但此时公共知识产出弹性的增加反而会抑制小企业的创新投入。相关研究结论对促进集群持续发展提供了有益的启示。

多核式中卫型产业集群的网络结构分析——以沈阳装备制造业集群为例

"单核式"与"多核式"是中卫型产业集群的两种基本网络结构。以多核式中卫型产业集群作为研究对象,对其进行概念界定,指出其网络结构具有多个中心结点、内部合作关系密切、结点凝聚成小团体、中心结点相互关联等特征,并据此选取了社会网络分析方法中的中心性、黏性、凝聚子群、核心边缘结构作为网络结构指标。运用这些指标,对沈阳装备制造业集群的网络结构进行了实例分析。研究发现:该集群网络中,各产业部门的核心企业充当了中心结点,同一产业部门的企业密切合作组成凝聚子群,核心企业之间关联紧密形成核心区。这些网络结构特征是其获取生产协作、资源配置和知识创新等竞争优势的重要保证。针对该集群网络黏性较低的现状,最后提出相应的网络结构优化建议。

基于大系统分解协调和多核集群并行计算的流域梯级水电中长期调度

为提高流域梯级水电的库容和电力补偿效益,建立了水电精细化调度模型,将各决策变量转换为状态变量的表达式,模型更加直观清晰,并应用水位约束空间收缩方法缩减寻优尺度。以分析各水电站特征及空间分布格局为切入点,基于大系统分解协调思想将流域梯级水电系统分解为多个子系统,并进行逐区调度和协调优化,从寻优空间降维的角度改善"维数灾"问题。分析优化调度动态规划方法的并行特征,搭建Matlab多核集群并行计算平台进行并行计算,提高算法执行效率。最后以乌江干流"4库7梯级"水电系统为例进行仿真,结果表明:应用大系统分解协调方法计算精度较高,降维效果明显,多核集群并行计算显著提高计算效率,具有较高的实用价值。

焦点企业核型结构产业集群技术创新传播多网络连通性剖析

针对焦点企业核型集群技术创新传播网络连通性问题,深入剖析网络形成机理,提出集群最终产品交互结构—生产网络—技术创新网络三阶段生成方法。在此基础上,对3家现实焦点企业核型集群技术创新网络进行调研,生成与现实集群技术创新网络相对应的网络样本,并且依据渗流理论经典模型对上述网络样本连通性进行解析,得出一些共性规律:网络节点纵向和横向结网概率均处于中度水平(0.3~0.6),即可保证网络整体连通;只考虑子网内部连接时,能够生产最多最终产品的焦点企业核心子网连通性最好;整网连通性越差,横向结网概率取值越低,同时隶属多个焦点企业核心子网的桥接节点对整网连通性的贡献越大。

基于多核集群的RTI并行优化技术

随着基于高层体系结构HLA(High Level Architecture)仿真应用的不断深入,系统仿真规模不断扩大,仿真模型越来越复杂,仿真节点之间的交互更加频繁,使得仿真系统对通信资源与计算资源的需求不断提高。多核集群能够提供数据并行处理和高效通信的性能潜力,因此通过在多核集群上进行仿真加速正成为提高HLA仿真运行效率的重要途径。然而传统的仿真运行支撑平台RTI(Run Time Infrastructure)主要面向分布式网络环境,一般不支持并行通信和消息并行处理,从而难以发挥多核集群的高效通信和并行计算的性能优势。因此,为了提高多核集群下大规模HLA仿真的运行效率,提出了基于多通道的并行通信结构和基于消息分类的多线程处理技术,并已经应用于正在开发的并行shmRTI中,与国际同类商业软件pRTI1516进行的对比测试结果表明,性能可提升30%以上。

我国核型产业集群演进过程的系统建模分析

核型产业集群目前在我国广泛存在,其特殊的演进过程有待于认知和解释。以焦点企业产业集群理论为基础,采用一般系统理论建模方法,针对我国焦点企业最终产品绩效的提升过程构建系统模型,并且依据该模型对我国此类集群研究阶段性特征予以解释和论证。研究表明,核型结构产业集群演进过程可以划分为两个阶段:第一阶段,焦点企业彻底剥离简单组件,致力于通过自主创新提升自身关键组件绩效水平,对其自身关键组件子系统的技术创新投资追求各子系统的平衡发展,避免出现发展过快或过慢的子系统;第二阶段,焦点企业开始着力构建自身技术配套创新体系,其各种措施之中,将持有关键组件技术的国外企业直接引入本地产业集群是集群创新网络体系建立的最优选择。

有核网络型集群内企业之间知识转移过程探析

基于演化博弈方法 ,以有核网络集群为背景,从知识转移过程视角,将大企业分为知识共享者和知识保护者,将中小企业分为知识免疫者和知识学习者,构建集群中企业知识转移的动态博弈模型,研究了企业之间知识转移过程。结果表明:集群内大企业的知识共享意愿和倾向是由中小企业的知识学习意愿和能力决定的,取决于大企业对知识保护成本和知识转移导致的知识优势损失的权衡;双方合作带来的收益具有较大的不确定性,是一种不完全、不完美的动态博弈;当中小企业处于较低知识学习能力时,双方合作是"非零和"的动态博弈;反之,则表现为"零和"动态博弈。

基于CMP多核集群的混合并行编程技术研究

高性能科学计算(High Performance Science Computing,简称HPC)是验证某些理论和测试计算机系统处理能力的一种有效的实验手段。鉴于目前CMP(Chip Multi-processor)多核集群已变得越来越普及,尝试对由MPI和OpenMP两种不同并行编程技术构成的混合编程模式做一些实验性的研究。通过对程序执行时间和加速比的实验数据分析,可以看出在多核和多节点集群上采用细粒度的混合并行编程方法较单一使用MPI并行编程方法更加合理和高效,也更能体现出系统硬软件的特性与优势。

有核集群知识共享网络直升机系统研究

从空气动力学理论的视角,以直升机系统为原型,比照有核集群特性,详细论述空间距离、企业创新能力、特别是信息技术平台与集群知识共享网络之间的相互作用对于维持核心企业竞争优势的影响。研究结果表明,知识共享网络不仅是企业间交流的主要渠道,知识共享网络、企业内部资源和信息技术的有机契合还会提升核心企业创新能力,同时核心企业主导的信息技术平台有利于集群的专业化发展。