基于SWMM与NSGA-Ⅱ耦合的城区雨水泵站多目标优化调控

针对城区复杂水系统中雨水泵站的调控系统性弱和优化时效性慢的问题,将SWMM的水量水质过程模拟与NSGA-Ⅱ的快速非支配排序进行深度耦合,从减缓城区内涝、控制面源污染负荷输出与减低耗电量的角度,建立了多线程并行计算和带有决策者偏好的城区雨水泵站多目标优化调控模型。对天津空港经济区的雨水泵站优化调度进行实例研究,结果表明,与常规调度方式相比,在典型设计降水情景下,该优化模型在不显著增加节点积水累计时间的前提下,减少输出了1383.34 kg的污染负荷,节约了621.92 kW·h电能,求解速率可提升至单线程串行计算的4.2倍。该优化方案充分利用了泵站调蓄池的库容缓冲和水质稀释作用,减缓了场次降水对于城区水环境的瞬时冲击影响,降低了运行成本。

基于GPU的点云模型快速重建方法

利用GPU并行特点,将点云数据分块并行处理,实施多线程并行重建。从有序点云的数据关系入手,设计点云处理平滑在内的数据处理方法。利用GPU对分块数据快速三角化曲面重建,使用拉普拉斯算法对重建后的曲面进行平滑处理。通过对5组不同的海量数据进行重构模型实验,与传统的单纯使用CPU重构方式相比,GPU方式将模型重构速率提升了数十倍至上百倍,模型重建速度得到了大幅度的提升,可有效适用于高精度器件装检预判,提高装配质量。

实时图像处理并行操作系统的微内核设计和实现

本文主要设计和实现了运行在数字信号处理器阵列上支持中高层图像处理的实时图像处理并行操作系统（ＲＴＩＰＰＯＳ）微内核．该内核提供了任务分解模型，并发进程管理，支持局部消息传递、同步，设计了快速共享消息传递方式和其它辅助性能，内核原语支持ＰＯＳＩＸ系统调用的Ｃ语言接口和抽象级的用户封装，有行为的高效性和预测性．

一种高性能并行计算架构的FPGA实现

针对传统的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)开发方法效率低、不能充分利用芯片逻辑资源等问题,提出了一种高性能并行计算架构。设计了统一的软件、硬件编程模型,并提供FPGA操作系统层级的支持,将部分可重构技术应用于硬件线程的开发,使该架构具备资源管理和复用的能力。同时还设计了软件、硬件协同开发的流程。在开发板ZC702上进行了设计验证,评估了架构的额外资源消耗情况,并以排序算法为例展示了该架构多线程设计的灵活性。

基于无锁原子操作的多线程并行Delaunay三角化算法

基于OpenMP实现了一种基于空腔交叠互斥准则与无锁原子操作的Delaunay三角化增量插点细粒度并行算法。在串行算法的基础上,对点集引入Hilbert排序,使相邻点在几何上亦相邻。引入互斥机制——仅当各空腔无公共单元及公共相邻边时,才可同时插入,根据Delaunay局部性准则可保证整个网格都具备Delaunay属性。每个单元用一个原子变量标记该单元是否已被占有,在计算Delaunay空腔时,各线程将试图写入该原子变量,但本竞争机制保证有且仅有一个线程能成功获得该单元的所有权,以保证算法的互斥性。经数值实验表明,对于10~7的点集,该算法在16核下加速比可达7.06倍。

多线程技术在工作记忆测试程序中的应用

研究人脑的工作记忆系统的测试程序涉及到两个同时执行的并行动作。为了保证测试结果的精度和有效性,测试程序采用多线程技术实现了在工作记忆测试过程中显示字符序列和记录被测试者的反应时间这两个动作的并行执行。测试程序在主线程记录测试者的反应时间,而在另外一个线程中显示测试序列,两个线程的并行执行保证了测试结果的精度。

操作系统内核并发错误检测研究进展

并发错误是程序设计语言和软件工程领域的研究热点之一.近年来,针对应用程序并发错误检测的研究已取得了很大进展.但是由于操作系统内核的并发和同步机制复杂、代码规模庞大,与应用程序级并发错误检测相比,操作系统内核的并发错误检测研究仍面临巨大的挑战.对此,国内外学者提出了各种用于操作系统内核并发错误检测的方法.首先介绍了并发错误的基本类型、检测方法和评价指标,讨论了现有的并发错误检测方法和工具的局限性;然后,从形式化验证、静态分析、动态分析和静态动态相结合4个方面,对现有的操作系统内核并发错误检测的研究工作进行了分类阐述,并作了系统总结和对比分析;最后,探讨了操作系统内核并发错误检测研究面临的挑战,并对该领域未来的研究趋势进行了展望.

BJ－1并行计算机的操作系统BPOS

本文介绍了ＢＪ－１并行计算机操作系统ＢＰＯＳ的主要设计方法与实现技术以及实际性能测试．

Mach3．0核心的分析

本文基于对Ｍａｃｈ３．０核心的分析，深入剖析了Ｍａｃｈ设计和实现的特点，并扼要介绍了Ｍａｃｈ３．０核心的组成、对外接口和核心线程等．

微内核操作系统设计方法及其设计实例的比较

微内核操作系统提供了并行计算机所需的功能和性能，是并行操作系统的发展方向。并行计算机上的每个结点上运行的操作系统又与一般计算机上的操作系统有极大区别，而大规模并行计算机则是超级计算机技术发展的必然趋势。讨论了微内核操作系统的基本设计方法，介绍了Ａｍｏｅｂａ、Ｍａｃｈ、Ｃｈｏｒｕｓ等几个典型实例。