基于并行计算熵的同构集群负载均衡算法

提出并行计算熵的概念以及基于并行计算熵的同构集群负载均衡算法．理论分析证明并行计算熵作为系统负载均衡程度度量的合理性．算法以并行计算熵来衡量集群系统中节点之间负载均衡程度,以节点任务运算量来衡量节点的负载信息,并根据并行计算熵来进行负载迁移决策．实验证明相对基于任务数阈值的负载均衡算法并行计算性能有一定提高．

基于MPI的匹配方体并行计算研究

双目立体视觉的匹配方体计算过程可以进行SIMD类型的并行计算,基于MPI通信环境将视差值的计算任务分配到不同的计算节点上,然后将各节点计算所获得的DSI图像汇集在根节点上,最终通过数据规整快速获得所需的匹配方体。同时建立了该并行算法基于处理器时钟周期的相对精确的计算时间复杂度模型,用于分析不同计算平台上的性能。由于计算过程中数据相关性较低,因此在基于MPI与Myrinet网络的Linux集群计算平台上获得了较好的加速比。

同构集群中并行计算熵研究

分析同构集群中的并行计算熵,验算并行计算熵对负载均衡程度的影响.研究结果表明,同构集群的最大相对负载率随着并行计算熵的递增而递减,当且仅当负载完全均衡时,并行计算熵达到最大值.并行计算熵能较好地衡量同构集群的负载均衡程度,可有效提高同构集群的性能.

高校公共计算机实验室建设

为了保证计算机教学质量，把机房原来单一的Ｎｅｔｗａｒｅ教学网改造成一个综合的教学网。在这个网上，既可以上Ｉｎｔｅｒｎｅｔ（国际互联网），也可以在Ｎｅｔａｒｅ环境下工作，在网上或工作站上提供Ｗｉｎ９８、Ｄｏｓ平台下教学所需要的所有软件。学生的作业可以存放在网上，教师通过网络批改上机作业。

“计算机辅助教学系统 INTERNET 与 INTRANET”的实现

本系统是集文字、声音、图形、图像于一体的多媒体ＣＡＩ系统，既可以光盘形式供单机用户使用，也可发布到Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上供网络用户参考．与之配套的还有一个网上在线测验系统．本文主要介绍实现该系统的若干技术问题．

怎样搞好计算机教学辅助实验

为使计算机教学与实验结合，将有些语言课移到计算机室进行，为此设立了计算机辅助教学课堂和开放式微机室，以保证学生有足够的机时，发挥了实验环节的作用。

集群渲染管理软件的构建技术与框架设计

分析当前各种渲染管理软件,归纳出系统的软硬件架构、工作流程以及所需的关键技术,包括渲染节点管理、渲染任务的划分、文件系统、可靠性问题以及多种渲染引擎命令接口等。给出一种由管理节点软件、渲染节点软件和客户端任务提交软件等构成的集群渲染管理软件框架设计,该框架能实现提速比为线性的渲染系统,测试结果显示了系统架构的有效性。

一种线型无线传感器网络的节点布置方案

线型无线传感器网络在应用中比较常见,其监控区域接近于线条。在基站收集感应数据的过程中,离基站越近的区域需要转发的数据越多,数据流量越大。如果采用通常的均匀布置传感器节点方案,则基站附近的节点将很快消耗完能量,基站也就无法收集数据。通过研究线型无线传感器网络中的能量消耗,得到了布置传感器节点的密度公式。按照此密度公式布置传感器节点,可使得各区域的总能量与能量消耗速度之比达到平衡,从而延长系统生命期。理论分析和仿真实验表明,在监控区域较大时,以此方案布置传感器节点,可将系统生命期提高到均匀布置方案的2倍。

MPI全互换通信的性能优化

MPI全互换操作是集群计算机上进行仿真计算时常用的通信操作之一,用于各计算节点间交换上一步骤的中间计算结果。由于全互换通信的密集多对多通信容易产生接收端的阻塞从而增加通信延时,因此通过形成环状的多次规律且有序的通信过程来优化全互换通信操作过程,在大数据量的全互换通信中可以获得明显的性能提升。

一种基于游程码的并行区域标记算法

区域标记是图像处理中常用的方法,为了满足实时图像处理要求,提出了一种基于游程码的并行区域标记算法.该算法采用带状方式划分子图,各计算节点先通过基于游程码的方法对子图进行本地标记,然后管理进程再通过计算子图边界游程码的连通关系完成全局标记.实验表明,该算法结果正确,性能较好,效率较高,具有近似于线性的加速比。

一种基于转向限制的城市交通网最短路径算法

针对城市交通网导航的实际需要,提出了有向加权图的模型,图中顶点不仅包括路口,还包括起点和终点,并对Dijkstra算法进行改进,提出了一种基于转向限制的城市交通网最短路径算法,通过加入虚拟顶点,从而适应转向限制的条件。实验表明了该算法的正确性。

一种基于采样的传感器网络多重覆盖算法

系统生命期是无线传感器网络的一个重要设计因素。在满足监控性能的前提下,仅将少量传感器节点投入工作,而让其它节点处于低功耗的休眠状态,可有效延长系统生命期。现有的多重覆盖节点调度算法的性能不是很好,利用采样技术,提出了一种解决多重覆盖的节点调度算法。仿真实验表明,此算法的性能比现有算法要好,得到的工作集的大小可达到现有算法的66%左右。

MPI并行程序设计的负载平衡实现方法

MPI是目前集群系统中最重要的并行编程工具,它采用消息传递的方式实现并行程序间通信。在MPI并行程序设计中实现负载平衡有着重要的意义,可以减少运行时间,提高MPI并行程序的性能。负载平衡又可分为静态负载平衡和动态负载平衡,对于静态负载平衡,提出了一种分配任务的算法,可有效地按照节点的计算能力,在节点间分配任务;对于动态负载平衡,提出了一种在MPI并行程序中实现的方法,可有效地根据节点的负载情况,在节点间迁移任务。

一种基于扫描线的传感器节点调度算法

系统生命期对无线传感器网络至关重要。在保证监控性能的前提下,通过调度传感器节点,使得部分节点工作,部分节点休眠,可以有效延长系统生命期。现有调度算法的性能不是很好,该文提出了一种基于扫描线的传感器节点调度算法,该算法将节点的监控区域近似为一组扫描线,通过这些扫描线判断是否为冗余节点。仿真实验表明,此算法的性能良好,调度得到的活动节点数约为现有算法的91%,平均覆盖度约为1.84。

一种基于多级队列的并行区域生长算法

区域生长是经典的图像分割方法之一,为了满足图像分割的实时性要求,提出了一种基于多级队列的并行区域生长算法。该算法采用多级队列存放待生长的种子像素,优先生长边界种子像素,以尽快生成越界种子节点,从而减少邻居节点的等待时间。实验表明,该算法相比一般的基于单队列的算法,加速比有显著提高,且可扩展性较好。

结合隐式元数据和List IO的并行文件系统

并行文件系统中的文件数据与元数据分离管理和分离存储使得系统复杂性上升,可靠性下降,采用将两种数据结合的隐式的元数据管理与存储则可以避免上述问题,而且可以获得元数据的并行服务能力,将Expand隐式元数据管理的简单可靠及元数据并发服务和PVFS高效的ListI/O非连续数据访问的能力相结合,可以同时获得两者的优点。

PVFS元数据服务器的并行化设计与实现

PVFS并行文件系统采用集中式的元数据服务器,这使得元数据服务器在大量的文件操作情况下成为I/O瓶颈。该文通过增强PVFS的客户端和元数据服务器的相关功能,使得客户的文件请求按照文件名的Hash变换转向不同的元数据服务器,在保留原来的用户访问方式和系统配置不变的情况下实现元数据服务器的并行化,达到明显提高元数据服务器的总吞吐量和可扩展性。

一种高性价比的PVFS并行文件系统

分析PVFS并行文件系统的构成,得出客户机软件、元数据服务器软件和数据服务器软件之间的接口关系,然后研究一种由PC客户机、PC元数据服务器和低价数据服务器共同构成的PVFS系统,其中客户及与元数据服务器不做重要改变,数据服务器软件需要开发修改以适应新的硬件平台,使得以更低的成本实现相同的系统或者以相同的硬件成本实现更高的性能。

线型无线传感器网络中的节点调度算法

线型无线传感器网络是一种较为特殊的无线传感器网络类型,其传感器节点的分布区域接近线型区域。在满足监控性能的要求下,通过调度节点,让部分节点工作,其余节点休眠,可有效延长系统生命期。现有的调度算法在线型无线传感器网络下的性能不是很好,针对线型无线传感器网络的特点,提出了异步调度算法和同步调度算法。仿真实验表明,同步调度算法得到的覆盖集的大小为异步调度算法的76%左右,平均覆盖度接近理想最优情况。

边界扫描主控器MCU设计与实现

通过对边界扫描测试过程以及TAP的16种状态的分析,总结出边界扫描测试的核心操作,归纳出相应的核心指令,设计出一种边界扫描测试主控器的MCU控制器,并用FPGA实现。由于采用了控制器的实现方式以及具有扫描长度设置指令使得具有测试自动化程度高、灵活高效、成本低的优势。另外还单独配有指令用于和BIST功能配合。