并行计算模型的分类和评价

随着各种并行计算机体系结构的出现及并行计算在各学科领域中的广泛应用,需要并行计算模型用以研究并行计算性质,分析并行算法;简化并行软件设计。本文对并行计算模型给出一个评价准则,并以此对现有的并行计算模型进行分类和比较。     

并行计算在舰船设计中的应用及展望

概述在舰船设计中基于CFD(计算流体力学)并行计算的发展现状,主要介绍并行计算在CFD领域的应用,分析在舰船设计中并行计算的技术特点,并展望未来并行计算在舰船设计中的应用。     

一种基于WCF对等网络的并行计算环境

为了研究基于分布式对象的并行计算,采用微软Windows Communication Foundation中的对等网络技术,设计并实现了一个并行计算环境。以并行求π为例,通过比较并行计算的加速比,证明了本并行计算环境的有效性。     

基于性能预测的并行软件模块设计研究

并行计算软件库,如scalapack和plapack,通过提供大量并行计算子过程来提高并行计算软件开发效率。为方便用户使用并行软件库,该文提出了一种基于性能预测技术来开发并行计算软件库的方法,这是一种隐藏并行计算细节的有效途径。并就构成该软件库的神威超级计算机系统并行软件开发工具,并行线性代数软件库的数据自动分布的方法和供用户调用并行软件库的接口设计技术进行了讨论。实验结果表明,这种技术能有效提高并行计算软件效率。     

云计算环境下并行计算优化调度研究与仿真北大核心CSCD

由于云计算环境下并行数据具有不同的特征,采用不同的表达式描述客户对并行计算任务的满意度时,无法使客户所需并行计算任务和客户满意度完全符合调度条件。传统的调度方法,主要以客户满意度作为并行计算调度的前提,没有充分考虑并行计算任务和客户满意度之间的关系对任务调度准确性的影响,导致调度效率差的问题。提出一种基于优化遗传算法的云计算环境下的并行计算调度方法。建立并行计算调度任务模型,将模糊逻辑和虚拟机利用率的方差作为控制变量,利用遗传算法进行并行计算调度策略的寻优,在交叉操作中引入了参数可调的概率函数,在变异操作中引入了自适应变异的概率函数,从而提高了并行计算中的调度效率。仿真结果表明,改进算法能够提高调度效率,效果令人满意。     

并行计算六十年

并行计算是实现高性能计算的主要技术手段。本文回顾了并行计算技术六十多年来的发展历史,重温了并行可扩展性度量公式在并行计算发展进程中的重要地位。分析了并行计算向未来E级计算发展时面临的挑战,并建立了新的并行计算可扩展性度量模型,建模了访存、通信、可靠性、能耗等影响E级计算的因素。通过定量分析,发现和研究了并行计算向更高性能发展面临的可扩展性"墙"。最后,针对我国国情,提出了作者关于我国高性能计算未来发展的体会与思考。     

网络并行计算在核物理计算中的应用研究

网络并行计算是当今并行计算研究的热点。该文重点研究利用网络并行计算解决现有高密度计算的问题，给出了计算模型实例。     

跨专业并行计算基础课程教学设计

针对当前大学在并行计算教育方面的不足,提出面向跨专业高年级本科学生或低年级研究生的并行计算基础课程小班教学总体规划。在坚持面向并行计算实际需求和跨专业知识背景的原则下,确定"讲授+实验+研讨+论文"的教学形式,采用并行计算系统知识与MPI编程知识并重的知识点讲授内容、基础+领域的实验安排和以利用并行计算解决实际问题为核心导向的考核标准。     

一种基于移动Agent的分布式并行计算模型

针对传统的分布式并行计算方案所存在的缺点,提出了一种基于移动Agent技术的分布式并行计算模型。在简单介绍移动Agent技术后,给出了基于移动Agent的分布式并行计算模型,并详细叙述了该模型的具体工作过程和实现方案。模型设计完成后,用此模型来解决计算量很大的数值计算问题。首先利用数学工具分析设计出该问题的适合于分布式并行计算的方案,然后依照模型实现实验程序。实验测试表明根据该模型实现的分布式并行计算程序具有较高的加速比和并行效率,并有效地提高了分布式并行计算的稳定性、灵活性、可扩展性和移动性。     

Linux环境下的并行计算

进行大规模科学计算的常用手段是并行计算。从性能和费用等方面考虑,在支持网络并行计算的操作系统中优先选择的系统应是Linux。本文介绍了LINUX环境下的一些并行计算软件,讨论了分布式并行计算的一些概念和需要解决的一些问题。     

Study on Parallel Computing

In this paper, we present a general survey on parallel computing. The main contents include parallel computer system which is the hardware platform of parallel computing, parallel algorithm which is the theoretical base of parallel computing, parallel programming which is the software support of parallel computing. After that, we also introduce some parallel applications and enabling technologies. We argue that parallel computing research should form an integrated methodology of ＂architecture algorithm programming application＂. Only in this way, parallel computing research becomes continuous development and more realistic.     

适用于异构集群的混合并行流线生成系统

流线是流场可视化的主要方法之一,而针对大规模流场的流线生成由于计算量大往往需要采用高性能计算机这样的并行计算环境结合并行化算法以实现计算加速.在当前异构计算系统越来越普遍的情况下,为了充分利用并行异构计算环境的计算能力,实现更高效的并行流线生成,本文采用了基于数据并行原语结合分布式消息通讯的技术架构,设计了一套适用于异构集群的混合并行流线生成系统,并在此基础上针对数据分块、数据冗余化及进程通讯策略等方面进行设计,提出并实现了一套并行粒子追踪算法.该系统被部署于国产超算平台上,并针对大规模CFD流场模拟结果数据可视化应用开展了实验.本文给出了相关实验结果,分析了核心并行算法的速度性能、可扩展性以及负载均衡等方面情况,说明了系统及算法的有效性和可扩展性.     

基于移动代理的分布式并行计算中间件设计与实现

文中提出了一个基于移动代理(Mobile Agent)的分布式并行计算中间件，用于将Internet用户闲置的计算资源与其他成员共享。针对分布式并行计算中存在的问题，利用移动代理技术的特点，将中间件的体系结构分为两层，为分布式并行计算提供各种基础服务，尤其是任务迁移和容错机制。着重介绍了分布式并行计算中间件的主要实现技术，实现了一个分布式并行计算原型系统并给出实验结果。     

基于多态并行处理器的生物计算并行实现

针对传统的生物计算中DNA序列保守序列的识别（模体识别）和最长公共子序列计算需要较大的数据量、计算量,以及功耗大等问题,文中提出了两种基于PAAG多态并行处理器的并行算法,该并行处理器能够支持数据、线程、指令多种并行。通过编程在PAAG多态并行处理的处理单元（ PE）上开发了相应的串行和并行程序,将计算的不同过程分派到不同的处理单元（ PE）上进行处理,实现了不同粒度算法的并行。实验结果表明,文中提出的并行算法使模体识别和最长公共子序列的计算效率得到明显提高。     

微机网络环境下提高PVM并行程序性能的策略

网络并行计算是并行计算与分布式计算技术非常重要的发展方向之一,结合具体的数值试验,探讨了Windows操作系统下基于PVM的网络并行数值计算中影响PVM并行程序性能的几个重要因素,包括负载平衡、通信开销、网络性能、任务粒度、处理机个数、精度要求及处理机内存容量问题等,并提出了提高PVM并行程序性能的相应策略,以高效快速地实现问题的求解.     

基于申威众核架构的分组卷积计算加速与优化

针对应用普通卷积结构的卷积计算复杂度较高、计算量与参数量较大的问题,提出以国产SW26010P众核处理器为平台的并行分组卷积算法。核心思想是利用独特的数据布局,通过多核映射处理进行并行计算。实验测试结果表明,与单核串行算法相比,使用该并行分组卷积算法可以获得79.5的最高加速比及186.7MFLOPS的最大有效算力。通过SIMD指令对并行分组卷积算法进行数据并行优化后,与使用优化前的并行分组卷积算法相比,可以获得10.2的最高加速比。     

Hitting the distributed computing sweet spot with TSpaces

Our world is becoming increasingly heterogeneous, decentralized and distributed, but the software that is supposed to work in this world, usually, is not. TSpaces is a communication package whose purpose is to alleviate the problems of hooking together disparate distributed systems. TSpaces is a global communication middleware component that incorporates database features, such as transactions, persistent data, flexible queries and XML support. TSpaces is an excellent tool for building distributed applications, since it provides an asynchronous and anonymous link between multiple clients or services. The communication link provided by TSpaces gives application builders the advantage of ignoring some of the harder aspects of multi-client synchronization, such as tracking names (and addresses) of all active clients, communication line status, and conversation status. For many different types of applications, the loose synchronization provided by TSpaces works extremely well. This paper relates our experiences in building distributed systems with TSpaces as the central communication component.     

非定常Monte Carlo输运问题的并行算法

文中给出了非定常MonteCarlo(下文简写为MC)输运问题的并行算法 ,对并行程序的加载运行模式进行了讨论和优化设计 .针对MC并行计算设计了一种理想情况下无通信的并行随机数发生器算法 .动态MC输运问题有大量的I/O操作 ,特别是读取剩余粒子数据文件需要大量的I/O时间 ,文中针对I/O问题 ,提出了三种并行I/O算法 .最后给出了并行算法的性能测试结果 ,对比串行计算时间 ,使用 6 4台处理机时的并行计算时间缩短了 30倍     

JASMIN框架中多块结构网格拼接并行计算及其应用

基于JASMIN框架,本文设计了多块结构网格拼接的并行算法并研制了相应的软件模块。该模块设计实现了网格块间关系统一描述算法,及网格片间统一通信调度策略,从而有效解决了多块结构网格拼接并行计算中的通信性能瓶颈问题。同时,该模块封装了数据分布存储、数据通信等并行计算细节,提供了规范接口,能够支撑用户简便地实现多块结构网格拼接并行计算。数值测试表明,该模块具有很好的并行性能,可以支撑应用程序扩展到上千核。