基于扩展无共享结构的并行数据库数据一致性

为研究并行数据库在多处理机中的实现及其因通信而带来的数据不一致性问题,采用结构框图对并行数据库多处理机进行建模,分析导致数据不一致的原因,设计解决该问题的两种机制及相应算法.该方法有效地解决多处理机并行数据库因通信而带来的数据不一致性问题,在其他基于多处理机的一些应用领域也具有较好的应用前景和现实意义.     

分布式系统中多处理机分配算法探究

本文介绍了设计分布式系统中多处理机分配算法应该考虑的问题，针对静态多处理机分配算法、集中式非确定性分配算法、层次式分配算法和移植启动策略进行了分析；并在此基础上提出了一种基于环结构的多处理机负载平衡分配算法。     

Scheduling Algorithm of α-Planarization for Solving the Problem of Multiprocessor Scheduling

在分析多处理机调度问题的基础上,提出了α-平坦的概念,并将其引入到多处理机调度问题中;基于此,提出了一种新的基于α-平坦的求解多处理机调度问题的算法.算法首先对作业集合做平坦化处理,然后再对处理后所得的新问题进行求解,最终获得原调度问题的一个近似解.实验结果表明,通过该算法可以求得较好的结果,相对于其它启发式算法,该算法具有较好的稳定性.     

鸟体力学模型仿真研究

为使鸟撞飞机结构数值计算中鸟体模型更贴近实际,基于非线性动力学有限元分析程序的Lagrange算法、Euler算法和SPH算法,以及弹塑性和流体动力学本构模型,建立了三种鸟体有限元模型,并进行了由低速到高速的鸟撞平板仿真研究.结果表明:鸟撞击速度低于100m/s时,采用模型一方法仿真鸟体较合理;鸟撞击速度高于100m/s时,鸟体的仿真宜采用模型三方法;综合计算精度和计算成本两个方面,当鸟撞击速度高于145m/s时,模型一方法也是可接受的方法.鸟撞平板仿真验证了分析结果的正确性,为鸟撞仿真中鸟体的建模提供了参考依据.     

基于GPU的大规模拓扑优化问题并行计算方法

针对进行大规模拓扑优化问题计算量庞大且计算效率低的问题,设计并实现了一种基于图形处理器(GPU)的并行拓扑优化方法.采用双向渐进结构拓扑优化(BESO)为基础优化算法,采用一种基于节点计算的共轭梯度求解方法用于有限元方程组求解.通过对原串行算法的研究,并结合GPU的计算特点,实现了迭代过程全流程的并行计算.上述方法的程序设计和编写采用统一计算架构(CUDA),提出了基于单元和基于节点的两种并行策略.编写程序时充分使用CUDA自带的各种数学运算库,保证了程序的稳定性和易用性.数值算例证明,并行计算方法稳定并且高效,在优化结果一致的前提下,采用GTX580显卡可以取得巨大的计算加速比.     

GPU通用计算平台上中心差分格式显式有限元并行计算

显式有限元是解决平面非线性动态问题的有效方法.由于显式有限元算法的条件稳定性,对于大规模的有限元问题的求解需要很长的计算时间.图形处理器(GPU)作为一种高度并行化的通用计算处理器,可以很好解决大规模科学计算的速度问题.统一计算架构(CUDA)为实现GPU通用计算提供了高效、简便的方法.因此,建立了基于GPU通用计算平台的中心差分格式的显式有限元并行计算方法.该方法针对GPU计算的特点,对串行算法的流程进行了优化和调整,通过采用线程与单元或节点的一一映射策略,实现了迭代过程的完全并行化.通过数值算例表明,在保证计算精度一致的前提下,采用NVIDIA GTX 460显卡,该方法能够大幅度提高计算效率,是求解平面非线性动态问题的一种高效简便的数值计算方法.     

基于有限元模型的建筑混凝土柱屈曲承载力计算

为了解决传统混凝土承载力算法存在峰值负荷计算值误差较大的问题,本文提出基于有限元模型的建筑混凝土柱屈曲承载力计算方法.通过有限元模型,对混凝土柱进行有限元数值模拟分析,模拟其屈曲力学性能,判断混凝土柱整体抗屈曲强度,确定屈曲承载力极限时的应力-应变关系曲线,并完成曲线参数计算.此次算法与两种传统算法进行对比实验,对三组混凝土柱试件进行破坏,比较峰值负荷计算值和试验值,结果表明,此次算法减小了峰值负荷的计算误差,此次算法的屈曲承载力计算结果更为准确.     

一种同构多处理机动态实时调度算法

本文提出一种新型线性复杂度多处理机实时任务启发式调度算法,利用并行技术为动态实时系统提供较优解．使用大量存在可行调度的任务集合测试多处理机实时任务调度算法的性能,分析了几种主要参数对调度成功率的影响．实验表明新调度算法调度成功率较高,适用于不完全知晓任务参数的动态多处理机实时系统．     

一种计算一维离散Fourier变换的MIMD并行算法

1.引言 一维离散Fourier变换(即一维DFT)的快速计算是许多应用领域的迫切要求,若干年来,人们从软、硬方面对此进行了深入研究,提出了不少高效的串、并算法和专用硬件,随着多处理机的广泛应用,研究计算一维DFT的多处理机并行算法(即MIMD并行算法)具有重要意义。     

基于差分进化算法多处理机任务调度研究

本文主要基于现代启发式差分算法讨论多处理机调度,多处理机调度是NP组合优化问题,目前多采用启发算法。差分进化算法是最近提出的进化算法,主要根据父代个体之间矢量差构造下一代,是一种全局优化搜索方式。本文考虑采用差分进化矢量优先级模型描述调度顺序进行调度,与模拟退火算法比较得到较好调度结果。     

多处理机调度问题的蚁群算法

建立了多处理机调度问题模型，分析了贪心法和模拟退火算法的优缺点。通过实例采用蚁群算法解决了此问题，结果表明该方法比较有效。     

解稠密对称特征值和奇异值分解用的多处理机Jacobi算法

本文介绍两种基于 Jacobi 算法的并行算法,用于多处理机上解稠密实对称矩阵的全部特征值以及对直角矩阵进行奇异值分解。我们的目的是研究和介绍在 Alliant FX/8多处理机环境下 Jacobi 算法和类 Jacobi 算法与当前最新 EISPACK、LINPACK 例行程序相比的突出优点。我们对稠密特征值问题列出了矩阵阶数小情况下的较为理想的结果;并说明对直角矩阵(矩阵的行数大于列数)采用单边类 Jacobi 算法进行奇异值分解也可提供较为理想的性能。     

一种混合粒子群与蚁群算法在多处理机调度中的应用研究

提出了一种基于蚁群优化和粒子群优化的混合算法以解决多处理机调度问题。这种混合算法利用蚁群算法和粒子群优化算法的特性,可以显著提高计算效率,具有较大的实用价值。     

有限元计算结果的可视化处理

有限元计算结果的可视化是分析有限元计算结果的重要手段. 提出了一种适用于任意形状单元的彩色云图的通用生成方法,并给出了四节点四边形单元彩色云图的生成算例.该算法简洁,高效,易于推广.     

建筑结构模型的四边形网格生成算法

为提高建筑结构有限元分析计算的效率,提出建筑结构模型的四边形网格生成算法．首先采用改进的折半查找算法快速建立相应的结构模型索引信息;然后根据四边形网格划分的原则调整模型边界;最后采用分区域模板法对整体结构模型进行四边形网格的自动生成．算例表明该算法可以根据有限元分析计算中模型的特点简化模型,降低计算时间．     

双层二维网格结构间的Wormhole路由算法

二维网格结构由于其较好的可扩 展性而被越来越广泛地应用,因此对于二维网格结构多处理机间的数据通信,寻找一个好的路由算法也越来越重要。以Intel公司的Option Red机器为背景,分析了双层二维网格结构多处理机间的通信机制,并且针对该实际结构,根据单层二维网格结构中以Wormhole原理为基础的Unicast自适应路由算法,提出了适用于双层二维网格结构的无死锁的Wormhole路由算法。根据该算法得出的数据传输路径是无死锁的最短传输路径。     

蜂窝网格的单播路由算法

六角形蜂窝网格是一种具有良好网络拓扑性质的并行多处理机互连网络.蜂窝网格在某些特性上优于二维网格.不过,这种网络不存在单信道最短路径无死锁路由算法.文中针对该网络设计了两个部分自适应无死锁虫孔路由算法.一个是基于转弯模型单信道非最短路径路由算法,另一个则是采用了虚拟双信道的最短路径路由算法.对第二个算法,还进一步使用转弯模型对其改进.通过仿真实验,结果显示这两个路由算法都具有较好的性能.     

优先队列的并行插入和删除

优先队列广泛地使用在许多并行算法中(例如,多处理机调度和某些组合优化算法)。在这些算法中,共享优先队列的存取冲突限制了加速比的提高。本文提出一种链表优先队列的并行插入和删除方法,具有较小并行开销和较大的并行度,并且保证和串行存取算法的优先顺序完全一致,即删除操作返回已经插入和正在插入的所有元素中的最佳元素。同时,我们还介绍了目前性能最好的堆的并行插入和删除算法,并对准和链表结构并行插入和删除算法的性能和适用范围进行了比较,进一步提出了散列结构的优先队列。在ENCORE Multimax520多处理机上的实验结果验证了我们的理论分析结果:使用链表结构的并行分枝限界算法性能上可获得很大提高。     

曲面的有限元网格顶点法矢算法

分析计算有限元三角形网格顶点法矢的各种算法原理,比较各种算法的结果精度,指出Max方法考虑了三角形网格的形状,且本质上是一种通过对四面体进行外接球面拟合的计算方法,结果精度很高.在此基础上,针对曲面在有限元网格划分后可能同时存在三角形网格和四边形网格,提出适应于单独的三角形网格和四边形网格与两者并存的混合网格的顶点法矢求取算法,计算结果表明了算法的适应性和有效性.     

海军新的标准数字信号处理机:AN/UYS-2

与AN/UYS-2多处理机数字信号处理机结构摘要一起提出的是处理机中使用的主要技术的简要描述。讨论集中在为取得异常高的计算信息吞吐速度而采取的数据流并行处理方法的实现。另外,也讨论了它的功能部件以及采用标准电子模块实现其硬件功能元件。支援这种多处理机结构的是称作处理图解法(PGM)的一种信号处理图形语言方法,它用来为AN/UYS-2有效地和合算地编程序。最后突出了可用于AN/UYS-2的下一代的可供选择的技术。