基于并行计算的电力系统风险评估

将风险理论应用于电力系统静态安全分析,建立了具有明显并行计算形式的电力系统风险模型,提出了基于并行计算的电力系统风险评估方法,并应用PC机群技术作为并行计算的实现形式.在实现具体的并行计算时,采用了PC集群技术,并应用新英格兰10机39节点系统对本文提出的基于并行计算的电力系统静态安全风险评估方法进行了验证.以系统的N-1开断事故作为该系统的预想事故集,以线路过载风险与母线低压风险作为描述静态安全的2个风险指标,比较了基于指标的并行计算结构算法和静态分配方式下基于事故的并行计算结构算法的性能.     

延迟判断型投机执行并行处理方式的评价

对多处理器的延迟判断式投机执行并行计算方式进行了评价,将该方式适用于实际程序时,通过模拟得到了执行时间最大可以缩减33％的结果。     

无端化并行查询模型在仓储系统中的研究与应用

国内外仓储查询系统,通常采用ACTIVEX技术或Web Services技术来处理通信及命令功能。ACTIVEX技术通信数据快,可以执行本地文件,无法跨平台,用户操作困难、安装部署不方便;而Web Services具有跨平台的优势,不需要额外的客户端支持,无视防火墙,但是响应速度慢。如果融合相关技术,能跨平台和能够响应够迅速,那么通过AJAX模型来调用后台场景渲染数据的执行效率也会得到提高。同时利用HTTP协议作为通信通道来进行请求-响应的通讯,前台应用程序开发人员可以容易的把基于浏览器应用程序的AJAX技术整合到可视化软件的相关管理模块中。本文从该思路出发,实现仓储系统的无端化并行查询,它通过网页的表现形式,运行环境要求简单,针对图形访问与渲染的效率高,解决了物流管理系统图形化查询的问题。通过对业务、应用、数据及技术等架构层的不同角度的分析,并依据并行计算思想,构建可视化体系平台。系统平台具体划分为接入控制层、C＋＋后台渲染、前端展现（web）。接入控制层采用HTTP通道进行接入控制,并采用IOCP提高业务并发能力,C＋＋后台渲染核心处理采用并行计算手段,提高图片资源渲染,共享与交换能力,WEB前端利用EXTJS结合J2EE平台进行展示,在一定程度上实现了系统的智能化与个性化,提高了可视化资源管理的发现、定位、导航效率及其虚拟重组的功能。     

并行PO分析电大尺寸复杂军事目标的电磁散射

利用基于PC集群MPI并行平台的并行PO方法计算了电大尺寸复杂军事目标-导弹与飞机的电磁散射。根据MPI并行平台的特点,给出了将PO三角面元按照编号循环分配到不同进程,进行并行遮挡判断的详细过程。通过对比不同进程的计算时间,给出了本文方法的并行加速比,结果表明了该并行方案求解电大目标散射问题的高效性。计算了电大尺寸导弹与飞机目标的双站RCS,并与FEKO软件结果进行了比较,证明了方法的正确性。     

基于Visual C＋＋的水声目标数据库设计

针对水声目标实测数据量庞大,LOFAR和DEMON分析计算量大的问题,设计了一个基于Visual C＋＋6．0的数据库管理系统。管理系统通过ADO接口实现与SQL Server 2005数据库管理程序的数据交换,保证了数据稳定存储和高效传输。通过内存映射文件技术,实现了对大数据文件的快速读取。采用CPU与GPU并行计算进行了LO-FAR和DEMON分析,实现了LOFAR和DEMON谱图的实时显示。整个数据库管理系统操作简洁高效,可靠性高,具有广泛的实际应用价值。     

相位差异法目标函数的并行化改造

考虑自适应光学波前探测技术利用相位差异法来估算波前相位畸变和恢复图像时运算量较大,难以用软件在PC平台上实现,而使用数字信号处理(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)搭建计算平台虽然可使运算并行化从而缩短运算时间,但其目标函数结构复杂,因此,本文利用泽尼克多项式的性质,提出了一种相位差异目标函数的改造方法.给出了改造后的目标函数计算公式和梯度计算公式,使相位差异法在每次计算目标函数时只进行多项式运算,从而不仅方便了用DSP和FPGA的硬件实现,也充分利用了硬件处理的并行性.设计了仿真实验和室内实际光路实验,分别以分辨率板和光纤光束为例对模拟图像和实际采集图像进行了恢复.实验结果表明,改造后的相位差异法仍具备较好的图像恢复能力,光纤光束成像分辨率显著提高,颗粒间轮廓清晰可见.     

基于边光滑三角形壳元和统一计算架构的板料成形仿真并行计算方法

针对板料成形过程仿真中计算效率低以及四边形单元几何逼近性差的问题,提出一种基于边光滑三角形壳元(Edge-based smoothed triangular shell element,EST)和图形处理器(Graphics processing unit,GPU)的板料成形并行计算方法。根据EST壳元及板料成形过程显式求解的特点,该方法采用将最小计算单位与线程一一对应的方式进行数组的求解,同时,采用并行缩减的方法进行单值的求解,实现了整个计算过程的细粒度并行。考虑到GPU并行计算系统的特点,采用由CPU进行主控,由GPU进行数值求解的程序架构,并以统一计算架构(Compute unified device architecture,CUDA)作为GPU编程环境,编制相应的程序。通过算例表明,与传统CPU串行计算方法相比,在计算精度一致的情况下,当计算模型单元数超过20 000个时,基于GPU的并行计算方法可以获得35倍以上的计算加速比,显著减少板料成形仿真的计算时间。     

基于间断有限元法求解三维NS水流方程

给出了间断迦疗金有限元(DG)法在求解三维NS水流方程中的理论推导过程.指出:其求解某单元时只需使用相邻单元的模板,就可使该方法具有高度的并行性;其本质具有局部特征,因此很容易通过提高插值多项式的阶数来提高模拟精度;间断有限元保证了每个单元的通量守恒,因此可以结合上风数值通量来模拟高流动梯度问题.     

基于MPI环境的并行模拟退火算法及其工程应用

介绍了基于MPI的并行编程环境;从传统的串行模拟退火算法出发,提出了并行模拟退火算法的并行思路和具体实现,给出了模拟退火算法并行实现的关键-并行随机数产生方法。最后通过一个拱坝优化设计的工程实例,说明并行模拟退火算法的正确性和高效性。     

并行计算的一体化研究现状与发展趋势

本文对并行技算的概念及现状进行阐述,并分析了并行计算的发展趋势,希望通过本的仔细分析和论述,能够大大推动我国当今计算机技术的快速发展。