内点方法下线性规划分解算法及其并行计算

内点方法下线性规划分解算法及其并行计算魏紫銮，吴力（中国科学院计算中心）ＡＤＥＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮＡＬＧＯＲＩＴＨＭＡＮＤＩＴＳＰＡＲＡＬＬＥＬＣＯＭＰＵＴＡＴＩＯＮＦＯＲＬＩＮＥＡＲＰＲＯＧＲＡＭＭＩＮＧＵＮＤＥＲＴＨＥＩＮＴＥＲＩＯＲＰＯＩＮＴ...     

线性规划内点法的实现

1.引 言 线性规划是运筹学中出现较早而为重要的分支之一,它是处理在线性等式和不等式约束下线性目标函数的极值问题.自本世纪四十年代单纯形方法问世以来,线性规划已     

线性规划内点法的进展和影响

1.引 言 线性规划是运筹学中出现较早、较为重要的分支之一,它是处理在线性等式和不等式约束下线性目标函数的极值问题.自本世纪四十年代单纯形方法问世以来,线性规划已被广泛地应用于军事、工业、运输、通讯、城市规划、经济管理和政府的科学决策等方面.特     

块角型约束线性规划问题的内点分解算法

块角型约束线性规划问题的内点分解算法吴力（中国科学院计算数学与科学工程计算研究所）ＡＤＥＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮＡＬＧＯＲＩＴＨＭＦＯＲＬＩＮＥＡＲＰＲＯＧＲＡＭＭＩＮＧＰＲＯＢＬＥＭＳＷＩＴＨＢＬＯＣＫＡＮＧＵＬＡＲＣＯＮＳＴＲＡＩＮＴＳ￥ＷｕＬｉ（...     

CG法分布式并行计算的实现

叙述了在Windows环境下CG法的分布式并行计算的基本方法、结构与算法,并用Visual C++编写源代码具体实现。     

差分打靶法中的并行计算

本文指出了求解常微分方程边值问题的差分打靶法中可以并行计算的部份,以及如何并行计算。对同时求解同一个微分方程组的若干个初值问题给出了一个向量化方法。     

GC法分布式并行计算的实现

叙述了在Windows环境下ＣＧ法的分布式并行计算的基本方法、结构与算法,并用Ｖisual C 编写源代码具体实现。     

NAF点乘算法的并行计算研究

分析了目前常用的NAF点乘算法,并提出了改进的并行NAF点乘算法,改进后的算法具有并行调度点加和点倍的特点,实验表明改进后的算法比原算法效率有明显提高。     

基于并行计算的无人机影像角点检测

无人机影像数据量通常很大,导致串行计算难以满足角点快速检测的需要。针对该问题,利用改进的Harris角点检测算法,以各图像块的标准差表征其计算量,为充分利用硬件资源,采用OpenMP进行并行编程,并优化调度策略,将循环迭代依据计算量的大小平均分配给每个线程,使各线程负载尽可能均衡,从而实现角点检测多核并行计算的最优化。实验结果表明,该方法可较大地提高无人机影像角点检测效率。     

结合序列线性规划法的混合遗传算法

通过将遗传算法与改进的序列线性规划法相结合，形成混合遗传算法．当迭代点没有发生交叉和变异时，将目标函数和约束条件在迭代点处线性化，为使迭代点邻域仍然满足约束条件，加入软约束项，用线性规划方法进行寻优．该方法具有全局收敛性，不要求迭代点一定为可行点．仿真结果验证了此法的有效性和合理性．     

线性SISO系统辨识的线性规划法

对于线性SISO系统,文献[1]给出了参数估计的线性规划方法。在此基础上,本文论证了用线性规划法辨识系统,可用较少的试探次数确定系统模型的阶和参数。     

基于龙格库塔法的弹塑性有限元并行计算

基于MPI集群环境对弹塑性区域分解有限元并行计算进行研究。提出了基于三阶和四阶的龙格库塔（Runge-Kutta）方法对应力-应变关系进行积分的算法。积分过程中自动调整子步大小来控制积分过程中的误差。研制了采用最小残余平滑法的子结构预处理共轭梯度并行求解算法。算法在基于工作站机群的并行环境下实现。计算结果表明：该算法具有良好的并行加速比和效率,是一种有效的并行求解算法。     

天气预报有限差分格点模式并行计算研究

有限差分格点模式是目前广泛采用的中尺度数值天气预报模式之一。本文分析了有限差分格点模式典型代表MM5并行计算的特点,对其多重网格嵌套、数据划分、通信、优化等做了深入研究,最后给出了MM5模式在银河巨型计算机上的测试结果。     

离散约束系统最优控制中的内点法

对于带约束的力学系统的最优控制,约束系统离散力学最优控制（Discrete Mechanics and Optimal Control for Constrained Systems,DMOCC）采用了“先离散,后变分”的方法,结合离散零空间法,能很好地保持系统的物理特性,其模型方程可表示为非线性等式约束的优化问题,通常采用标准序列二次规划（Sequence Quadratic Program,SQP）算法求解。由于约束条件的规模大,SQP算法的计算效率不高。相对于SQP,内点法具有收敛性好、稳定性强的特点。在对DMOCC约束条件的特点进行分析之后,将内点法用于DMOCC的数学模型进行数值计算,能有效提高计算效率。曲柄滑块的数值仿真证明了在数值精度一致的情况下,内点法具有效率上的优势。     

鞍点法求解线性规划的一些数值试验

Ω~*={u=(x,y)|x是(LP)的一个解,y是(DLP)的一个解},(3)那么每一个u~*∈Ω~*都是Lagrange函数 L(x,y)=c~Tx-y~T(Ax-b)在Ω上的鞍点.我们用(·)_+表示将向量的负分量置零,用P_Ω(·)表示向量在Ω上的投影.对于u∈Ω(x≥0),易知     

基于光路追踪法的激光能量沉积并行计算

在激光驱动惯性约束聚变的数值模拟中,通常使用光路追踪法来计算激光能量沉积。为了适应大规模、高效率的数值模拟需要,本文提出了分组流水线的光路追踪并行策略,能够充分提高大量光线在区域分解网格下的并行性。     

基于线性规划和相似变换的点匹配算法

为解决点匹配过程中非刚性形变、位置噪声和出格点等因素导致点匹配不理想的问题,提出一种基于线性规划和相似变换的特征点匹配算法。点匹配被建模成一个能量函数最小化问题。在该函数中,形状上下文特征用于降低点对应关系的歧义性,相似变换用于保持空间映射的连续性,连续松弛问题归结为一个线性规划。仿真结果证实了该算法的有效性。     

电磁法勘探解释分布式并行计算的应用研究

在地球物理资源勘探应用中,电磁场的有限元法二维构造或三维构造的解释软件目前都采用的是单机计算,由于其数据量大并且计算时间长,高性能计算能力的系统才能满足应用的需要,因此给出了一种使用局域网上的闲置CPU资源协同实现的高性能计算的解决方案.研究了基于经济可行的局域网实现电磁法勘探解释的分布式并行计算系统,解决了其单机计算时间长、计算结果难以实时可视化等科学计算问题.该研究已经在地球物理应用领域产生巨大的应用价值,推动了电磁法勘探解释计算技术的进步.     

基于MPI的伪谱法DNS并行计算方法研究

使用伪谱方法的直接数值模拟准确、高效,但在高雷诺数情况下,计算量非常巨大,需要采用并行方法,但是快速傅里叶变换的并行算法在实际应用中有很大的困难。针对这一问题,提出了一种新的基于MPI的伪谱法直接数值模拟的并行计算方法。通过实例验证,该方法准确、易行、稳健,并且可以大幅提高计算速度,节省计算时间,这对直接模拟在科学研究和工程实际中的广泛应用都具有重要意义。