在MPICH集群分布系统下复杂分子动力学的并行计算

在以MPICH技术构建的局域网集群系统下,利用分子动力学并行计算软件Protomol和三维分子模拟软件VMD构建大规模并行计算平台,完成若干复杂分子动力学典型实例的仿真运算。计算结果表明：采用并行计算能持续有效地利用现有计算机资源,同时大幅度提高计算效率,在现有并行集群系统下可以获得3倍以上的加速比,为实现复杂分子动力学的深入研究提供了可行方案。     

基于PC集群的MPI并行环境的搭建

集群是充分利用计算资源的一个重要概念,PC集群是最易构建的分布式并行计算环境。MPI是应用最广的并行程序设计平台。本文通过实例阐述PC集群及PC集群上的MPI并行计算环境的搭建。     

高性能并行仿真中程序与平台之间的适用性研究

开发高性能仿真程序的前提是选择合适的并行计算平台以及明确程序的并行优化方向。为此,研究了并行计算平台和高性能仿真程序之间的适用性。重点提炼出仿真程序特性集合、并行计算平台的性能指标体系和并行优化目标要素集合,从而使平台选择和程序优化技术有更完善的理论指导。基于这三项研究,提出了确定程序适用性和平台适用性的方法。实例分析表明,研究成果能够指导选择适合的并行计算平台,以及指导开发面向平台性能的并行优化技术。     

Windows平台下机群并行编译环境配置

现行的并行计算多是在Linux平台下进行的,为了能够在Windows平台下进行机群并行计算,以Fortran90为开发语言,介绍了Windows XP平台下MPICH2的Fortran90并行编译环境的配置,并进一步介绍在MPICH2环境下Fortran90并行程序的编译、连接和运行方法,从而实现了Windows平台下机群的并行计算。     

Windows平台下机群并行编译环境配置

现行的并行计算多是在Linux平台下进行的,为了能够在Windows平台下进行机群并行计算,以Fortran90为开发语言,介绍了Windows XP平台下MPICH2的Fortran90并行编译环境的配置,并进一步介绍在MPICH2环境下Fortran90并行程序的编译、连接和运行方法,从而实现了Windows平台下机群的并行计算。     

基于Jini的集群网格并行计算平台的构建

研究如何使用分布式系统Jini体系来构建集群网格并行计算平台。首先介绍集群计算和Jini技术;然后给出基于Jini的集群计算系统模型JCCM,设计了一个在此模型上实现并行计算的通用算法,并在自强3000集群主机上对此模型及算法进行了测试,证实了该模型的可伸缩性和健壮性。     

Windows下基于ProActive并行计算的关键技术

针对现有并行计算技术的不足,提出了基于ProActive的Windows平台下的并行计算方法,对Windows平台下并行计算的结构、节点的动态部署、并行程序设计方法、并行任务调度等关键技术进行了研究,并初步实现了一个系统原型。实验证明该方案是可行的和有效的。     

混合编程集群研究及实现

介绍了采用双核处理器的共享存储多处理机（SMP）作为计算节点时,高性能并行计算集群的结构。研究了此类系统的并行计算粒度和优化方法,描述了该集群MPI＋OpenMP的混合编程平台构建方法。利用此平台,实现了求解现行方程组的Mann迭代算法,通过数值测试,表明此类集群具有良好的计算性能。此系统已用于实际工作中,取得了良好的效果。     

拾遗网格中一类并行计算的研究

网格计算和Master-Worker并行计算的特点使得利用网格来进行这一类并行计算十分合适。毕方拾遗网格计算平台是一个利用拾遗网格进行Master-Worker并行计算的可屏蔽异构和分布性的计算平台。该文介绍了计算平台的系统架构,对网格系统中的资源表示及资源分配算法进行了研究。     

PVM网络并行计算实现方案

使用双网卡方案实现了基于PVM平台的网络并行计算环境，并在该环境下测试了并行整体光照算法。对实际的测试结果进行了分析，讨论了利用PVM进行网络并行计算的机制和优化方法。     

云计算环境下并行分布式数据挖掘平台研究

网络技术在带给人们大量信息的同时,也极大地增加了人们从海量数据中发现有用知识的难度,而解决这一问题的努力促进了数据挖掘技术的出现和快速发展。云计算是能够提供动态资源池、虚拟化和高可用性的计算平台,云计算开发平台可被用来开发高性能应用程序。研究云计算环境下并行分布式数据挖掘平台的3个层次,依下而上为分布式计算层,知识发现平台层以及用户应用层。     

基于移动代理的并行计算动态负载平衡

为解决网络计算平台异构性问题,目前的趋势是分布式技术和并行技术的结合。动态负载平衡是使用机群进行网络并行计算的关键,而获取节点的负载信息是实现动态负载平衡的前提。给出了一种利用移动代理技术获取节点负载信息的方法,该法不仅可实现上述平衡,且可大大减少网络并行计算中的通讯开销。     

TDCE:基于Tspaces的分布并行计算系统

Tspaces是一种新型的网络中间件。它为网络环境中各进程提供一种强大的共享存储机制来处理相互之间通信和同步。在Tspaces的基础上，构造了一个用于群机环境的并行计算系统TDCE。TDCE支持SPMD模式的并行程序，实验结果表明TDCE能以较小的系统配置和管理开销构建分布式计算平台，为并行程序的开发运行提供有效的支持，给出了系统MPI的对比测试结果并作了分析。     

分布式并行计算在交通网络仿真中的应用*

根据交通网络仿真的并行特征采用域分解方法设计交通并行仿真系统的框架,把交通网络分为几个子网,集群系统的每个节点机分别负责其中的一个子网,提出基于车辆数负载的网络分割算法来平衡各子网的负载量,并分析子网之间的通信机理.同时,在基于MPI 的并行计算平台上实现设计的并行仿真系统.通过实例表明,提出的并行算法能大大提高交通网络仿真的速度和效率.     

分布式环境软件开发平台

对一般的软件开发人员编写分布式并行计算程序是比较艰难的。它要求设计者对任务的分解、分配及子任务间的交互等问题有更高的技术。本文给出了分布式环境并行计算程序开发平台的一种新构架,研制了一个网络环境的可视化并行程序设计平台。用户只须将并行问题可视化地以图形方式描述出来,任务的调度、任务间通信都由系统自动完成
成,因而大大地方便了用户进行并行程序设计。     

基于网格计算平台的并行计算系统研究与实现

把网格和高性能计算结合起来,基于网格高性能计算平台的并行计算系统(GPCS),主要介绍了GPCS的体系结构、功能及其设计、实现等几个主要的问题。该平台以通用网络为基础,以网格平台中间件为桥梁,实现了各种高性能计算资源之间的互联互通、共享和协同工作。     

A World-Wide Web based distributed animation environment

In this paper we describe the design of a distributed animation system built using the Java language, a Parallel Virtual Machine platform, and the World-Wide Web. We focus on two aspects. One is the design of a platform to support distributed 3D animation, the other is the improvement of the efficiency of the parallel computing. Due to the collaborative and distributed nature of the Web, the Web browser is integrated with the distributed computing system like a Parallel Virtual Machine. The model emphasizes the separation of interface and function. It provides a very friendly and portable interface to manipulate the PVM console and the 3D animation system. To improve the efficiency of the parallel computing, we propose a new load balancing strategy, called global distributed control to balance the load in the network processors. The algorithm not only has the ability to dynamically adjust to the load imbalance, but also has the fault tolerance ability. It performs the best when it is compared with three traditional load balancing schemes.     

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.     

基于交换式以太网的网络并行计算系统中通信性能的分析与测试

网络通信性能是影响网络并行计算的重要原因，而交换式网络的出现有助于改变这状况。本文定量地分析了基于交换式以太网的网络并行计算系统中的端到端通信和多目的发送两种通信方式的通信性能，并对一个典型的并行计算实例──并行距阵乘法进行了性能评测。通过与基于共享式以太网的网络并行计算系统中测试结果的对比，我们可以看出交换式以太网对改进网络并行计算性能的重要作用。     

网络并行计算系统中基于多处理机任务的资源调度模型

简要描述了网络并行计算系统中任务调度问题和经典的多处理机任务调度研究现状,并将两者结合到一起建立网络并行计算系统中的新型调度模型,较详细地论述了多处理机任务的定义,然后还讨论了该模型求解的近似调度策略及其近似优化问题,给出了其特例Pm｜fix｜Cmax问题的最优调度的时间跨度下界。