并行LU分解的通信模式在WDM环网上的波长分配算法

波长分配是光网络设计的基本问题，设计波长分配算法是洞察光网络通信能力的基本方法．不同的并行算法具有不同的通信模式，如何在光互连网上实现这些通信模式，是当前一个颇受关注的研究领域．本文基于WDM环网络，针对矩阵的并行LU分解，构造了一种并行LU分解的通信模式，讨论了将该通信模式嵌入在环形光网络中的波长分配问题．在解决该问题的过程中，得到了将一种特殊的二分图结构的通信模式嵌入在环网中的波长分配算法．通过分析和证明得到了在WDM环网上实现该并行LU分解通信模式所需的最小波长数．     

并行FFT的通信模式在一组规则WDM光互连网络上的波长分配

在光互连网络上实现并行算法的通信模式是当前一个颇受关注的研究领域,基于顺序映射和移位逆序映射两种不同的嵌入方式,分析了在一组规则WDM光网络上实现并行FFT的通信模式所需的波长数．结论表明：将并行FFT的通信模式嵌入在线性阵列、环、二维mesh和二维torus光网络上。采用移位逆序映射方式比采用顺序映射方式所需的波长数少．     

WDM光网上的Hopfield网波长分配算法的实现

讨论了在线性和环形WDM光网络上实现Hopfield网络的波长分配问题。给出了在线性和环形WDM光网络上实现并行Hopfield算法的通信模式所需波长数的下限值,分别设计了将该通信模式嵌入在上述简单WDM光网络上的波长分配方案,并给出了在该方案下实现Hopfield网络所需的波长数。     

WDM光网上的Hopfild网波长分配算法的实现

讨论了在线性和环形WDM光网络上实现Hopfield网络的波长分配问题。给出了在线性和环形WDM光网络上实现并行Hopfild算法的通信模式所需波长数的下限值，分别设计了将该通信模式嵌入在上述简单WDM光网络上的波长分配方案，并给出了在该方案下实现Hopfield网络所需的波长数。     

并行FFT通信模式在WDM双环网上的波长分配

波长分配是光网络设计的基本问题。快速傅立叶变换（FFT）在数字信号处理、图像处理等领域有着广泛的应用,WDM双环网受到广泛的关注。提出一种递归的嵌入算法FFT-DLN,针对4种基本嵌入算法生成法、对折嵌入算法、顺序映射和逆序映射,得到在WDM双环网上实现并行FFT的通信模式所需的波长数均为N/8（N≥8）。通过分析发现,对于相同规模的傅立叶变换,递归的对折嵌入算法和逆序映射具有更短的执行时间。     

光RP(k)网络上Hypercube通信模式的波长指派算法

波长指派是光网络设计的基本问题,设计波长指派算法是洞察光网络通信能力的基本方法.基于光RP(k)网络,讨论了其波长指派问题. 含有N=2n个节点的Hypercube通信模式,构造了节点间的一种排列次序Xn,并设计了RP(k)网络上的波长指派算法.在构造该算法的过程中,得到了在环网络上实现n维Hypercube通信模式的波长指派算法.这两个算法具有较高的嵌入效率.在RP(k)网络上,实现Hypercube通信模式需要max{2,(5(2n?5/3(}个波长.而在环网络上,实现该通信模式需要复用(N/3+N/12(个波长,比已有算法需要复用(N/3+N/4(个波长有较大的改进.这两个算法对于光网络的设计具有较大的指导价值.     

矩阵乘在一组规则WDM光网络上的波长分配

在光互连网络上实现并行算法的通信模式是当前一个颇受关注的研究领域。矩阵乘法是数值分析领域中一种常用的基本运算,许多数值代数中的计算问题最终会归结到矩阵乘法的计算。提出一种嵌入算法MRDR,在此基础上分析了在一组规则WDM光网络线性阵列、环、mesh、双环网上实现并行矩阵乘通信模式的波长分配问题,并给出了所需的最小波长数。     

光RP(k)网络上Hypercube通信模式的波长指派算法

波长指派是光网络设计的基本问题,设计波长指派算法是洞察光网络通信能力的基本方法.基于光RP(k)网络,讨论了其波长指派问题. 含有N=2ⁿ个节点的Hypercube通信模式,构造了节点间的一种排列次序Xn,并设计了RP(k)网络上的波长指派算法.在构造该算法的过程中,得到了在环网络上实现n维Hypercube通信模式的波长指派算法.这两个算法具有较高的嵌入效率.在RP(k)网络上,实现Hypercube通信模式需要max{2,「5(2^n-5/3」}个波长.而在环网络上,实现该通信模式需要复用(N/3+N/12(个波长,比已有算法需要复用「N/3+N/4」个波长有较大的改进.这两个算法对于光网络的设计具有较大的指导价值.     

并行BP算法在WDM环网上的波长分配

波长分配是光网络设计的基本问题,设计波长分配算法是洞察光网络通信能力的基本方法。不同的并行算法具有不同的通信模式,如何在光互联网上实现这些通信模式,同时优化波长分配问题,是当前一个颇受关注的研究领域。神经网络计算的一个重要特点是大规模并行计算,该文基于WDM环网络,讨论了在其上实现并行BP算法的波长分配问题,设计了将完全二分图结构Kmn,通信模式嵌入环网的方案,给出了在WDM环网络上实现并行BP算法所需的最小波长数。     

双环网嵌入RP（k）网络

网络嵌入是互连网络研究的一个重要方向,通过网络嵌入可以用一种拓扑结构模拟另一种结构,高效的嵌入会提高并行程序的运行效率。构造了10*k个节点的双环网结构,基于文献[3]提出的互连网络RP（k）,提出了一种将双环网嵌入RP（k）的算法DLN-RP（k）,此算法得到的4个性能参数为拓展、负载、延伸、拥挤度分别为1,1,2,2,并证明了该结果为最优值。     

有固定波长转换器的全光环网波长分配算法

采用波分复用技术的全光网是目前宽带网络研究的方向之一,波长分配是其中主要的算法问题,具有重要的理论和应用价值.研究了具有任意固定波长转换器的环形光网上的波长分配问题.首先,提出了两个对环网上的请求集合预处理的算法,这两个算法可以将请求集合分解成一些连续的循环序列;然后,采用置换群来描述具有固定波长转换器的光环网,基于这种数学表示,提出了对环网上的波长信道进行分解的算法;基于这些算法,进一步提出了一个波长分配算法,该算法对于环形光网上的任意固定转换模式都能给出一个较好的波长分配方案.     

基于欺负算法的优化算法

分布式算法中的欺负算法在选举协调者的过程中由于传输了大量信包而导致性能降低。该文在分析原有算法及其数学模型的基础上,提出一种优化算法并建立了相应的数学模型,对2种算法进行比较可以得出,优化算法在避免了选举失败或选举错误的基础上有效降低了选举过程中信包的传输数量,提高了通信性能,避免了网络延迟和网络拥塞。     

Executing algorithms with hypercube topology on torusmulticomputers

Many parallel algorithms use hypercubes as the communication topology among their processes. When such algorithms are executed on hypercube multicomputers the communication cost is kept minimum since processes can be allocated to processors in such a way that only communication between neighbor processors is required. However, the scalability of hypercube multicomputers is constrained by the fact that the interconnection cost-per-node increases with the total number of nodes. From scalability point of view, meshes and toruses are more interesting classes of interconnection topologies. This paper focuses on the execution of algorithms with hypercube communication topology on multicomputers with mesh or torus interconnection topologies. The proposed approach is based on looking at different embeddings of hypercube graphs onto mesh or torus graphs. The paper concentrates on toruses since an already known embedding, which is called standard embedding, is optimal for meshes. In this paper, an embedding of hypercubes onto toruses of any given dimension is proposed. This novel embedding is called xor embedding. The paper presents a set of performance figures for both the standard and the xor embeddings and shows that the latter outperforms the former for any torus. In addition, it is proven that for a one-dimensional torus (a ring) the xor embedding is optimal in the sense that it minimizes the execution time of a class of parallel algorithms with hypercube topology. This class of algorithms is frequently found in real applications, such as FFT and some class of sorting algorithms     

WDM光传送网中基于链路状态等级的动态路由与波长分配算法

提出了两种基于链路状态分级的路由与波长分配算法．分别为链路等级优先的动态路由与波长分配算法（LFLS-DRAW）和满足等级要求的动态路由与波长分配算法（RLSDRAW）算法．理论分析表明，基于链路状态分级的路由与波长分配算法的计算复杂度与同类算法相当，且与其它算法相比具有一定的优越性．仿真结果表明．基于链路状态分级的路由与波长分．配算法在计算时间和平均路由跳数相近的情况下．所选择路径的路由状态等级较高．具有较强的负载均衡能力，可以有效降低网络的拥塞概率．     

Routing and wavelength assignment for hypercube in array-based WDM optical networks

Hypercube is one of the most versatile and efficient communication patterns shared by a large number of computational problems. As the number of edges in hypercube grows logarithmically with the size of networks, the complexity of network topologies can be significantly reduced to realize hypercube in optical networks by taking advantage of the parallel transmission characteristic of optical fibers. In this paper, we study the routing and wavelength assignment for realizing hypercube on WDM optical networks including linear arrays and rings with the consideration of communication directions. Specifically, we analyze this problem for both bidirectional and unidirectional hypercubes. For each case, we identify a lower bound on the number of wavelengths required, and design the embedding scheme and wavelength assignment algorithm that uses a provably near-optimal number of wavelengths. In addition, we extend the results to meshes and tori. By our embedding schemes, many algorithms, originally designed based on hypercubes, can be applied to optical networks, and the wavelength requirements can be easily derived using our obtained results.     

Computing the Fourier transform of real data on a hypercube

There are two ways, other than the standard fast Fourier transform (FFT) algorithm, of computing Fourier transforms of real data, namely, (1)the real fast Fourier transform (RFFT) algorithm, and (2) the fast Hartley transform (FHT) algorithm. On a sequential computer, it has been shown that both the RFFT and the FHT algorithms are faster than the FFT algorithm. However, it is not obvious that the same is true on a parallel machine. The communication requirements of the RFFT and the FHT algorithms, which are critical to the cost of any parallel implementation, are different from those of the FFT algorithm. In this paper we present efficient implementations of the RFFT and the FHT algorithms on a hypercube machine. Experimental results are given for the implementation of the RFFT and the FHT algorithms on the NCUBE machine.     

一类层次双环网络的构造及其路由算法

高效互联网络的拓扑结构一直是人们关注的热点问题。提出了一类层次双环互联网络HDRN（k）,给出了HDRN（k）网络的构造方法,研究了它的性质,并且通过与相关网络的比较,证实了HDRN（k）具有好的连接性、短的直径以及简单的拓扑结构,是一种实用的互联网络。另外,讨论了HDRN（k）网络的路由性质,设计了点点路由和Broadcast路由算法,证明了这两种路由算法的通信效率与层次环网络上对应算法的通信效率相比均有明显的提高。综上所述,HDRN（k）是一种具有良好拓扑性质的新型互联网络。