接触力学自适应无网格计算系统设计

在求解弹塑性接触问题时,为了保证计算精度同时减少计算耗费,提出一种接触力学自适应无网格计算系统.利用无网格法结点排布灵活便于删减等优点,对采用基于应变能梯度的自适应无网格伽辽金一有限元方法求解接触问题的计算系统的原理、算法流程进行阐述,并考虑到自适应影响域半径、弹塑性等关键问题.采用模块化思想进行程序设计.通过圆柱体与弹塑性平面接触的算例验证了计算系统的正确性,并将自适应密化解与整体密化解比较,显现出良好的计算精度和效率.为接触力学自适应无网格分析软件商业化提供了一种理论和程序设计基础.     

基于网格计算的自适应负载均衡策略研究

为了融合大量网络资源并有效地计算,解决网格计算中的负载均衡问题成为关键性的技术.论文提出了一种自适应负载均衡策略,采用了以静态为辅,动态自适应负载均衡算法为主的服务,可根据具体计算任务的情况,对任务重定向分配,提高了系统的伸缩性和响应时间,并采用基于CORBA体系机构的设计,在网格中间件层服务,灵活选择负载均衡算法,达到系统透明性.通过仿真模拟,证实了此策略的实用性和有效性.     

Poisson-Boltzmann方程的并行有限元求解及网格自适应生成

说明如何利用并行自适应有限元软件平台PHG 求解生物分子溶液体系的非线性Poisson-Boltzmann方程,并介绍一种解决这类问题的方法,它将网格生成与自适应计算过程结合在一起,可自动产生合适的网格,避免复杂的曲面网格生成步骤.之前的网格生成工作有：（1） TMSmesh生成高斯曲面的三角网格; （2） TransforMesh删除自相交的三角网格; （3） ISO2Mesh提高表面网格质量3个步骤.而基于PHG的自适应加密模块可以在逐次调整网格的同时保持动态负载平衡,高效地得到计算网格用于近似求解非线性Poisson-Boltzmann方程.计算了小球模型和AChE系统,分别从误差指示子下降阶和溶剂化能收敛的角度验证了方法的有效性,并且还将网格生成算法成功地应用于gA离子通道.     

自适应邻域的多目标网格任务调度算法研究

针对网格计算中的多目标网格任务调度问题,提出了一种基于自适应邻域的多目标网格任务调度算法。该算法通过求解多个网格任务调度目标函数的非劣解集,采用自适应邻域的方法来保持网格任务调度多目标解集的分布性,尝试解决网格任务调度中多目标协同优化问题。实验结果证明,该算法能够有效地平衡时间维度和费用维度目标,提高了资源的利用率和任务的执行效率,与Min-min和Max-min算法相比具有较好的性能。     

基于非结构三角网格的两种自适应技术研究

实现两种基于无结构Delaunay三角网格的自适应方法,并且把两种方法分别应用于求解一个典型的二维溃坝问题,同时对两种方法的数值结果和稳定性进行比较。数值结果表明两种方法对提高数值解的精度和调整问题求解区域的剖分起到明显的作用。     

自适应网格计算模型与分析

传统的网格计算框架不能满足计算系统资源多样性和动态性的日益增加。该文构建一个基于Agent的自适应网格计算框架,利用Agent的自治性、主动性,增加系统的自恢复能力,给出一个基于该文描述框架的实例,并且利用时间颜色Petri网建模,通过时间颜色Petri网的仿真工具对其进行仿真,仿真结果证明了自适应网格计算模型的有效性和可行性。     

基于非结构三角网格的两种自适应技术研究

实现两种基于无结构Delaunay三角网格的自适应方法，并且把两种方法分别应用于求解一个典型的二维溃坝问题，同时对两种方法的数值结果和稳定性进行比较。数值结果表明两种方法对提高数值解的精度和调整问题求解区域的剖分起到明显的作用。     

网格作业自适应迁移模型

作业迁移是实现网格作业服务质量保证和系统高效能的重要方法。该文在分析传统进程迁移技术的基础上,根据网格系统的特点,提出一种全局作业与局部进程相结合的网格作业自适应迁移模型,给出网格作业自适应迁移策略、迁移对象选定原则、迁移时机确定机制和自适应迁移实现算法。试验结果以及在某校园计算网格中的应用验证了该模型的有效性。     

非结构网格上弹性力学数值模拟的并行实现

弹性力学数值模拟被广泛应用到建筑、机械、化工、材料、航天等工程领域.随着计算规模和精度的不断提高,普通串行程序已经不能满足应用的需求,需要研制并行应用程序.面向非结构网格,提出了一种基于层次化网格数据结构的并行有限元算法,并用来求解弹性力学方程组.最后,用数值结果验证了网格数据结构和并行算法的正确性和扩展性.数值结果显示弹性力学并行程序可成功扩展到4 080进程,网格规模达到15亿单元.     

并行空间自适应多重网格集成电路热分析方法

针对集成电路设计阶段的重要步骤之一——热分析中的稳态分析问题,将多线程并行计算技术和目前最先进的空间自适应多重网格方法相结合,提出一种基于多核并行空间自适应多重网格的热分析方法.根据CPU的核数对芯片进行区域划分,并根据划分情况构造适用于块Jacobi迭代的分块热导矩阵,每一个划分区域对应一个矩阵子块.对全局的稳态热分析问题采用块Jacobi迭代法,每一次块Jacobi迭代需要并行地计算每个子块方程组,每个子块方程组的计算采用空间自适应多重网格方法;用八叉森林数据结构记录每个子块的网格层次信息,为多重网格计算提供不同网格层次下的热导矩阵.实验结果表明,文中方法在保证稳态热分析精度的前提下,在32核CPU上可以达到近似线性的理想加速比,能够有效地应用于集成电路设计流程,提高热分析效率.     

网格缩减的自适应hp伪谱法

针对控制变量不连续的最优控制问题,本文提出一种自适应更新的忉伪谱法,这种方法在(Legendre Gauss Radau,LGR)点处取配点,能够以较小的网格规模获得较高的精度.通过计算相对误差估计,判断网格规模是增加还是缩减,若相对容许误差大于给定值,则增加网格区间数或网格配点数提高解的精度,反之则合并网格或减小网格配点数缩减网格规模提高计算效率.将hp伪谱法应用于最优控制问题,仿真验证了hp伪谱法的优越性.     

对角网格中的无死锁自适应路由算法

网格是多计算机中应用广泛的互连结构,提出了一种新的互连结构－对角网格。并在这种结构上提出了一类自适应无死锁的路由算法－负优先算法,证明了此算法的无死锁性。对角网格是可平面图,其结构简单,可扩充性非常好。负优先自适应路由算法的突出优点是对硬件逻辑要求简单,无须增加虚拟通道即可达 死锁和自适应。     

密码计算网格的计算节点控制系统设计与实现

密码计算需要强大的计算能力,而网格计算作为一种新型有效的计算技术,能广泛集合网络上的资源形成一台虚拟的超级计算机.因此,把网格技术应用到密码学计算中具有重大的意义.介绍了一种密码计算网格系统的框架设计,并对其中的计算节点控制管理模块进行了详细设计和实现.此系统在DES穷举攻击实验中取得了非常好的效果,其它一些密码计算任务类似地也可用此系统分布式地实现.     

不同密度与粘性的多相流移动接触线问题的自适应有限元方法

本文中,对于具有不同密度与粘性差的多相流移动接触线问题,我们提出了一种自适应有限元方法.我们所使用的模型为Cahn-Hilliard-Navier-Stokes模型,以及其广义Navier边界条件.在时间上,我们使用分裂方法来求解此系统:对于Cahn-Hilliard方程,使用一种基于凸分解的半隐式方法求解;对于Navier-Stokes方程,采用了压力稳定化方法求解.这种方法在满足某些条件下,是能量稳定的,而且对于处理大密度差问题特别有效.在空间上,我们采用了满足LBB条件的有限元方法进行离散,而且基于后验误差估计理论,我们给出了其网格的自适应加密/放粗方法.数值试验证明了我们算法的正确性与有效性.     

基于反向计算和高斯分布估计的动态自适应和声搜索算法

为了增强和声搜索算法在求解高维多模态问题时的空间全局探索能力和求解精度,通过定义的4种反向计算方法和高斯分布估计算法,提出一种动态自适应高维和声搜索算法.该算法采用正交试验初始化和声记忆库;利用多维动态自适应算法进行和声创作;采用动态反向选择算法更新和声记忆库,并改进和声音调微调调解步长,从而增强算法的空间探索能力,避免陷入局部搜索.通过6个标准的高维Benchmark函数测试表明,本文算法在全局搜索能力、收敛速度和求解精度等方面都有明显改进.     

基于自适应优化的高性能网格服务容器

性能和稳定性是网格计算走向实用的关键,对于网格中间件的核心网格服务容器来说更显得尤为重要.但诸如资源竞争、不合理的系统并行度等因素制约了网格服务容器充分利用底层硬件资源,影响了服务容器的性能.这种现象在即将成为主流的多核计算平台上更为明显.通过对网格服务容器性能要素的分析,本文提出了一种根据当前系统软硬件使用情况,动态调整服务容器中包括并发线程数在内的各种性能参数,从而优化系统并行度、提高系统性能的自适应优化机制.我们在CROWN项目的网格服务容器CROWN Node Server中对该机制进行了具体实现.通过实验证明,自适应优化系统极大改善了原有系统的线程池管理模式.使服务容器的各种性能指标得到了一定的改善,并使容器可以充分利用底层的并行计算硬件资源,加强了系统的可伸缩性.     

基于自适应网格划分的数据流聚类算法

本文提出了一种基于自适应网格划分的数据流聚类算法。通过采用网格的自适应划分,对传统的基于密度网格的数据流聚类算法,以均衡划分网格的方法进行改进,使网格的划分更加合理,减少硬性划分对结果可能造成的影响,提高了硬性划分边界的精度。同时采用剪枝方法,减少了算法的执行时间。最后,通过实验验证了该算法的有效性。     

树型网格计算环境下的自适应任务调度算法

提出一种基于树型计算网格的自适应调度算法,实现对小粒度独立任务和用户大作业的自适应最优调度。通过对网格环境的实时检测,给出了基于节点负载状况、节点任务执行时间、任务传输时间和任务特性的自适应调度算法,即基于最优任务分配方案的启发式任务调度算法。通过实验与其他调度算法的比较,证明了所提出的任务调度算法在负载平衡和最优跨度方面具有明显的优越性。     

基于模糊控制的自适应有限元网格自动剖分

本文采用模糊控制策略，对有限元网格划分过程中难以控制的因素－网格密度作出自适应控制。同时借鉴先验自适应的思想，在后验控制过程中综合考虑了边界属性的影响，避免了较多层次的网格局部细化与退化，采用此方法，不仅保证了计算精度，而且可以提高运算效率。     

弹性网格变形方法及其应用

1.引言 网格生成是数值计算中的基础问题.在微分方程数值方法的实现过程中,一个合适的计算网格可以提高计算精度,大大降低计算复杂性.近年来,人们所关注的数值求解微分方程自适应方法也包含了网格自动生成的研究.目前,国内外在这方面的研究工作很多.以网格类型而言,有结