异构机群系统上近似串匹配并行算法

基于可分负载理论的最优原则,在假定正文串分配顺序固定的前提下,考虑处理机节点具有不同计算速度、不同通信能力的情况,提出一种异构机群计算环境下的最优正文串分配策略,给出最优正文串分配的闭合解。对于节点具有不同计算速度、通信能力、存储容量的异构机群系统,建立正文串最优分配的线性规划模型。针对几种特殊情况讨论正文串的最优分配顺序。实验结果表明,与平均分配正文串策略以及按照从处理机能力分配正文串策略相比,利用该策略进行近似串匹配并行处理所需时间分别缩短了10%~40%和5%~20%。     

异构机群系统上带返回信息的可分负载多轮调度算法

针对处理机具有不同的计算速度、通信能力的异构机群计算环境,以及实际应用中许多问题的求解在处理完任务后向中心处理机节点返回处理结果信息的情形,通过允许计算和通信操作重叠执行,采取FIFO调度策略和多次并行分配计算任务的方法,提出一种带返回结果信息的调度轮数可变的可分负载多轮调度算法.实验结果表明,该算法对于处理具有返回结果信息的应用的调度性能优于UMR可分负载多轮调度算法,并且可以获得近似最优的调度轮数.     

存储受限异构机群系统的多目标串近似匹配并行算法

针对处理机节点具有不同的计算能力、通信延迟和存储容量的情形,考虑计算和通信启动开销,给定处理机分配顺序,基于可分负载理论,分别建立单层和两层树结构模型的存储受限异构机群系统的目标串最优分配线性规划模型,给出相应的目标串最优分配方法,并讨论了处理机最优分配顺序.实验结果表明,本文提出的基于最优分配方法的多目标串近似匹配并行算法优于平均分配算法,获得了较好的加速并具有良好的可扩展性.     

异构机群系统上并行计算双序列的最长公共子序列*

针对处理机节点具有不同计算速度、不同通信能力的情况,考虑计算和通信启动开销,给定处理机分配顺序,基于可分负载理论,提出一种存储受限异构机群系统的序列串最优分配线性规划模型,给出相应的序列串最优分配方法。实验结果表明,基于最优序列串分配方法的双序列最长公共子序列并行算法优于平均分配序列串算法,获得了较好的加速,并具有良好的可扩展性。     

异构机群系统上双序列全局比对并行算法

对于处理机节点具有不同的计算速度、通信延迟和存储容量的异构机群系统,考虑通信启动开销,基于可分负载理论,提出一种双序列全局比对问题并行处理的最优分配策略,利用该策略确定出并行迭代次数和分配给各个从处理机的子序列长度。异构PC机群系统上的实验结果表明,提出的双序列全局比对并行算法优于基于平均分配策略的并行比对算法,获得良好的加速和可扩展性。     

异构集群系统的可分负载多轮调度算法*

针对更实际的异构集群计算环境,充分考虑处理机具有不同的计算速度、通信能力和存储容量的特性,通过允许计算和通信操作重叠执行,采取多次并行分配计算任务的方法,设计一种可分负载多轮调度算法。实验结果表明,该算法不但能获得与均匀多轮调度(UMR)算法相当的渐近最优调度时间长度,并且能够处理更大规模的应用负载,实用性更强。     

一种通过最佳处理能力分配使并行计算的时间费用降低到最小的工具

本文介绍一种软件系统，ＯＰＡＳ（最佳分配系统）它把最佳分配策略加到并行计算时间费用特性的分析中。ＯＰＡＳ假设支持并行计算执行的基本系统具有有限数量的处理机，所有的处理机的速度相同，以及它们之间的通信通过一个共享共存贮器实现。ＯＰＡＳ将时间费用定义为随输入，算法，数据结构，处理机速度，处理机数量以及处理能力分配的变化而变化的，在分析计算的时间费用中，ＯＰＡＳ首先使用我们以前开发的最佳分配策略来确定每     

Mesh网均等分区策略

在大规模并行计算机系统中，处理机资源可能被多个用户作业竞争，操作系统必须采用一种处理机分配策略确定多少和哪些处理机分配给一个作业。文中针对大规模、消息通信并行计算机提出了矩形和非矩形两种处理机分配策略，这两种策略均满足对每个用户所分配处理机数的公平性以及处理机分配的邻近性。     

基于钝角演化规则的多边形形状识别

串匹配技术是多边形形状识别与分类的一种常用方法,它主要是寻找从一个串到另一个串的最小代价变换,计算变换的相似测度,最终完成目标对象与模型对象的匹配。但是,由于图象分割中存在的分割不一致现象,对属性串匹配的代价因子计算影响很大,实际上也严重限制了串匹配技术的应用。本文研究依据顶点演化规则,首先对目标物体施以两种演化变换——合并与生长,将目标对象递归蜕化成与模型边数相同的近似多边形,再进行等长循环属性串的匹配,由两阶段的变换距离来决定是否匹配。该算法不仅克服了分割不一致现象的影响,而且在计算的复杂度等方面也比常规串匹配算法简单。     

同构环境中Join任务图的一个调度算法

任务调度问题是一个NP完全问题。Join结构是一种并行处理的基本结构,虽然许多算法对Join任务图能产生最优调度,但大多都忽略了节省处理机个数和最小化程序总的完成时间等问题。因此,专门针对Join任务图,提出一个能产生最优调度的同构贪心调度算法,该算法具有高的加速比和总体效率,时间复杂度为O（v2）,其中,v表示任务集中任务的个数。实验结果表明,相比其他算法,该算法具有较短的调度长度、较短的完成时间,使用的处理机数较少。     

A parallel algorithm for mining multiple partial periodic patterns

The mining of partial periodic patterns is an interesting type of data mining that is widely used in the analysis of markets, such as for stock management and sales management. However, the existence of huge data sets make the scalability of data-mining algorithms a very important objective, and in recent years parallel computing has been applied to general data-mining algorithms. This paper addresses the problem of mining multiple partial periodic patterns in a parallel computing environment. To reduce the cost of communication between the processors, our approach employs the independence property of prime numbers to classify partial periodic patterns into multiple independent sets. Moreover, a novel method of distributing mining tasks among the processors is proposed. A set of simulations is used to demonstrate the benefits of our approach.     

随机算法异步并行化的效率分析

随机算法的执行时间具有不确定性,这种不确定性为随机算法的异步并行提供了良好的基础,已有许多计算实验表明了随机算法的异步并行可以达到线性甚至超线性的加速.对于求解SAT问题的随机算法RDP,研究了异步并行效率与运行时间分布和处理器数目之间的关系.应用一种单峰分布──分段线性分布模型来模拟随机算法的运行时间分布.理论分析和计算结果均表明:当处理器数目k较小和单峰位于分布的前部时,随机算法的异步并行具有近线性加速.     

三维激光烧蚀流体界面不稳定性程序的并行化

在共享存储并行机和MPP并行机上,基于MPI(MessagePassingInterface)并行编程环境,本文研究三维激光烧蚀界而不稳定性程序(Lared-S)的并行实现.三维激光烧蚀的数值模拟采用分裂方法,其90％以上的计算负载存在于流体方程和热传导方程的求解(流体方程的求解采用分裂显格式,热传导方程的求解采用分裂隐格式).本文给出基于三维分裂格式的交替平面数据通信模式.分裂隐格式的求解转化为三对角方程组的求解,其并行实现采用块流水线并行算法.数值实验结果表明交替平面数据通信策略和块流水线并行算法是有效且可扩展的.在共享存储并行机上,应用64台处理机获得93％以上的并行效率;在MPP并行机上,应用128台处理机获得90％以上的并行效率.     

Children of DES: A Look at the Advanced Encryption Standard

Cryptography has existed in one form or another for thousands of years. From intricate codes, comprised of numbers and text to forms of invisible ink, encryption has played a part in communication throughout the ages. Today is no different; with computers being the tools for communication, the only way to protect information from hackers is to use encryption. With increasingly powerful processors and the costs of computing power halving every 18 months, it is essential to continually ‘update’ cryptographic algorithms.     

云环境下周期和非周期混合实时任务双容错调度算法

云环境中的处理机故障已成为云计算不可忽视的问题,容错成为设计和发展云计算系统的关键需求。针对一些容错调度算法在任务调度过程中调度效率低下以及任务类型单一的问题,提出一种处理机和任务主副版本分组的容错调度方法;并给出了副版本可重叠执行的判定方法,以及任务最坏响应时间的计算公式。通过实验和分析表明,和以前算法相比,将处理机分成两组分别执行任务主版本和任务副版本,减少了任务调度所需进行可调度测试的时间,增加了副版本重叠执行的机会,减少了所需的处理机个数,对提高系统处理机的利用率和容错调度的效率具有重要的意义。