基于并行结构骨架的程序设计环境研究与实现

并行结构骨架理论提供了一种描述并行程序设计模式的通用模型,对设计模式进行更高层次的抽象,能有效解决基于设计模式的并行程序设计方法的局限性问题,降低并行程序设计开发难度.基于并行结构骨架的并行程序设计环境--PASBPE在并行结构骨架理论的基础上,使用参数化设置快速生成用户所需并行程序框架,同时通过可视化的程序设计交互环境,简化并行程序的开发过程,提高开发效率.     

可视化并行程序设计平台的研究与实现

从改善用户并行程序设计环境出发,研制了一个基于网络的可视化并行程序设计平台。该平台用一个图形表示一个并行程序,图形中的结点表示任务,弧表示任务间的数据依赖关系。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,因而大大地方便了用户进行并行程序设计。     

基于STM模型的面向可视化并行程序的设计

并行程序设计由于需要考虑进程之间的同步等问题使得编码过程十分复杂。可视化的并行程序设计为程序员提供了图形化的编程模板和骨架来进行并行程序的设计工作,在一定程度上减小了并行程序的设计难度。首先研究软件事务性内存模型,它相对于传统的并行程序设计方法而言有着接口简单灵活,可扩展性强等特点,之后将STM模型运用到可视化程序设计中来,使得其编程接口以UML活动图的形式提供给编程人员使用,不用依赖特定的软件或硬件环境,提高了可视化并行程序设计的通用性与可扩展性。     

基于PVM的并行程序开发环境研究

开发并行程序要比开发单机串行程序更难.PVM开发环境是应用比较广的环境之一,适合于开发粗粒度的工程科学计算并行程序,而这些工程计算问题一般是一些数值计算问题的集合.编写这些数值计算并行程序有一定的难度和复杂度,并且现在没有很好支持开发PVM并行程序的成熟开发环境.针对这个问题,构造一个基于PVM的并行程序开发环境.开发环境包括一个并行算法库和一个嵌入到Visual Studio的可视化程序开发插件.通过开发平台进行并行程序开发将更加简单、高效.     

基于PVM的并行程序开发环境研究

开发并行程序要比开发单机串行程序更难。PVM开发环境是应用比较广的环境之一,适合于开发粗粒度的工程科学计算并行程序,而这些工程计算问题一般是一些数值计算问题的集合。编写这些数值计算并行程序有一定的难度和复杂度,并且现在没有很好支持开发PVM并行程序的成熟开发环境。针对这个问题,构造一个基于PVM的并行程序开发环境。开发环境包括一个并行算法库和一个嵌入到Visual Studio的可视化程序开发插件。通过开发平台进行并行程序开发将更加简单、高效。     

并行面向对象可视化程序设计环境的设计与实现

将可视化和面向对象技术引入并行程序设计将大大提高并行程序的开发效率，文章介绍了基于并行C＋＋的并行面向对象可视化开发环境的设计思想和组成结构。     

适用于DPHL语言及其程序设计的并行模型

DPHL语言是一种数据并行高层建模语言,使用DPHL语言编程,可以简化并行程序构造,提高并行程序的生产率和可移植性。本文重点讨论适用于DPHL语言及其程序设计的CTA并行计算模型和阶段抽象并行程序设计模型。     

一种实用的并行程序可视化性能分析方法

并行程序由于自身的复杂性使得并行程序的调试相比串行程序要困难的多，因此用可视化的性能分析工具来辅助并行程序的调试显得非常重要，以此来帮助程序员找到程序的性能瓶颈，为并行程序的优化提供指导和建议。本文在研究MPE性能分析机理的基础上，介绍了一种实用的MPI并行程序可视化性能分析方法，并用实例详细说明了并行程序实时可视化性能分析和事后可视化性能分析过程。     

并行程序设计模型和语言

并行计算技术的发展已有20多年的历史了.时至今日,高性能并行计算仍然缺乏有效的并行程序设计方法和工具,使得编写并行程序、理解并行程序的行为、调试和优化并行程序的性能都很困难.从分析并行程序设计困难的原因入手,指出了当前各种高性能并行机系统支持的并行程序设计方法存在的诸多问题,综述了并行程序设计模型和语言的研究现状,给出了并行程序设计模型的评价标准,并提出了这一研究领域所面临的挑战性问题,指出了一些未来可能的发展方向.     

层级式可视化并行程序建模系统研究

可视化建模技术虽能降低并行程序设计的难度,但复杂的硬件结构仍使软件层面上的并行程序设计方法存在一定难度。为此,提出一种基于层级式建模思想的并行程序可视化建模方法和分层建模方案,设计和实现一个面向多层次集群环境的可视化建模系统e-ParaModel,用建模实例验证其可行性和实用性。     

基于标记语言的跨平台并行编程框架设计

大量遗留的串行代码需要进行并行化改造,而并行程序复杂性及并行计算平台多样性导致改造成本较高.为此,设计了一种基于标记语言的三层并行编程框架,完成了从串行程序层到并行中间代码层、并行中间代码层到目标并行编程语言程序层的二个转换阶段.采用对串行代码进行语言标记的方法来实现并行中间代码层,该代码层实际是共享存储、分布式存储并行平台编程语言的一种抽象.该框架还实现了一种性能标记方法,可用于并行参数自动寻优.用于雷达数据处理的实验结果表明,实现了对应并行代码的生成,且并行加速比与人工实现的并行代码相当.     

FJRR：一种基于阵列型数据划分应用的并行设计模式*

并行设计模式能够降低并行编程的难度与复杂度。针对科学与工程计算领域大量耗时的数据密集型应用的计算,提出了一种能够适用于阵列数据划分应用的FJRR并行设计模式;鉴于开发者更习惯串行编程,在FJRR模式中提出并实现了一种类串行化并行程序设计的思想。通过两个示例进行了模式应用说明与性能分析,并将该模式在EasyPAB可扩展并行应用开发平台中实例化并应用。     

并行程序开发平台的可视化实现*

并行程序可视化平台的实现有利于网络并行计算的发展,基于WPVM 3.4平台,构建并实现了一个网络并行可视化平台,它由任务描述器、通信代码生成器、代码插入器等主要模块组成。主要讲述了该平台的可视化实现部分,阐述了如何将用户前台的设置按照规则转变为后台的PVM原语代码自动插入,帮助并行程序开发人员从复杂的并行通信的烦琐性和并行系统的底层运作中解放出来。     

有限差分法的并行化计算实现

有限差分法是求解偏微分方程近似解的一种重要的数值方法。并行化计算可提高复杂计算问题的效率,二维场中拉普拉斯方程的差分格式非常适合并行化方法的计算。如何将串行部分并行化以提高大规模计算的效率,MPI（消息传递接口）是实现并行程序设计的标准之一。虚拟进程（MPI_PROC_NULL）是MPI中的假想进程,它的引用可简化MPI编程中的通信部分,引入虚拟进程编写代码,可实现有限差分方法的并行化计算。     

Visual programming support for graph‐oriented parallel/distributed processing

GOP is a graph‐oriented programming model which aims at providing high‐level abstractions for configuring and programming cooperative parallel processes. With GOP, the programmer can configure the logical structure of a parallel/distributed program by constructing a logical graph to represent the communication and synchronization between the local programs in a distributed processing environment. This paper describes a visual programming environment, called VisualGOP, for the design, coding, and execution of GOP programs. VisualGOP applies visual techniques to provide the programmer with automated and intelligent assistance throughout the program design and construction process. It provides a graphical interface with support for interactive graph drawing and editing, visual programming functions and automation facilities for program mapping and execution. VisualGOP is a generic programming environment independent of programming languages and platforms. GOP programs constructed under VisualGOP can run in heterogeneous parallel/distributed systems. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于多态并行处理器的生物计算并行实现

针对传统的生物计算中DNA序列保守序列的识别（模体识别）和最长公共子序列计算需要较大的数据量、计算量,以及功耗大等问题,文中提出了两种基于PAAG多态并行处理器的并行算法,该并行处理器能够支持数据、线程、指令多种并行。通过编程在PAAG多态并行处理的处理单元（ PE）上开发了相应的串行和并行程序,将计算的不同过程分派到不同的处理单元（ PE）上进行处理,实现了不同粒度算法的并行。实验结果表明,文中提出的并行算法使模体识别和最长公共子序列的计算效率得到明显提高。     

图像特征的CNN提取方法及其应用

图像特征的提取是视觉图像识别的重要方法之一,采用细胞神经网络(CNN)并行处理器进行图像特征的提取具有实时快速的优点。该文将介绍CNN并行处理器的基本工作原理及其实现图像特征处理的逻辑组合通用方法,并以图像的纹理分割与识别为例来说明CNN并行处理器应用于视觉图像识别的通用编程方法。     

基于COM技术的串行通信动态链接库设计

为了实现PC与短信收发模块的串行通信，在分析了Q2358C无线模块与计算机串口通信实现的方法的基础上，采用基于VC平台的COM组件技术，设计了一个动态链接库（DLL）；应用程序可通过调用动态链接库接口与模块进行通信，实现短信收发功能；讨论了通信编程中几个关键技术，给出了程序设计框图和部分源程序，为应用系统的开发奠定了技术基础。