自动并行化与数据自动迁移

本文面向计算流体力学（CFD）提出了数据自动迁移的并行计算模型（ADM模型）,符合该模型的并行CFD程序能够根据计算节点的计算能力及负载轻重,自动将数据迁移至计算能力强,负载轻的计算节点,从而使得并行程序能够在网络计算平台上取得较好的并行效率,本文还讨论了自动并行化系统对ADM模型的支持方法,最后给出了性能测试结果。     

化学驱油藏数模并行化中的关键技术

本文描述了化学复合驱数值模拟程序UTCHEM在分布式内存多计算机并行系统SMP-CLUSTER上并行化的关键技术。化学复合驱并行模型采用单程序多数据（SPMD）程序模型，利用区域分解方法将整个求解区域分解为子区域，使得多个计算节点同时求解一个单一的模拟问题。各计算节点通过消息传递对重叠区域的共享数据进行通信，以协调各节点之问的计算。目前仅对压力方程组求解部分进行了并行化实现。测试结果显示了较好的并行效率。     

CFD显式差分程序的自动并行技术研究

对CFD显式计算程序的自动并行技术作了研究和探讨，从应用的角度出发，充分利用显式差分的特点和模拟手工并行的过程，集中研究了区域划分，相关性分析以及同步通信与优化等自动并行的核心技术。     

适用于异构集群的混合并行流线生成系统

流线是流场可视化的主要方法之一,而针对大规模流场的流线生成由于计算量大往往需要采用高性能计算机这样的并行计算环境结合并行化算法以实现计算加速.在当前异构计算系统越来越普遍的情况下,为了充分利用并行异构计算环境的计算能力,实现更高效的并行流线生成,本文采用了基于数据并行原语结合分布式消息通讯的技术架构,设计了一套适用于异构集群的混合并行流线生成系统,并在此基础上针对数据分块、数据冗余化及进程通讯策略等方面进行设计,提出并实现了一套并行粒子追踪算法.该系统被部署于国产超算平台上,并针对大规模CFD流场模拟结果数据可视化应用开展了实验.本文给出了相关实验结果,分析了核心并行算法的速度性能、可扩展性以及负载均衡等方面情况,说明了系统及算法的有效性和可扩展性.     

程序自动并行化工具FAX

该文介绍了大规模并行处理系统程序自动并行化工具FAX（FortranAutomatedXlator）的系统概况。重点阐述了FAX中所采用的先进技术。测试结果表明,FAX已具备一定的可用性及有效性,作为面向分布主存并行机系统的程序自动并行化工具,基本达到了设计目标。     

并行化软件环境KD-PASTE

并行化软件环境是超级计算领域内的前沿研究课题,它对充分发挥巨型机系统并行计算的巨大潜力具有至关重要的作用。本文所介绍的并行化软件环境KD—PASTE以相关分析理论为基础,充分挖掘应用程序的向量成份,并同时对程序的微任务化进行了探索。该系统功能齐全,使用方便,可移植性强。系统的并行化手段和综合效能达到了国际上80年代后期水平,填补了国内在该项领域里的空白。     

非结构粘性直角网格并行算法建立与应用

开展了基于粘性直角非结构网格的并行CFD解算软件的开发研究,工作分两部分：网格分区实现和解算器并行实施,文章介绍了关于CFD解算器并行的实施情况,给出了并行过程中的操作流程,并对一些关键问题进行了讨论。并行计算结果表明项目所采用的并行途径和方法有效,计算结果可靠。     

构造并行化系统交互环境的若干关键技术

交互式并行化系统通过提供友好的交互功能并引入用户知识来协助程序的并行化,是解决自动并行化能力不足的一条有效途径.描述了一个并行化系统交互环境TIPSIE(interactive en vironment of Tsinghua interactive parallelizing system),并就构造该环境的性能预测、增量编译和数据相关查询等关键技术进行了讨论.实验结果表明,这些技术能够有效地提高系统的并行化能力和效率.     

基于切片技术的并行化研究

程序可以看作由很多计算组成(例如一个循环或一个平直代码片断),它们彼此相关或者无关,共同为计算最终的结果服务,其中彼此不相关的计算是并行性的重要来源。程序切片(Program Slicing)是一种程序分解技术,能够根据切片标准从程序中提取出特定的计算,切片技术的应用很广泛,例如程序调试、理解、维护等软件工程应用。切片技术作为一项程序分解技术,也可以用来帮助串行程序并行化。研究利用切片技术表示和发掘程序中的无关计算带来的并行性。首先提出一种基于OpenMP扩展的切片并行编程模型,用以表达程序中的切片并行性。另外,开发了一个基于切片的并行化分析系统,用来辅助程序员发掘程序中的切片并行性。     

数据密集型计算的遥感图像预处理方法

针对大数据时代,数据密集型计算已经成为国内外的一个研究热点. 遥感数据具有多源化、海量化特点,是名副其实的大数据. 研究适用于遥感影像自动化、业务化处理的数据密集型计算方法,是目前遥感应用技术面临的挑战所面临的挑战,本文提出了一种基于数据密集型计算的遥感图像处理方法. 在文中,首先围绕遥感数据自动化、业务化预处理等问题,深入调查和分析了国内外研究现状,进而介绍了系统体系结构,通过工作流灵活组织多种算法模型协同工作,设计以“5并行1加速”的计算体系解决数据密集型的遥感图像预处理,并通过产品生产实例对其性能进行测试. 结果表明,该系统在保证处理精度的前提下,大大提高了遥感大数据预处理的效率.     

国际化域名系统分析

现有的DNS系统中只能使用63个ASCⅡ字符表示网络主机名，这给非英语国家的用户造成了极大的不便，为了让用户要以在DNS中使用本国的文字，迫切需要一个能够支持多种语言文字的国际化域或系统。文中首先对现行域名系统进行简单介绍，然后分析了目前处于研究阶段的国际化域名系统推荐解决方案IDNA，并针对中文域名系统的一些实现问题进行了阐述。     

Automatic string test data generation for detecting domain errors

Domain testing is designed to detect domain errors that result from a small boundary shift in a path domain. Although many researchers have studied domain testing, automatic domain test data generation for string predicates has seldom been explored. This paper presents a novel approach for the automatic generation of ON–OFF test points for string predicate borders, and describes a corresponding test data generator. Our empirical work is conducted on a set of programs with string predicates, where extensive trials have been done for each string predicate, and the results are analysed using the SPSS tool. Conclusions are drawn that: (i) the approach is promising and effective; (ii) there is a strong linear relationship between the performance of the test generator and the length of target string in the predicate tested; and (iii) initial inputs, no shorter than the target string and with characters generated randomly, may enhance the performance in the test data generation for string predicates. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于层叠条件随机场的旅游领域命名实体识别

针对旅游领域,提出了一种基于层叠条件随机场模型的旅游领域命名实体识别方法。该方法在低层条件随机场中以字为切分粒度,结合旅游景点常用字表、景点常用后缀表、地名常用字表等特征词典,实现简单旅游命名实体的识别;其识别结果传递到高层模型,以词为切分粒度,结合复杂特征,实现嵌套景点、特产风味、地点的识别。最后进行了两组相关实验,结果表明,在开放测试中,层叠条件随机场模型相比于单层模型,F值提高了8个百分点;相比于HMM模型,正确率提高了8个百分点,召回率提高了22个百分点,F值提高了15个百分点。     

Mapping of Neural Network Models onto Systolic Arrays

This paper presents a mapping scheme for the proposed implementation of neural network models on systolic arrays. The mapping technique is illustrated on the multilayer perceptron with back-propagation learning. Dependency graphs have been given that represent the operations in the execution phases of the neural network model and later suitable algorithms are presented to realize the operations in a linear bidirectional systolic array. The speedup metric has been used to evaluate the performance of the proposed implementation.     

Generating domain representations using a relationship model

Domain analysis (DA) techniques are more and more applied in information science, software engineering and even knowledge management, to help in the creation of a controlled vocabulary to represent, index and retrieve every kind of information. The main limitation of DA expansion is related with the enormous human resources investment these techniques demand. This paper presents a particular technology to perform computer based (semi) Automatic Domain Analysis (ADA) based on a relationships information representation model called RSHP. The proposed technology is presented, describing its different stages and algorithms. Finally, experimental results obtained when the methodology was applied to the “Software Reuse” domain are presented.     

数据并行高层描述语言中的数据抽象

数据并行高层描述语言DPHL是我们开发的面向科学计算的一个描述语言,变量定义和基于域上的计算是该语言的重要组成部分,本文通过对数据并行方法、科学计算特点以及现有并行语言的研究和分析,论述了变量定义中数据抽象的两个主要方面;一是引入了变量的定义域、子域和依赖域概念,给出了它们的形式化描述,二是引入了变量的数学属性,并和域分离,便于数据并行自动识别,重构高效的并行程序,使DPHL描述符合或接近于专业上数学表示。     

领域框架的设计

复用技术在软件开发中显得越来越重要 ,但要设计在许多领域都通用的可复用业务组件是很困难的 ,而面向领域的复用是在一个特定应用领域中实现复用。领域工程是软件工程的延伸和扩展 ,它是面向领域的复用。领域框架的设计是领域工程中最主要的工作。本文对其中的关键技术进行了详细剖析 ,并提供了设计领域框架的一些策略     

一种面向分布式电子商务的服务发现系统结构

由于分布式电子商务的特殊性,现有的对等网搜索机制无法有效地被应用。因此提出了一种面向电子商务的服务发现系统,这个系统可以是一个两层的结构,上层由许多的电子商务域组成一个基于DHT的结构,而下层则是每个商务域中的相关节点组成的非结构化拓扑,采用成熟节点搜索算法。同时,还提出了一个两层之间的连接节点结构。最后,描述了实验并分析了实验数据。     

Optimizing convolution operations on GPUs using adaptive tiling

The research domain of Multimedia Content Analysis (MMCA) considers all aspects of the automated extraction of knowledge from multimedia data. High-performance computing techniques are necessary to satisfy the ever increasing computational demands of MMCA applications. The introduction of Graphics Processing Units (GPUs) in modern cluster systems presents application developers with a challenge. While GPUs are well known to be capable of providing significant performance improvements, the programming complexity vastly increases. To this end, we have extended a user transparent parallel programming model for MMCA, named Parallel-Horus, to allow the execution of compute intensive operations on the GPUs present in the cluster. The most important class of operations in the MMCA domain are convolutions, which are typically responsible for a large fraction of the execution time. Existing optimization approaches for CUDA kernels in general as well as those specific to convolution operations are too limited in both performance and flexibility. In this paper, we present a new optimization approach, called adaptive tiling, to implement a highly efficient, yet flexible, library-based convolution operation for modern GPUs. To the best of our knowledge, our implementation is the most optimized and best performing implementation of 2D convolution in the spatial domain available to date.     

面向本体的MIS领域分析方法

Domain engineering is a reuse technology of large-grain size,it focuses the analysis,design and implementa-tion within a specific domain.This paper focuses the first phase of domain engineering,discusses a new approach of domain analysis-ontology-oriented MIS domain analysis method and introduces the implementation of the prototype system which supports this method.