异构计算中体系结构感知的并行任务分簇方法

异构计算是高效能计算发展的必然趋势,针对异构计算运行中并行任务和体系结构难匹配的问题,提出了实 现并行任务和体系结构匹配的并行任务分簇方法。首先给出效能的概念及异构计算中体系结构感知的分簇问题,然 后从理论上分析了异构匹配与效能的关系,提出了实现异构计算匹配和结构匹配的分簇理论,目的是发挥异构计算中 机器的潜能,协同处理并行任务,实现高效能。在此基础上,给出相应的算法。最后通过仿真实验说明,该方法可通过 簇图与体系结构的匹配缩短通信开销在执行时间上所占的比例,从而缩短并行执行时间,以提高系统利用率,最终实 现异构计算的高效能。     

相似驱动的细粒度并行任务重构算法

异构计算是高性能计算技术的发展趋势,计算任务与体系结构匹配成为异构计算亟待解决的问题.重构技术为实现两者匹配带来了契机,要么任务重构适应体系结构,要么体系结构重构适应任务.提出基于相似驱动的并行任务重构算法以实现异构计算匹配.通过给出任务和系统匹配度量机制定义了图重构操作和图重构基本问题.根据问题给出细粒度重构算法,该算法主要有3个过程:任务图节点对融合、节点和边重构及重构精化过程.用格林威治大学典型实例图作为并行任务及典型体系结构测试了该算法.实验表明它在给定的误差范围内能保证计算任务和体系结构匹配.     

用于故障检测的集成核主分量分析

针对复杂环境下的多变量工业过程在线故障检测问题, 提出基于集成核主分量分析的解决方法. 该方法首先求出样本映射后的无限维空间的多组近似基, 将主分量分析问题特征向量的解空间限定在近似基张成空间求解; 然后集成特征向量和特征值, 并计算Hotelling ??2 统计量和平方预报误差; 最后据此判断检测结果. 该方法对Tennessee Eastman 过程故障检测样本进行测试, 并与其他两种方法进行对比. 测试结果表明了所提出方法的有效性.

     

多层ITO椭圆柱中红外手性超材料的多波段圆二向色性北大核心CSCD

中红外手性超材料具有体积小、易集成等优点,在中红外激光偏振态调控方面具有潜在的应用。本文提出了一种多层ITO椭圆柱中红外手性超材料。该结构的每个单元由三层相同的氧化铟锡(ITO)椭圆柱组成。模拟结果表明,椭圆柱之间的距离、椭圆柱的厚度、椭圆柱的短长轴之比、椭圆柱中心的相对位置、椭圆柱的数量和椭圆柱材料对结构的圆二向色性(CD)均产生了影响。结构在三个不同的波段均展示CD特性,在波长为3.52μm、4.12μm和5.28μm附近处展现出三个不同强度的CD极大值。模拟结果也表明,与贵金属金、银椭圆柱构成的结构相比,由ITO椭圆柱构成的结构展现出更宽带和多带的圆二向色性。后者结构在中红外波段的CD主要有一个带,在0.39μm附近带宽为0.5μm,而前者在4.12μm和5.28μm附近处的半高宽分别为0.6μm和1.6μm,这在中红外宽带和多带偏振态调控方面具有潜在的应用。     

集成主角及其在故障检测中的应用

为了解决稀疏化造成的核主角不稳定问题, 提出了集成主角方法. 集成主角求再生核希尔伯特空间的多组近似基, 将核主角问题极值向量的解空间限定在近似基张成的空间求核主角, 然后集成特征值. 利用集成主角(ensemble principal angle, EPA)可以对复杂环境下的多变量工业过程进行在线故障检测. 最后本文通过在Tennessee Eastman数据集上的实验, 对集成主角在故障检测中的应用进行了说明.     

运用差分演化算法实现包匹配多层核心基的提取

针对网络防火墙、路由器等设备中包匹配的速度问题,提出运用差分演化算法实现包匹配多层核心基的提取。该算法运用多层基础基描述包的多层特征,在每层中分别运用差分演化算法进行比特基和实体基的提取,运用平均自信息和平均互信息量衡量基础基选择的优劣。这种方法可以根据规则库实际规模选择提取比特实体基的层数,非常适应规则库的增长。实验结果表明,所提算法在时间效率、空间效率方面相对于已有的递归数据流匹配算法和基于实数编码的差分演化的包匹配算法,综合性能最优。     

与体系结构匹配的多级可重构任务划分方法

异构系统是高性能计算发展的主要模式,云计算是异构计算的典型实例。其优势在于异构处理器能各尽其能,但在实际应用中异构系统的性能往往不能充分发挥,因为处理器特征与应用程序特征不匹配,造成系统效率低下。因此借助重构思想,提出与体系结构结合的多级可重构任务划分方法。定义了多级可重构的概念,分析了异构匹配的原理,给出异构特征分析过程,提出了基于异构特征匹配的多级可重构任务划分方法。最后通过仿真实验说明,与体系结构匹配的划分方法适合当前的异构系统。     

云计算中相似驱动的并行任务划分方法

云计算是并行计算、分布式计算和网格计算等高性能计算的进一步发展,它的异构性、按需等特征对高性能计算提出了新的挑战。针对云计算的典型特征,提出了基于并行任务和云环境相似驱动的任务划分方法。首先用图刻画了并行任务和云环境,建立了图的相似关系及其相似度计算方法;其次给出云计算中拟解决的问题,通过图局部相似和全局相似度偏差最小来实现并行任务和体系结构的异构匹配及按需要求;接着利用F度标号方法给出相似驱动的任务划分算法;最后通过实验和其他划分方法进行比较,阐明了该方法的优点。     

结构动力模型更新中带有子矩阵约束的逆特征值问题?

在结构动力分析中,由有限元模型得到的数值解往往与振动测试得到的值不一致,从而依据测量值更新现有的模型是很有必要的。本文研究了结构动力模型更新中的一类带有子矩阵约束的对称矩阵的逆特征值问题。方法借助于子空间的基将约束问题转化为非约束问题。给出了该逆特征值问题有解的充分必要条件和通解的表达式。基于逆特征值的结论,又讨论了一最佳逼近问题,得到了此问题可解的条件,并给出了最佳逼近解的表示。