计算网格环境下一个统一的资源映射策略

由于资源具有广域分布、异构、动态等特性,计算网格环境下资源的管理和调度是一个非常复杂且具有挑战性的问题.提出了计算网格环境下一组相互独立的计算任务(meta-task)的资源映射策略.该策略采用重复映射方法,以更好地适应网格计算环境下的动态性和自治性.算法考虑到任务的输入数据位置对映射效果的影响;通过定义效益函数,该策略在追求较小的任务完成时间的同时兼顾任务的服务质量(QoS)需求.模拟实验结果显示,该映射策略更符合计算网格的复杂环境,能够更好地满足不同用户的实际需要.  

分布式动态负载平衡调度的一个通用模型

在大规模并行分布处理系统，特别是网络工作站机群（ＮＯＷ）系统中，各结点机之间的负载平衡调度是最为常见的关键性问题之一．本文在简单分析了动态负载平衡调度中接收者驱动和发送者驱动这两个常用策略基础上，提出了一个通用的基于混合驱动策略的动态负载平衡调度模型，并给出了曙光１０００并行机上的部分实验结果.  

求解TSP问题的多级归约算法

TSP(traveling salesman problem)问题是最经典的NP-hard组合优化问题之一.长期以来,人们一直在寻求快速、高效的近似算法,以便在合理的计算时间内解决大规模问题.由于对较大规模的问题,目前的近似算法尚不能在较短的时间内给出高质量的解,因此提出了多重归约算法.该算法的基本原理是通过对TSP问题的局部最优解与全局最优解之间关系的分析,发现对局部最优解的简单的相交操作能以很高的概率得到全局最优解的部分解.利用这些部分解可以大大缩小原问题的搜索空间,同时也不会降低搜索的性能.这就是所谓的归约原理.再通过多次归约使问题的规模降到足够小,然后对这个较小规模的实例直接用已有的算法求解,最后通过相反的次序拼接部分解,最终得到一个合法的解.在TSPLIB(traveling salesman problem library)中,典型实例上的实验结果表明,此算法在求解质量和求解速度上与目前已知的算法相比有较大的改进.  

网络最大流问题研究进展

网络最大流问题和它的对偶问题——最小截问题，是一对经典组合优化问题，它们在许多工程领域和科学领域有重要的应用，是计算机科学和运筹学重要的内容，最大流问题已经有40多年的研究历史，近年来，随着各种网络的飞速发展，最大流问题的研究也取得了很大的进展，对最大流问题研究做了详细的总结，并对下一步研究趋势进行了预测。  

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.  

PRAM和LARPBS模型上的近似串匹配并行算法

近似串匹配技术在网络信息搜索、数字图书馆、模式识别、文本挖掘、IP路由查找、网络入侵检测、生物信息学、音乐研究计算等领域具有广泛的应用.基于CREW-PRAM(parallel random access machine with concurrent read and exclusive write)模型,采用波前式并行推进的方法直接计算编辑距离矩阵D,设计了一个允许k-差别的近似串匹配动态规划并行算法,该算法使用(m+1)个处理器,时间复杂度为O(n),算法理论上达到线性加速;采取水平和斜向双并行计算编辑距离矩阵D的方法,设计了一个使用((m+1)个处理器和O(n/(+m)时间的、可伸缩的、允许k-差别的近似串匹配动态规划并行算法,.基于分治策略,通过灵活拆分总线和合并子总线动态重构光总线系统,并充分利用光总线的消息播送技术和并行计算前缀和的方法,实现了汉明距离的并行计算,设计了两个基于LARPBS(linear arrays with reconfigurable pipelined bus system)模型的通信高效、可扩放的允许k-误配的近似串匹配并行算法,其中一个算法使用n个处理器,时间为O(m);另一个为常数时间算法,使用mn个处理器.  

基于节点空闲度的自适应移动Ad Hoc网络路由协议

节点可以自由、自主地进入网络拓扑并且无须基础网络设施的特性,使得移动Ad hoc网络被广泛应用于诸如灾难救援、战场等多种环境中.传统的Ad hoc路由协议主要是基于"最短路径"来考虑,会在网络中形成局部的"热点区域,,而影响网络的性能.对此,提出了一个新的参数"节点空闲度(leisure degree)",用来体现节点当前的传输状态.基于这个参数,联合了介质访问控制(medium access control,简称MAC)层和网络层来进行跨层设计,提出了一种新的基于"节点空闲度"的自适应路由协议LDAR(leisure degree adaptive routing),采用启发式的路由选择机制,有效地实现了拥塞控制和负载分担,提高了移动Adhoc网络的性能.通过模拟实验,结果显示了LDAR协议在静态网络和动态网络的环境下,都有比DSR协议更好的性能.  

并行算法研究方法学

并行算法是计算机科学中重要的研究内容,已有几十年的发展历程.回顾一下其研究历程,既有高潮也有低谷,究其原因是,它没有形成自身的一套研究方法学.为此文中提出并行算法研究要建立起一套完整的"理论-设计-实现-应用"的学科体系,也就是所谓的并行算法研究的生态环境.只有这样才能够保持并行算法研究稳定、可持续发展,并使得并行算法的研究成果更加实用,从而更富有生命力.  

基于网络演算的流量整形模型

流量整形对QoS(quality of service)控制有着重要的影响.总结并优化了最近几年发展起来的能够深刻透视计算机网络业务流控制问题的网络演算技术,采用网络演算技术建立了包括贪婪无损失整形器、无缓冲区整形器及固定缓冲区长度整形器的一般性模型,获得了3种整形器的输入/输出特性以及整形器可提高QoS控制机制的效率等结果.