更实际的并行算法的设计

大规模并行计算机的出现和发展迫切要求有新的并行处设计理论和技术来指导更实际的并行算法的设计。本文首先简单介绍了针对ＭＰＣ提出孤ＬｏｇＰ和Ｂａｒｒｉｅｒ－ＬｏｇＰ并行计算模型，然后借助于Ｂａｒｒｉｅｒ－ＬｏｇＰ模型从通信平衡、数据分配和重叠通信与计算这三个方面讨论了更实际的并行算法设计的一般方法和技巧。     

广义Hermitian特征问题标准化转换的有效并行块算法

广义Hermitian特征问题并行求解器的性能依赖于所选择的并行算法和矩阵的分布策略等诸多方面.基于块存储和快算法策略,提出了一个新的标准化转化的并行算法,该并行算法将Cholesky分解结合到广义特征问题标准化转换中,降低了已有并行算法的通信开销,并增加了算法的并行性.新算法可显著改善已有并行算法的性能和可扩展性.另外给出了一个有效求解具有多个右端项的三角矩阵方程AX=B的并行块算法.通过自主开发的特征问题并行软件包PSEPS的测试结果表明,并行算法比传统的并行算法快大约1倍,并具有较好的可扩展性.     

多处理机上异步并行算法设计(Ⅰ)

本文介绍多处理机上并行算法一些基本问题,同步和异步并行算法基本概念,异步并行算法的正确性和效率分析,并用若干个例子加以分析。     

更实际的并行计算模型

过去所报导的大量并行算法在小规模的并行机上均运行得很好，然而将其移植到大规模并行机上运行时性能却很差。原因之一就是并行计算模型（如ＰＲＡＭ）过于抽象，略去了一些诸如通信、同步等算法运行时不可忽略的因素。本文介绍目前所提出的几个较能反映近代并行机性能的更为实际的并行计算模型，包括异步ＰＲＡＭ，ＢＳＰ，ｌｏｇＰ和Ｃ３模型等。当然这些模型在与真实并行机吻合的程度、可使用性和分析较复杂算法时的可操作性等方面尚存异议，但是它们的确打开了研究并行计其模型的新途径，成为当今并行算法研究的热点之一。     

像素级融合并行算法的模型研究

通过对多种遥感图像像素级融合算法的深入研究,实现了三种具有代表性的像素级融合并行算法,在分析了这些并行算法的数据划分方式、负载平衡及算法设计流程的基础上,总结性地提出了一种通用的像素级融合并行算法模型。该模型对遥感图像融合的并行算法研究提供了有益的指导和借鉴。     

非线性约束最优化并行算法综述

(一)引 言 随着并行计算机的迅速发展,最优化并行算法的研究,近十几年来有了较大的进展.尤其在无约束最优化并行算法的研究上,已获得令人鼓舞的成绩.在文献中,我们已对无约束最优化并行算法作了介绍.至于约束最优化并行算法研究,由于难度大,真正有效发展只是近几年的事.而把约束最优化并行算法用来解决实践问题为数更少,最早在实践的应用上取得成效,首推M.DAYDE.他在1985年中利用可分约束规划的并行算法,求出结构设计的最佳设计方案.     

计算几何与并行算法

本文首先介绍了计算几何的基本概念,论述了计算几何的四个基本问题,即几何搜索问题、相交问题、邻接问题及凸壳问题。然后重点分析了凸壳构造问题,介绍了其最佳串行算法、及相应的并行算法。接着对一些计算几何的串行及并行算法进行了分析比较。最后提出了笔者对新一代并行计算机系统上设计计算几何并行算法的看法。     

三维多物质欧拉界面处理的并行算法研究

针对现有的算法无法对爆炸冲击进行有效的研究这一问题,在改进了Youngs界面技术的基础上设计了三维多物质Euler界面处理的并行算法;然后采用MPI标准进行了算法的程序设计并对程序进行了并行性能测试和不同分区的算例测试,测试结果表明并行算法对加速比有较大的提高,而不同分区对并行算法的计算结果并没有影响;最后应用所编写的程序对空中爆炸和聚能射流进行了仿真,结果表明程序的模拟结果与前人的研究数据是符合的,说明了程序的有效性。     

并行计算技术与并行算法综述

并行处理是计算数学与新一代计算机科学相结合的产物,是大型科学计算和工程试验的支持工具。本文从并行处理的结构与分类、并行计算机系统与并行算法、SIMD与同步并行算法、MIMD与同步／异步并行算法、并行算法的构造原则与评价体系、几类常见科学问题的并行算法,及并行处理的高级语言和应用软件开发等几个方面,对并行处理技术及其发展现状进行了比较全面系统的综述。     

基于Hausdorff距离的图像匹配并行算法设计与实现

随着图像匹配的应用越来越广泛,图像匹配的实时性要求也越来越高。为了提高图像匹配的速度和更好地利用多核计算资源,设计了一种基于Hausdorff距离的图像匹配并行算法。首先介绍了Hausdorff距离的定义,然后分析了图像匹配串行算法的效率,在此基础上设计了基于Hausdorff距离的图像匹配并行算法,最后采用Matlab在多核计算机上对并行算法进行了实现。实验结果表明,文中所设计的并行算法能够显著提高图像匹配速度,并具有较好的抗失真和抗噪声性能。文中设计的并行算法有较好的扩展性,可以将这种并行思想应用到其它图像匹配算法的并行设计中。     

Windows环境下FFT多核并行算法的设计实现

多核技术的问世,使得人们在桌面计算机环境下研究并行算法,运行并行程序成为可能。与此同时,如何充分利用多核技术进行并行程序设计却是所面临的巨大挑战。在叙述了多核技术,并将其与超线程技术比较后,介绍了Windows环境下的常用的多核编程工具OpenMP,并重点描述了并行语句Fork/Join;在简述了信号处理中常用的FFT后,重点分析了FFT的按时间基2抽取形式,并据此利用OpenMP设计了一个n核环境下的FFT并行算法,通过对相应程序的运行,结果表明,该算法加速比接近n。     

图形处理器在数据管理领域的应用研究综述

比较了中央处理器和图形处理器体系结构的异同,并简要介绍了最新的图形处理器通用计算平台及不同体系结构间并行算法的异同。详细叙述了图形处理器在空间数据库、关系数据库、数据流和数据挖掘及信息检索等方面应用的技术特点;探讨了基于图形处理器的各种内外存排序算法及性能;描述了基于图形处理器的各种数据结构和索引技术;阐述了图形处理器算法优化方面的工作。最后,展望了图形处理器应用于数据管理的发展前景,并分析了这一领域未来所面临的挑战。     

SMP集群系统上可扩展并行特征问题求解器研究

基于对称三对角特征问题的分而治之方法,提出了一个适合SMP集群环境的多级混合并行算法。SMP节点内的并行求解采用了粗粒度和细粒度两种OpenMP并行。为了改善纯MPI算法中的负载不平衡,混合并行算法使用了动态任务分配方法。在深腾6800上的试验表明,混合并行算法具有好的扩展性和加速比。 关键词：SMP集群;MPI+OpenMP;混合并行;并行求解器     

SEIS总体设计的逻辑步骤及各阶段的设计思路与方法

国家经济信息系统是一项宏大的社会系统工程,对它的设计和实施研究,应是社会各方面关心的重要课题。本文提出了系统总体设计的逻辑步骤的七阶段,并将结合目标设计、逻辑设计和方案决策三阶段所开展的工作作了介绍和讨论。     

并行算法综述

本文主要对并行算法的概念、设计等进行综述。首先概要的介绍有关并行算法的相关概念,接着详细的介绍并行算法的设计策略、设计方法等,最后对并行算法的前景做简单的分析讨论,并做总结。     

问题分解和结构递归

<正> 到目前为止已出现不少好的并行算法,但至今没有一篇文章讨论并行算法的设计方法。我们想在这方面作一尝试,提出一些设计方法,并用这些技术设计一些新的并行算法。本文讨论与问题分解和结构递归有关的一类设计方法。     

移动群智感知安全与隐私:模型、进展与趋势

移动群智感知作为一种新兴的物联网感知范式,通过激励现代化智能感知设备获得高质量的感知数据,从而高效地完成大规模且复杂的社会感知任务并服务人类社会.移动群智感知系统由感知用户、感知平台和服务提供商组成,在感知任务执行过程中,感知数据经历感知、上传和交易三个阶段,各阶段均面临多种多样的数据安全和隐私泄露风险,危害感知用户隐私和感知数据安全.首先介绍移动群智感知的系统模型、实际应用场景并给出主要安全研究方法,以感知数据参与感知任务的生命周期为轴线,讨论在感知数据生命周期的三个阶段所面临的安全与隐私威胁;在上述威胁基础上,分别从三个阶段系统阐述现有的数据安全与隐私保护解决方案;最后,从隐私度量、隐私框架、隐私保护和隐私计算等方面探讨进一步的发展趋势与研究方向.     

基于分治法求解对称三对角矩阵特征问题的混合并行实现

基于对称三对角矩阵特征求解的分而治之方法,提出了一种改进的使用MPI/Cilk模型求解的混合并行实现,结合节点间数据并行和节点内多任务并行,实现了对分治算法中分治阶段和合并阶段的多任务划分和动态调度.节点内利用Cilk任务并行模型解决了线程级并行的数据依赖和饥饿等待等问题,提高了并行性;节点间通过改进合并过程中的通信流程,使组内进程间只进行互补的数据交换,降低了通信开销.数值实验体现了该混合并行算法在计算效率和扩展性方面的优势.     

DNA序列拼接的分布式并行处理

针对分布式存储环境,本文提出一种DNA序列拼接的并行算法,分别对序列拼接中OVERAP、LAYOUT和CONSENSUS阶段的串行处理过程和并行算法进行了描述,并给出了算法复杂性分析。数值试验结果表明,算法是高效的。     

同时送取货车辆路径问题算法研究综述

针对同时送取货车辆路径问题的研究算法进行了评述.将该问题的求解方法分为精确算法、构造型启发式、现代启发式以及并行算法四个大类.从算法的原理、性能、适用环境,以及算法之间差异性等方面对各类算法进行了较为全面的介绍.最后,说明了VRPSDP算法研究在节点具有双重需求车辆路径问题理论研究方面的意义,并提出未来VRPSDP算法研究的两个发展方向,即适合多处理器上运行的并行现代启发式算法,以及有效的混合算法如量子行为粒子群算法.