.Net平台和MPI的面向对象的并行程序设计

通过介绍MPI-2在．Net中的配置方案,针对求解线性方程组的高斯-赛德尔迭代算法并行程序设计论述了面向对象的并行程序编程方法和技巧。     

并行面向对象语言综述

近年来,面向对象语言的并行化技术取得了许多重要进展.以Mentat,CC++,pC++,HPC++和ICC++等几个典型系统为代表,从并行执行模型、语言并行设施、优化技术和运行时支持等几个方面归纳、总结了近年来这些语言和编译器支持并行的新技术.同时,还给出了对这些技术的分析和评价,总结了需要进一步研究和解决的问题.     

面向对象有限元并行计算框架PANDA的并行机制

为实现面向对象有限元并行计算框架PANDA对高性能计算的支持,分别从并行计算流程、区域分解、分区信息和通信封装等部分设计PANDA框架在并行计算方面的数据结构.在计算流程中建立区域分解和并行求解器的配合协作方式,进而描述进行区域分割的3种网格剖分方法;对分区边界单元和节点信息的组织以及对并行通信操作的封装使复杂的并行通...     

大规模面向对象有限元程序的并行性能监测

通过重载MPI消息传递函数,在重载的MPI函数中调用MPE库中各日志记录函数,实现了大规模面向对象有限元程序自定义并行性能监测。对一个典型冲击动力学问题进行了16 CPU的并行有限元模拟,通过并行性能监测对其有限元并行算法进行了分析。     

Windows平台下机群并行编译环境配置

现行的并行计算多是在Linux平台下进行的,为了能够在Windows平台下进行机群并行计算,以Fortran90为开发语言,介绍了Windows XP平台下MPICH2的Fortran90并行编译环境的配置,并进一步介绍在MPICH2环境下Fortran90并行程序的编译、连接和运行方法,从而实现了Windows平台下机群的并行计算。     

面向对象有限元程序的研究

阐述了采用面向对象的方法和ＶＣ＋＋语言,进行结构问题有限元程序开发的过程。建立了一般线弹性体结构有限元分析类库,并与过程化语言的程序设计方法进行了分析比较,说明面向对象方法改善了有限元程序的维护性和扩充性,为开发工程计算程序提供了一种新途径。     

并行程序设计环境的研究

MPI（Message Passing Interface）是目前一种比较著名的应用于并行环境的消息传递标准。MPICH是MPI1．2标准的一个完全实现，也是应用范围最广的一种并行及分布式环境。MPICH除包含MPI函数库之外，还包含了一套程序设计以及运行环境．本文将简要介绍如何应用MPICH的Windows版本，建立一个基于Windows的并行程序设计及运行环境．     

MPI网络通信模型的数值应用

讨论并行支撑环境MPI的并行通信性能模型，测试了点对点和组通信下的若干性能指标，归纳出这些性能指标的统计模型，以作为工程问题并行计算可行性和可扩充性评价的基础。     

模拟退火算法的并行化策略研究

模拟退火算法是一种能应用到求最小值问题或连续更新的学习过程（随机或决定性的）。在此过程中,每一步更新过程的长度都与相应的参数成正比,这些参数扮演着温度的角色。标准模拟退火算法仅进行串行优化,其效率很难提高。因此,考虑引入多种群群体优化机制构造并行算法,并对接受准则进行讨论。     

船舶面向对象有限元的应用研究

本文在论述了船舶结构有限元软件研究现状的基础上,综述了面向对象有限元方法的特征以及在船舶结构有限元分析软件研究中的应用。最后简要阐述了在VC6．0环境下,基于MFC类库应用面向对象方法如何编制船舶结构有限元程序Marifep。     

面向对象的并行消息传递库的设计与实现分析

MPI是并行程序设计中广泛使用的一个消息传递库,虽然标准MPI-2定义了C 绑定,但它并不严格符合面向对象的观点。在分析各类已有面向对象消息传递系统的基础上,用C 设计并实现了一个面向对象的、易于传递对象(包括用户自定义类型和STL容器)的、MPI一致的、类型安全的、基于MPI的并行消息传递库,并给出了相应的使用实例及性能分析。     

模拟退火算法的并行化策略研究

模拟退火算法是一种能应用到求最小值问题或连续更新的学习过程(随机或决定性的)。在此过程中,每一步更新过程的长度都与相应的参数成正比,这些参数扮演着温度的角色。标准模拟退火算法仅进行串行优化,其效率很难提高。因此,考虑引入多种群群体优化机制构造并行算法,并对接受准则进行讨论。     

面向对象有限元程序研究综述

阐述了近年来面向对象有限元程序发展的必然性及其发展的过程、现状、目的和特点。并提出开发我国面向对象有限元程序的建议。     

面向对象语言并行化中的调用局部化优化

该文提出了一种将调用局部化技术应用于并行环境下面向对象语言的方法，文中详细讨论了该技术的适用条件以及如何通过该方法减少循环中的远程过程调用开销，该优化技术产首先将循环分离成多个包含有远程调用的循环，再将分离后的循环分离给循环中对象所在的处理器，最后，化简迭代空间，并且用消息传递来传输数据，这种优化对象分布和循环并行化之后进行，将函数调用局部化于处理器，通过这种优化，可以进一步挖掘循环中的任务并行性，降低计算复杂度，减少函数调用开销，尤其适合面向对象语言中对循环里小函数的优化，该技术已经在作者设计的Java自动并行化编译器JAPS－Ⅱ中实现，在实验中，利用这种优化技术得到了超线性性加速比。     

面向对象有限元并行计算框架PANDA

为提高我国工程数值模拟软件的开发能力,面向武器工程大规模并行计算需求,基于层次化、模块化及面向对象的现代软件设计技术,分析探讨有限元并行计算框架的设计方法,形成初步的基础开发框架PANDA 0.1版;详细描述PANDA框架的层次结构设计,并探讨该基础开发框架设计中的底层网格数据结构设计、有限元共性管理模块及并行策略等部分关键技术;简要介绍PANDA框架的扩展应用方法.研究表明：采用框架技术进行结构力学有限元程序开发,具有高效、快速和便捷等优点.     

MPI＋OpenMP混合并行编程的分析

简要综述并行计算的思想,并对分布式内存结构和共享式内存结构两种结构的特点进行比较。叙述如何应用OpenMP和MPI进行混合编程,以及相应的混合编程模型。通过一个实例,针对多核CPU组成的SMP构架的集群,实现OpenMP和MPI混合编程的性能对比和结论分析。     

面向对象的非线性有限元软件框架设计

阐述面向对象的非线性有限元软件框架设计,在前人成果的基础上,力求软件框架更灵活、更完善。采用模型分析方法与有限元模型分离的方式,明确描述各类之间的依赖关系以及相互之间的传递消息过程,建立非线性有限元软件的框架结构。增加有限元软件的模块化、代码的重用性和易扩展性,解决长期以来存在于非线性有限元开发的一个重要难题。     

基于MPI的并行Kriging空间降水插值

为减少空间降水插值的计算时间,以MPI并行接口为技术手段,采用数据划分建模方法,实现改进Kriging算法的并行算法.在Linux操作系统上搭建并行计算环境,试验数据表明,该并行算法能有效节省计算时间并具有良好的加速比、并行效率和扩展性.为Kriging插值算法的并行化实现和应用提供有意义的参考.     

面向对象的有限元工程软件体系结构研究

软件体系结构对软件性能和质量及生命周期的影响是非常关键的,它与具体的开发过程紧密相关.面向对象的有限元程序设计可以大大提高程序的模块化和代码的重用性.文章在有限元基本数据封装和单元过程设计的基础上,构建了有限元工程软件构架和原型,详细讨论了如何使用该软件构架进行有限元程序开发的方法.实例应用表明,和传统的方案相比,此方法能更完整地抽象出各类有限元数据的共性,能更好地适应系统的扩充.     

基于MPI的并行医学图像处理

本文就并行计算技术在医学图像处理领域应用的优势和现状,论述了医学图像处理算法的并行实现方法,并在并行计算集群上实现了CT图像Sobel算子边缘检测及基于互信息的单模PET图像配准的MPI并行算法。针对这两种不同应用和不同的机群规模分析了并行计算的性能,说明了并行计算技术在该领域的适用范围。