并行处理任务级仿真环境的研究及实现

并行处理仿真为并行系统的建模分析，并行算法的模拟执行以及并行环境的性能评价提供支持，本文利用任务相关仿真时钟和重叠时间片建立了一种支持完全并和用户并发方式的并行多任务模型，并结合对不同调度算法和互连结构的仿真实验，着重分析了任务调度对系统性能的影响以及互连网络技术与通信开销的关系。同时，仿真环境还提供模拟执行的并发度曲线和任务执行踪迹供和户分析调试并行程序。     

一个小型化实时并行仿真系统

并行计算机是实现高性能计算机的重要技术途径。面向大型复杂武器系统在特殊使用环境下的实时仿真问题,笔者研制完成了一个小型化实时并行仿真系统并投入工程使用。文章重点阐述了该小型化实时并行仿真系统的设计原则、方法及研制过程中所解决的一些关键技术问题。     

计算机仿真中并行处理技术的研究

用多机系统进行并行仿真是解决大规模连续系统实时仿真问题的有效途径。多机并行仿真中关键要解决的问题，是如何有效地将一个仿真任务分配到多机系统上并发执行，并获得高的加速比。本文介绍了作者自行研制的并行仿真软件支撑环境ＰＡＲＳＩＭ，它可将一个传统单机上串行执行的仿真程序自动转换成在同构型多机系统上高效并发执行的并行仿真程序，并就并行性识别，多任务自动划分等问题展开了讨论，给出了相应的算法和应用实例。     

分布式并行计算在交通网络仿真中的应用*

根据交通网络仿真的并行特征采用域分解方法设计交通并行仿真系统的框架,把交通网络分为几个子网,集群系统的每个节点机分别负责其中的一个子网,提出基于车辆数负载的网络分割算法来平衡各子网的负载量,并分析子网之间的通信机理.同时,在基于MPI 的并行计算平台上实现设计的并行仿真系统.通过实例表明,提出的并行算法能大大提高交通网络仿真的速度和效率.     

基于DSP的神经网络实时仿真系统研究

采用DSP设计完成了神经网络实时仿真系统。文章从神经网络协处理器的硬件结构、协处理器中的神经网络协处理器的硬件结构，协处理器中的神经网络算法，神经网络协处理器及其缩主机间数据交换等方面系统地描述了该仿真系统。在神经网络在线算法的实现中，利用DSP能与其宿主机实现并行工作的特点，采用DSP和计算机并行工作；在宿主机中实现BP网络对受控对象的辨识，在神经网络协处理器中完成模糊神经网络在线控制算法，从而加快了神经网络运算速度，使其达到在线控制的要求，文章的最后给出了一个直升机总矩通道在本仿真系统的仿真实例，说明了本系统的实用性。     

一种层次的、混合并行离散事件仿真算法

并行仿真算法是并行离散事件仿真中心的核心问题，对于具体的应用系统，采用不同的并行仿真算法将导致其仿真性能大的差异，提出了一种针对于分布环境中特定应用系统仿真的层次的，混合并行离散事件仿真算法，测试和应用表明，和通常的保守机制或者乐观机制相比，能够较大地提高仿真效率，并且具有良好的可扩展性，首先给出了在通信开销不可忽略的环境下，保守机制和乐观机制的性能测试结果和两者适用情况的分析，然后根据测试结果和具体应用系统的特点，提出了层次的，混合并行离散事件仿真算法，给出了LP级和组级算法算，最后对算法进行了测试和性能分析。     

基于机群计算的星载SAR回波并行仿真研究

在星载合成孔径雷达（SAR）回波仿真时域算法和基于FFT的频域模拟算法的基础上,对星载SAR回波仿真的并行化算法进行了研究。基于通用计算机平台构成机群,采用SOCKET通信机制进行消息传递及数据传送,实现了回波仿真的并行化处理。通过对并行算法加速性能的分析,证明了该算法能有效地加速回波仿真的进程。利用Chirp Scaling（CS）算法对仿真数据进行成像,验证了该算法的有效性。     

基于Intranet的高性能金融仿真平台建立和使用

Monte Carlo仿真是实现金融证券定价及风险评估的主要方法．本文提出在Intranet上利用JAVA简单、快速建立并行Monte Carlo仿真平台的方法．SPMD编程模型用于程序设计，利用eager算法实现负载均衡、容错及适度并行．独立序列作为并行伪随机数生成技术从而保证并行仿真的可用性．股票期权定价及银行信用风险VaR实时计算作为应用，完成实际仿真系统设计及实验．获得理想运行结果．目前，该平台及应用系统可用于金融机构创新服务和风险管理中．     

离散事件系统分布式仿真的集中并行控制

详细介绍了离散事件系统异步仿真中的一种保守的事件／时间管理策略。包括集中式并行控制机制的基本框架、一些概念、定律以及相应的并行算法,最后举例说明了集中式并行算法的控制流程。     

一种由Transputer组成的全数字实时仿真计算机系统

本文介绍一种用于连续系统实时仿真的全数字同构型并行仿真计算机系统。该系统采用9个IMST800－20和一个T222－20组成计算机网络，处理能力达100MIPS和15MFLOPS。文中介绍了该系统硬件结构和选择和构成，以及软件设计中的一些思想，并对该系统达到的性能指标和某些特点作了说明。     

基于软件人架构的机器人设计与实现

以无人变电站移动巡检机器人为应用对象,运用"软件人"理论方法开展基于"软件人"架构的机器人系统设计:一方面,利用虚拟"软件人"为实体机器人建立软件模型,充分发挥"软件人"的拟人特性,构建"软件人"和机器人协同交互、融合共生的平行系统,通过"软件人"和机器人平行进化的智能算法实现"软件人"和机器人在线、实时、自动平行进化,在运行过程中不断提高机器人的性能;另一方面,利用"软件人"运行平台的高处理能力完成在机器人嵌入式系统中无法完成的一些智能算法,实现对实体机器人的实时作业并行、在线、实时地仿真。     

基于GPU的并行化人群实时仿真

针对大规模实时人群仿真往往需要在极短时间内完成大量的计算,而一般的串行算法无法完成该类计算任务的现状,提出了一种基于GPU(Graphic processing unit)的并行化人群实时仿真算法。该算法利用人群仿真中人群个体的独立性,将个体近邻查询,个体位置更新两个计算过程并行化,从而实现了大规模人群的实时仿真。     

生物化学动力学网络体系的计算机模拟

生物网络体系中的化学动力学模拟已成为生物体系研究过程中的一个重要环节。目前,已有数种针对于不同生物网络体系的模拟算法。在这些算法的基础上,开发出相应的一些模拟软件。本文对国际上常用的28个模拟软件进行了分类和总结。根据软件所支持模拟算法的原理及适用范围,将该28个软件大致分成4类:均匀体系确定性模拟软件、均匀体系随机性模拟软件、均匀体系混合性随机软件和扩散反应体系模拟软件。结合各类模拟算法的局限性,针对如何根据实际体系来正确选择生物网络体系的化学动力学模拟算法和模拟软件给出了必要的讨论。     

Construction and application of fractal interpolation surfaces

Fractal geometry has unique advantages for a broad class of modeling problems, including natural objects and patterns. This paper presents an approach to the construction of fractal surfaces by triangulation. After introducing the notion of iterated function systems (IFSs), we prove theoretically that the attractors of this construction are continuous fractal interpolation surfaces (FISs). Two fast, parallel, and iterative algorithms are also provided. Several experiments in natural phenomena simulation verify that this method is suitable for generating complex 3D shapes with self-similar patterns.Project supported by the National Natural Science of China     

实时多处理器系统中基于能量节约的动态调度算法

当前处理器由于较高的能量消耗。导致处理器热量散发的提高及系统可靠性的降低，已经成为目前计算机领域较为关心的问题．然而目前一些有效降低能量消耗的技术大多针对单处理器系统，较少考虑多处理器系统．本文提出的调度算法针对多处理器系统，以最短任务优先调度为基础，结合其它有效技术，如共享空闲时间回收等，使得实时任务在其截止期内完成的同时能够有效地减低整个系统的能量消耗．针对独立任务集及具有依赖关系的任务集，本文提出两种算法：STFBA1及STFBA2（Shortest Task First—Based Algorithm）．与目前所知的有效算法相比，我们的算法具有更好的性能（调度长度及能量消耗）．     

基于分批优化的实时多处理器系统的集成动态调度算法

提出了一种基于分批优化的实时多处理器系统的集成动态调度算法，该算法采用在每次扩充当前局部调度时，通过对所选取的一批任务进行优化分配的策略以及软实时任务的服务质量QoS（quality of service）降级策略，以统一方式实现了对实时多处理器糸统中硬、软实时任务的集成动态调度．进行了大量的模拟研究，结果表明．在多种任务参数取值下，新算法的调度成功率均高于近视算法（Myopic Algorithm）．     

VHDL的并行模拟方法

提出了一种基于 PVM软件的并行和分布式模拟算法 ,用于解决由于 VHDL本身的复杂性和电子电路的超规模化而造成的模拟器开发难度及运行时间、空间上的问题 ,可以极大地提高模拟速度     

多处理器计算环境中基于能量节约的实时动态调度算法

当前处理器由于较高的能量消耗，导致处理器热量散发的提高及系统可靠性的降低，已经成为目前计算机领域较为关心的问题．然而目前一些有效降低能量消耗的技术大多针对单处理器系统，较少考虑多处理器系统．提出的调度算法针对多处理器计算环境，以执行时间最快的任务优先调度为基础，结合其它有效技术（共享空闲时间回收），使得实时任务在其截止期内完成的同时能够有效地减低整个系统的能量消耗．针对独立任务集及具有依赖关系的任务集，提出两种针对同构计算环境的算法：STFBA1（Shortest—Task—First—Based Algorithm）及STFBA2，及两钟针对多任务集的算法HSA1（Hybrid Seheduling Algorithm）及HAS2．在单任务集计算环境下，与目前所知的有效算法相比，算法具有更好的性能（调度长度及能量消耗）．在多任务集计算环境下，基于混合调度策略的算法能够明显改进调度性能．     

多物理并行数值模拟中的两层紧耦合联接算法

复杂物理现象通常由多类复杂的物理过程紧耦合构成，其数值模拟也通常由适用不同物理过程的多类并行应用程序紧耦合完成．如何设计这些物理过程之间的联接算法，既要保证程序之间数据传递的高效，又要保证程序各自运行和总体模拟的高效，还要保证程序各自开发的独立，是一个值得研究的课题．该文基于广泛应用于高温高压多物理研究中的辐射流体力学和中子输运多物理并行数值模拟，在非结构网格上，提出了两种联接算法：完全松散联接算法和两层紧耦合联接算法，前者侧重于实现程序各自运行的高效和开发的独立，后者在前者的基础上，还权衡了数据传递和总体模拟的高效．在两台并行机的数百个处理机上，通信复杂度分析和数值实验结果表明两个算法均是有效的，可推广适用于辐射或中子输运与其他流体力学的多物理并行数值模拟应用中．特别地，两层紧耦合联接算法是高效可扩展的，取得了近似最优的并行性能．