HPF高性能语言在地震资料并行处理中的应用

HPF（High Performance Fortran)是HPF论坛1993年推出的一种高性能数据并行语言。文章利用合作单位开发的p-HPF并行编译系统,在地震资料处理中得到了大规模的工业应用,基准测试程序和实际资料处理结果表明,基于HPF的地震资料并行处理具有可编程性强,可移植性好和并行效率高等特点,具有很好的应用前景。     

HPF高性能语言在地震资料并行处理中的应用E-mail:zhangjh@mail.hdpu.edu.cn

HPF(HighPerformanceFortran)是HPF论坛1993年推出的一种高性能数据并行语言。文章利用合作单位开发的p_HPF并行编译系统,在地震资料处理中得到了大规模的工业应用。基准测试程序和实际资料处理结果表明,基于HPF的地震资料并行处理具有可编程性强、可移植性好和并行效率高等特点,具有很好的应用前景。     

地震并行处理模式与应用框架

文中研究石油地震数据处理的并行计算设计模式（流水、扇出／扇入、主从和混合）和应用框架,框架和模式的目的都是复用成功的软件设计自力更生,框架可以看作一类设计模式的具体实现。针对地震数据处理模式设计和实现了GRISYS地震数据处理应用框架。利用这个框架,以往大量的串行地震处理模块,不需要任何改动,可以在工作站集群计算机或大规模并行计算机上实现并行计算,在曙光2000－Ⅱ并行计算机上试验,获得了非常高的并行处理加速比。     

基于分级存储的石油勘探地震处理应用研究

石油勘探中“两宽一高”采集技术的深入应用，对地震资料并行处理能力提出了更高的要求，针对存储对地震资料处理应用的影响进行研究。为提高各类应用的运算效率，设计并实现了基于SSD、集群NAS多级分层存储地震资料处理方法，针对高IOPS应用、大数据块并行应用进行算法流程级设计。通过DD与IOZONE基准测试、两种应用实际运行效果，验证了设计方案具备在地震资料处理中应用效率与性价比上的优势，适用于勘探数据中心地震资料处理，具有一定的普适性。     

存储新技术在地震资料处理中的应用研究

地震资料处理对存储空间和存储性能都有着较高的要求,处理过程中数据量会急剧增加,中间数据几倍甚至几十倍于原始数据,传统的NFS存储架构,由于其明显的IO瓶颈,处理作业完成时间受到很大制约。简单分析了地震勘探数据处理对于存储的需求,介绍了并行存储实现原理及地震资料处理系统对数据的访存特点,最后对并行存储进行IO压力、性能测试。测试表明:并行存储能够提高数据性能数倍,很大程度上缩短了地震资料处理时间并减轻了系统人员的运维压力。     

面向CFD的程序自动并行化工具APFC

针对并行处理的热点问题,本文介绍了面向CFD的程序自动并行化工具APFC。APFC实现了数组共享变量的识别和相关性分析,能够自动搜索帧内同步和通信点,并自动生成并行划分后的节点源程序。经APFC处理的程序有很好的可移植性和较高的并行效率。     

Cluster环境下p—HPF编译器支持的并行计算范式

p-HPF是研制的一个符合HPF（high performance Fortran)规范的并行编译系统,以HPF为核心实现多范式并行计算是开发大型并行应用系统的基础。首先论述了Cluster环境下的并行运行范式,包括farm parallel范式、流水线并行、流循环并行、基于数据并行和组合数据并行等,抽象分析了它们的性能,接着给出了利用p-HPF的外部过程机制、任务并行机制以以FORALL,INDEPENDENT DO等典型并行语句实现几种典型并行范式的方法,给出了实例程序,对实例进行了实际运行并对运行结果进行了分析。     

面向CAD的程序自动并行化工具APFC

针对并行处理的热点问题,本文分析了面向ＣＦＤ的程序自动并行化工具ＡＰＦＣ。ＡＰＦＣ实现了数组共享变量的识别和相关性分析,能够自动搜索贴内同步和通信点,并自动生成并行划分后的节点源程序。经ＡＰＦＣ处理的程序有很好的可移植性和较高的并行效率。     

基于高速高精度贴片机的几种图像并行处理方法研究

本文在分析并行图像处理常用方法的基础上，针对全自动贴片机视觉系统对图像处理要求，对矩形片式元器件(Chip芯片)和IC芯片图像并行处理方法进行了可行性分析，并从流水线并行和数据并行两个方面，对两种元器件在不同情况下提出了各自可行的图像并行处理框架和实现方法，对表面组装生产中图像并行处理方法进行了探索。     

存储框架模型在地震资料大数据中的应用

油气勘探领域的地震资料是一种典型大数据.运用超大规模并行处理应用软件对地震资料数据进行叠前偏移成像处理, I/O存储子系统成为整个系统的主要性能瓶颈.针对该问题,本文以存储主机集群、动态存储多路径与并行文件系统为关键技术进行有机结合,提出了一种存储框架模型,分析优越性,并对其进行部署.在典型应用场景下对系统的功能、性能进行测试,结果验证了系统的优点.     

仿生机器鱼的动力学仿真

仿生机器鱼的研究受到各国越来越多的研究工作者的重视,并取得了一定的成果.本文着重研究了仿生机器鱼的尾鳍的动力学并建立了仿生机器鱼的运动模型,并对该模型进行了计算机仿真,研究探索了仿生机器鱼的前进速度与尾鳍摆角、摆动频率、摆动幅度之间的关系.     

多种燃料锅炉效率曲线的辨识方法

多种燃料锅炉的运行优化是钢铁联合企业节约能源的一个主要方法,但是这种锅炉的效率曲线的辨识却是一个复杂而困难的非线性最小二乘问题。借鉴大系统递阶算法的思想,本文提出了一种新的两级递阶辨识的算法。这种算法通过预估关联量,将非线性最小二乘问题转化为两级线性最小二乘问题。实验的结果证明:这种算法是一种有效的算法。     

PERCEPTION OF AREA OF INTERPOLATED FIGURES

The area perception of incomplete (interpolated) geometric figures is studied. The obtained data are discussed in order to compare them with the results of our previous experiments where complete figures were studied. The results of the present experiment support the validity of the model of area perception that is based on the concept of image function. The different contributions of the perceptual processes as well as of the cognitive processes to the area estimation are discussed.     

并发代码的继承问题

文献[1]提出了一种新的刻划并发行为的方法.本文继续讨论这种方法在面向对象的程序设计中是如何解决并发代码在继承过程中的冲突问题的.     

多台电轴系统稳定性区域之扩大

刘永清在[1]、[2]中研究了疏松桂提出的多台电轴系统的稳定性,本文应用标量函数分解法,从如何寻求尽可能大的稳定域的观点出发,研究了电力拖动自动控制系统中带平衡机的n台电轴系统的稳定性,扩大了参数稳定性区域,并给出渐近稳定性区域估计式。     

智能优化策略的比较

智能优化是从诸多新兴学科衍生出来的前沿科学,本文研究了智能优化的策略,对计算智能策略进行了分析比较,并举出了在工程实践中用这些策略进行智能优化的实例,从中得出有意义的结论。     

溴代胞嘧啶对三螺旋DNA稳定性的影响

研究了三螺旋ＤＮＡ中胞嘧啶被５－溴有包嘧啶取代后的稳定性问题。通过建立ＣＧＣ、ＣＧＢｒＣ,ＢｒＧＣ和ＢｒＣＧＢｒＣ４种模型。并２ＩｎｓｉｇｈｔⅡ软件包中的Ｄｉｓｃｏｖｅｒ程度进行计算模拟,骼５－溴胞嘧啶取代三螺肇ＤＮＡ分子中的胞嘧啶后,整个分子的稳定性与有所降低。同时,当用５－溴胞嘧啶取代三螺旋ＤＮＡ不同链上的胞嘧啶时,被取代链的碱基堆积能显著增高,导致分子人稳定性降低,但被取代链和相邻链同相互和     

人体三围特征计算的研究与实现

文中提出了一个基于多边形逼近和凸包球取的人体三围特征计算方法。首先给出了一个具有确定性的高效的多边形逼年算法，运用该算法对人体横截面边界进行特征化处理，再通过特征识别抽取人体三围的特征多边形，最后通过计算凸包的方法获取人体三围特征值。文中提出的方法已运用于一个综合化的服装ＣＡＤ系统中。     

计算机仿真系统的可信度评估

相似理论是计算机仿真的基础,它在建立仿真模型、仿真可信性评估等方面都有很好的指导作用,在文中分析相似理论中的序结构定律的基础上,将序结构定律运用于计算机仿真系统的相似评定中,并给出了具体的算法。对如何评估仿真系统的相似度问题,在理论上作了一定的研究和探讨。     

表的等价性的NP完全性的讨论

本文给出了表的等价性判定的一些结果：三元可满足性问题，表达式的ＮＰ完全性，表的ＮＰ完全性，还给出了函数依赖对表的影响，强等价性的复杂性的一些讨论。为对表的进一步研究屯指出了方向。