分布式集群并行仿真平台中时间同步技术研究

基于集群的并行仿真对复杂大规模动态系统的研究以及探索其长远的应用提供了便利,近年来日益成为研究的热点。然而时间同步管理不但是关注并确保并行仿真正确执行的一种机制,而且更是影响并行分布仿真系统高效运行的关键因素之一。该文首先介绍了两类最基本的时间同步协议,并在此基础上分析了两类典型的乐观与保守时间同步机制,即时间卷回算法和周期时间桶算法,最后在深入讨论这两种算法局限性的基础上,提出并实现了一种周期时间卷回算法,实践证明该算法是一种适合分布式集群并行仿真平台的先进的时间同步算法。     

并行与分布式仿真时间推进同步机制综述

并行分布仿真对复杂大规模动态系统的研究以及探索,对长远的应用提供了便利,目前已成为研究的热点。然而时间同步管理是关注并确保并行分布仿真正确执行的一种机制,它不但要确保正确的执行因果逻辑关系,而且要保证仿真系统的可重复性。时间管理是影响并行分布仿真系统高效运行的重要因素之一。在分别论述四类基本的时间推进同步机制,即保守机制、乐观机制、混合机制和自适应机制的同时,还分析了各自的优缺点,指出了今后的研究发展方向。     

PDES中乐观时间同步的时空损耗研究

并行离散事件仿真对复杂大规模动态系统的研究以及探索其长远的应用提供了便利,近年来日益成为研究的热点。然而时间同步管理是影响并行离散事件仿真系统高效运行的重要因素之一。乐观的同步是采用检测和回退机制,允许逻辑进程积极的处理本地事件。一旦出现同步错误则利用回退机制从错误中恢复到较早状态,然后再恢复执行。这一切都是通过基于检查点状态保存重建机制来实现的,因而状态保存及状态重建必然伴随着时间和空间的损耗。该文深入研究了在乐观同步机制下,仿真执行时间和内存空间的损耗与检查点间隔之间的关系,并通过推理计算给出了检查点间隔的最优取值范围。     

分布离散事件仿真的集中同步算法

分布离散事件仿真和一般的离散事件仿真不同,它没有公共的时钟和事件表,通过分布在多台主机上的仿真模型进行消息传递来实现世界中的事件的并发执行。同步算法是分离散事件离散事件仿真中确保模型之间发生的因果关系正确性的机制。文中提出了一种集中同步算法,它采用建立模型之间的关联关系和仿真控制节点的方法,来对仿真模型之间的交互事件和仿真模型内部事件进行调度。其实现机制简单,避免了死锁的产生,并能实现事件的并发执行。文中最后对在WindowsNT环境下实现该算法进行了探讨。     

基于远程过程调用和壁垒同步的分布式离散事件仿真模型

针对多处理器高数据量情况的并行离散事件仿真提出了一种高效的仿真模型。仿真采用时间步进的推进方式,运用远程过程调用(RPC)分布调用机制实现仿真成员之间的互操作。仿真中采用壁垒同步机制保证仿真推进时的时间同步,以确保因果关系正确。实践证明,在保证了仿真准确性的前提下,该模型可对传输层和网络层协议进行仿真测试,能够对大数据量进行准确实时的处理,并在一定程度上提高了仿真效率。     

基于PDES乐观时间管理的周期时间桶算法研究

时间管理是影响并行离散事件仿真PDES系统高效运行的重要因素之一。文章首先分析了离散事件仿真的原理,以及PDES所面临的时间管理方面的挑战;然后阐述了乐观时间管理机制,重点提出了周期时间桶算法的设计与实现,并对其性能作了大体上的评估。     

面向社会网络仿真的混合时间管理算法

并行仿真技术在大规模社会网络研究中扮演着越来越重要的角色,而仿真时间同步机制是决定并行仿真性能的重要因素,如何发掘社会学研究领域的应用特征以设计高效的时间管理算法是当前时间同步机制研究的重要课题。社会网络仿真中个体间行为模式差异较大,难以提取合适的Lookahead以保证保守时间管理策略的高效运行;同时,社会网络仿真中个体交互情况复杂,采用乐观时间管理策略时,容易引起系统内大量级联回滚。本文针对上述问题提出一种基于社区发现的混合时间管理机制,在逻辑进程的粒度上根据网络结构优化选择保守和乐观时间管理策略,从而最大限度地发掘系统的性能。实验结果表明了该算法的有效性。     

高速全数字解调中并行载波同步的研究

载波同步是解调系统中的统解调系统,对全数字系统的中频采样、并行化结构进行了介绍,并针对载波同步技术的并行化应用进行了分析,给出了适应并行系统的并行载波同步算法.最后利用Matlab软件中的Simulink工具进行系统和载波同步模块的仿真,并给出仿真结果和主要指标,证明了本研究具有实用意义.     

并行仿真中全状态保存技术研究

乐观时间同步机制能够显著提高并行仿真的性能,但是在乐观时间推进过程中会出现因果错误,需要根据保存的状态对事件进行回退,因此事件状态保存机制是影响乐观时间推进效率的重要因素。本文首先简要介绍了并行仿真中逻辑进程的执行过程,讨论了乐观时间推进的状态保存与回退机制;然后对全状态保存技术进行了建模和理论分析,并通过实验测试了全状态保存算法的性能,测试结果验证了理论分析的正确性。     

基于同步和异步时间管理的混合时间管理算法

基于HLA的并行分布式仿真是目前仿真的一种趋势.HLA的接口规范中定义了六类服务,其中时间管理服务是保证联邦成员之间正确交互的基础.时间管理服务保证了在仿真过程中所发生的事件在逻辑上的正确性,以及所发送的消息在逻辑上的有序性.实现该管理机制有两种方法:保守时间推进算法和乐观时间推进算法.而保守时间推进又可以通过异步时间管理算法或同步时间管理算法来实现,异步和同步算法各有优缺点,这使得它们的运用具有一定的局限性.文中全面分析了异步和同步时间管理算法的优缺点,在此基础上提出了一种将两者结合,进行优缺点互补的混合时间管理算法,以此来提高保守时间推进算法的效率,使其能更好地运用于RTI中.并通过实验验证了该混合算法的有效性.