并行计算流体力学数值仿真平台设计与实现

针对计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)对高性能计算提出的需求,采用安腾2处理器和Infiniband网络构建了36 CPU的集群系统,优化后的Linpack值为188.6 GFlops;将集群扩展为并行CFD数值仿真平台;建立了战术导弹三维流场仿真模型,测试了并行平台的性能和计算精度.结果表明:并行平台硬、软件配置合理,适用于中、大规模的CFD应用.     

面向电子设计的高性能云计算平台建设实践

随着电子设计过程中计算复杂度的不断提高,传统的IT资源计算模式与管理途径已无法适应企业信息化发展的现实需要。通过有机融合高性能计算、云计算和电子设计仿真技术,采用自主设计与外购相结合的开发模式,我们建设了面向电子设计的高性能云计算平台—HPCC-ED。利用该平台可高效利用并科学管理高性能计算集群,满足企业的高性能计算及IT资源精益化管理需求,帮助研发团队缩短研发周期。该平台建立并试运行半年以来,已累计完成了900多项复杂仿真计算任务,给企业带来了巨大的经济效益。本文从技术原理、建设方案、功能需求、开发过程、应用效果等方面对HPCC-ED平台进行了描述。     

面向高校科研人员的高性能集群计算科研平台建设研究

提出一种面向高校科研人员的高性能集群计算科研平台建设方案,该方案包括平台逻辑架构、物理架构、硬件方案和高性能集群计算科研平台要达到的预期目标。该建设方案可以为高校科研人员建设高性能集群计算科研平台提供参考。     

集成P2P模式的网格任务调度算法

网格计算和P2P都是研究大规模的资源共享问题,P2P为大规模分布式环境下有效地发现资源提供了可扩展性方案,本文提出了一种集成P2P模式的三层网格资源管理体系结构, 将资源的属性以资源组的形式构建层次式的资源管理目录树,提高了资源发现效率,针对网格资源调度中负载均衡、容错处理和调度最优化等问题,设计了一种分层次的网格调度模型,并在此模型的基础上提出了一种集成P2P模式的网格资源调度算法,通过集成的方式将资源的网络带宽、计算能力、资源利用率和网络通信开销等属性按照优先权值的大小进行排序区分,实现网格任务与资源的最佳匹配,理论分析和仿真实验证明了体系结构的可靠性和算法的有效性。     

湖南省气象局远程高性能计算环境的设计与实现

湖南省气象局依托国家超级计算长沙中心,建立了我省第一个远程高性能计算终端用户.针对远程环境的搭建,首先分析了湖南省气象局在高性能计算方面的需求,然后从省级气象部门业务计算需求出发,重点阐述了以高性能计算机集群"天河一号"为计算资源的远程计算环境的系统架构以及主要技术路线与方法.考虑到远程高性能强大的计算能力和省级气象部门作业提交的复杂需求,又进一步设计了湖南省远程高性能任务调度的系统流程以及保障远程计算环境高速稳定的多层面方案.最后也给出了高分辨率中小尺度WRF模式在该环境下运行的实际情况,计算速度改善非常明显.     

工作流应用的一种实现方案

分析总结了工作流应用的意义、基本要素、实现模式.并以局域网、Oracle数据库、PowerBuilder开发工具为平台,针对目前最理想的“群件模式”的工作流应用,全面地介绍了一种实现方案.该方案能将传统的管理信息系统与工作流应用相集成,从而充分发挥两者的优势、拓宽两者的应用领域,具有可借鉴的价值.     

高性能计算在水工结构工程数值仿真中的应用进展

从当前水工数值仿真中面临的问题入手,总结了水工数值仿真中有限元并行计算的3个策略:方程组并行求解、区域分解、EBE方法;比较了实现并行计算采用PC网络机群、高性能计算集群、GPU通用计算的优缺点,指出了GPU集群将成为水工数值计算的新的硬件基础.并着重阐述了高性能计算在高拱坝地震损伤计算、拱坝-地基系统的有限元计算、闸门结构分析和随机有限元等水工数值仿真问题中的应用.最后探讨了云计算在水工数值仿真中的应用,并指出云计算将成为水工数值仿真,尤其是水工实时监测与反馈分析新的发展方向.     

电梯控制集成仿真系统研究

提出了一种面向教学和科研的高性能电梯控制集成仿真系统的实现框架,重点研究了以计算机为核心的电梯的速度曲线、模拟运行、输送能力分析和设置与选用等多个功能模块的集成仿真系统的实现.该系统直观透彻地反映电梯系统运行规律,为各种新型电梯控制技术的进一步研究提供平台.     

空间维护技术科学试验任务仿真推演系统

本项目2005年立项,2014年6月通过成果鉴定,2014年12月获军队科技进步一等奖。"空间维护技术科学试验任务仿真推演系统"主要开展了仿真推演系统总体设计、系统研制与集成、试验任务仿真推演与分析、模型校核与验证等研究,突破了分布式异构协同仿真综合集成、多航天器卫星导航信号并行生成与闭环实时仿真等关键技术,实现了基于异构软硬件平台的模型、模拟器动态集成和协同仿真,构建了全数字和半实物相结合的仿真推演系统,为任务提供了集成验证环境。研究主要取得以下成果:1首次提出并实现了基于仿真推演系统的多航天装备多任务协同新模式,将仿真推演贯穿于先期概念研究、方案论证、总体设计、系统研制、飞行试验、未来应     

PBS作业调度优化的研究与实现

PBS是一个批处理和计算机系统资源软件包，是国内外高性能计算机集群普遍采用的一种作业管理系统，具有易用性、可移植性、适配性和灵活性的优点。本文通过对PBS系统进行分析，了解其内部原理及实现方式，依托河南理工大学高性能计算平台，对其作业调度系统做进一步优化，通过缩短作业的等待时间来提高集群计算的效率。     

面向异构体系结构的任务流模型

异构体系结构是当前高性能计算研究中的一个重要发展方向,体系结构的异构不仅为高性能计算系统性能的提升带来了发展契机,也为研究人员们提出了一系列诸如编程屏障、易用性差、使用门槛较高等难题.提出了一种面向异构体系结构的任务流模型和基于任务流模型的任务流化工具,能够将异构系统中计算部件计算特性和应用程序执行特征实现较为合理的映射关系,充分发挥异构计算部件的计算能力,从而达到提升应用程序整体执行性能的目标.     

高性能计算技术发展概述

随着科技发展,高性能计算技术已经成为一个国家综合实力的体现.简单介绍高性能计算技术的发展历史,指出了高性能计算技术未来发展的方向和趋势.介绍现代常见的几种高性能计算方式:集群、网格和云计算以及最新的高性能计算方式CPU+ GPU技术,并进行了对比.     

基于工作流技术的工程项目群信息管理系统研究

构建一个面向工程项目群各参与方、兼容性高的信息系统是解决项目管理群建设过程中信息孤岛问题的关键。针对信息集成对工程项目群信息管理系统的功能需求,构建了工程项目群信息集成的总体框架,并以工作流管理系统参考模型为原型,设计了工程项目群工作流管理系统模型。基于这一模型开发的管理系统是集管理自动化和信息化为一体的网络管理系统,能够促进工程项目群各参与方在项目群建设过程中的相互沟通、信息交换与相互协调,可为信息集成提供有力的支撑平台。     

基于任务控制与消息寻径的PVM性能优化及实测分析

并行虚拟机（PVM）是当前流行的大型科学计算并行消息传递环境之一,其系统设计思想更多考虑了异构集群下的兼容性,默认性能设置保守。矩阵乘法是并行计算实现效率提升的典型运算之一,对PVM环境下预设并行矩阵乘法实际测试,给出从任务粒度划分、消息封包寻径及任务分派方面提升PVM并行效率的数据。对数据分析可得：PVM任务划分粒度要大,任务粒度以匹配节点数为最优;合理选用消息封包、寻径策略可改善通信能力的瓶颈;增加各节点的有效运算时间是提高整体并行效率的关键。     

Multiple DAGs dynamic workflow reliability scheduling algorithm in a cloud computing system

In order to solve the reliable scientific workflow scheduling problem for cloud computing, a dynamic of the RANK-Hierarchical algorithm is put forward which takes account of communication contention as well as supports task dependencies(CCRH). A communication contention model is first defined, as soon as the earliest completion of the primary and backup task is deduced. Besides, the executived processor is limited. We use the dynamic hierarchical method and calculate each DAG unfair degree factor for multiple DAGs scientific workflow. It can deal with the situation that multiple DAGs workflow comes at different times and there are various kinds of structure. Both the theory and experiments have proved that the algorithm can not only improve the scheduling fairness of multiple DAGs workflow but also shorten the average execution Makespan.     

PC CLUSTER地震资料处理系统集成与应用

联网微机、并行中间件、实时监视和自动部署是构成PC Cluster的四个基本要素,本文探讨了如何根据地震资料处理的技术特点集成PC Cluster地震资料处理系统,提出了利用开放源带码项目进行软件集成的概念.通过应用实例对比分析了PC Cluster地震资料并行处理效率,得出网络I/O与扰动是影响PCCluster性能的关键因素并提出了解决办法.     

专业气象服务业务工作平台实现

根据省级专业气象服务的需求和业务工作流程的需要,设计开发了业务系统工作平台,平台针对专业气象服务产品制作数据来源的多元化,进行了资料采集的实时数据监测及分类处理,具有专业用户分类管理和用户权限相结合的统一集成的专业气象服务产品多功能制作界面,能动态生成每天专业气象服务产品制作流程,系统可对用户制作的产品进行产品预览、存储、发布和系统用户日志管理等操作,实现了集数据信息采集处理、产品加工制作、产品分类发布、业务功能管理等功能的省级专业气象服务业务工作平台.     

基于工作流的电信业务开通系统建模与控制

电信业务具有种类繁多、数据量大、业务控制复杂等特点，工作流管理是实现业务过程控制的重要技术。因此，本文作者提出了一种基于工作流技术、面向服务架构（SOA）的电信业务开通系统的建模与控制方案。在此基础上，具体分析流程划分、流程重组及其在电信业务支持和管理上的实施方法。对于新一代电信运营支撑系统／业务支撑系统（OSS/BSS）的开发提供了参考。     

基于AOE网的工作流程主关键路径的研究

工作流建模是工作流管理系统的重要组成部分,工作流管理系统提供工作流建模工具,绘制流程的活动网络图,形象展示工作流模型。根据活动网络图中的AOE网来展示工作流模型,把对AOE网的关键路径的求解算法应用到工作流的关键路径的求解中来。