大规模矩阵乘积的几个并行算法

给出了微机网络并行计算环境和拥有共享内存的并行计算环境下大规模矩阵相乘的几种并行算法,分析了这些算法的计算和通讯时间复杂性,在多台微机上安装并行消息传递机制MPI(message passing interface),构成微机网络并行计算环境,在该环境下对所给算法作了数值试验,结果表明所给出的算法非常有效,同时在程序没有改动的条件下,将微机网络并行环境下的程序移植到具有共享内存的并行计算机IBMP650上,结果表明,所给算法具有更高的加速比和并行效率。     

求解大型稀疏线性方程组的一种并行算法及其在并行潮流计 …

以稀疏线性方程组系数矩阵所对应的因子表路径树为基础,提出了一种适合于在信息传输型并行计算机上求解大型电力网络方程组的并行算法;并将所提出的算法应用于电力系统潮流计算中,在信息传输型并行计算机上实现了电力系统潮流的并行计算。通过对大型电力系统进行试算,表明该算法能有效地提高电力系统潮流计算的速度。     

求解大型稀疏线性方程组的一种并行算法及其在并行潮流计算中的应用

以稀疏线性方程组系数矩阵所对应的因子表路径树为基础 ,提出了一种适合于在信息传输型并行计算机上求解大型电力网络方程组的并行算法 ;并将所提出的算法应用于电力系统潮流计算中 ,在信息传输型并行计算机上实现了电力系统潮流的并行计算 .通过对大型电力系统进行试算 ,表明该算法能有效地提高电力系统潮流计算的速度 .     

基于网络并行计算的分布式并行遗传算法的结构优化

网络并行计算是当今并行计算发展的新方向．在网络并行环境下探讨了并行遗传算法进行结构优化设计及其算法的实现方法．并在四台PC机组成的网络平台上,进行了桁架结构优化设计的数值测试．计算结果表明,设计的并行算法在网络并行计算环境中具有较高的加速比和效率,同时验证了并行遗传算法用于结构优化是可行的和有效的．     

数据挖掘网格中决策树并行算法设计及性能分析

提出了C4.5决策树算法的一种并行算法,使传统的串行分类算法能在多台PC机和服务器组成的数据挖掘网格上并行数据挖掘. 采用数据纵横剖分,结合递归过程的并行化,实现了可扩展的高性能并行计算,解决了处理海量数据时没有较好并行分类算法的问题. 并给出了指导该并行算法高效计算的方法. 数据运行试验和算法分析表明,该并行算法的性能受多个因素影响,并具有高效的并行效率计算加速比.     

数据挖掘网格中决策树并行算法设计及性能分析

提出了C4.5决策树算法的一种并行算法,使传统的串行分类算法能在多台PC机和服务器组成的数据挖掘网格上并行数据挖掘. 采用数据纵横剖分,结合递归过程的并行化,实现了可扩展的高性能并行计算,解决了处理海量数据时没有较好并行分类算法的问题. 并给出了指导该并行算法高效计算的方法. 数据运行试验和算法分析表明,该并行算法的性能受多个因素影响,并具有高效的并行效率计算加速比.     

运用并行算法计算机翼柔度影响系数矩阵

并行算法是一种借助数学方法和程序设计在并行计算机上高效处理数据的算法,它是发挥并行计算机处理数据能力强的功能的必要保证.超级计算机必须借助并行算法才能达到所标称的运算速度.并行计算可分为同步并行计算和异步并行计算.与之相适应的分别为同步并行算法和异步并行算法.两种并行算法的选择取决于所用并行机的体系结构.在 VAX-780机上计算某飞机机翼柔度影响系数矩阵(简称柔阵)需要10hCPU 机时.作者采取了—些并行化措施,成功地在中国超级计算机——银河-Ⅰ上仅用7min30sCPU 机时作同样计算.该机翼结构的5300阶刚度矩阵 K 已作好三角分解,选出160点(点号的集合为 L),需要导出这些点的柔度影响系数矩阵 F_L(160×160),即在每一点上加 Y 向单位载荷 i_K(K∈L),求出所有160     

共享内存计算机上有限元法的并行实现

基于共享内存并行计算机提出了一种新的有限元法的并行算法，包括有限元的系数矩阵形成的并行实现和有限元方程的并行求解，该算法编程简单容易，算法在具有８个处理器并行计算机ＳＧＩ ＣＨＡＬＬＥＧＥＬ上实现。     

并行计算与并行处理技术的应用研究

讨论了并行计算产生的背景、并行计算模型、并行计算机的概念、并行处理计算机的结构,论述了流行的并行处理技术和并行软件,讨论了并行计算存在的问题.认为并行算法充分利用了CPU的并行处理能力,具有实时处理能力和计算能力上的优势.     

《可扩展并行算法的设计与分析》简介

并行计算技术是提高计算机速度的一项关键技术 ,是当前计算机技术发展中的一个重要方向。并行算法的研究在并行计算技术中占有相当重要的地位 ,是决定并行机效率的基础研究。当前 ,随着国内外各种新的并行机体系结构的不断完善 ,并行机的应用领域不断扩大和深入 ,吸引了各行各业科学家的关注。为适应这一新形势 ,我们在总结近几年从事并行计算研究与应用的基础上 ,结合国内外并行机软、硬件环境发展与应用的最新动态 ,撰写了本专著。本书由十章组成。第一章介绍并行计算机 ,包括并行计算机及并行算法的分类、发展 ,并行程序的设计 ;第二章论…     

考虑处理机下线时间的可分任务调度优化模型

随着科学应用逐渐趋于数据密集型计算,为并行与分布式系统寻求高效的任务调度策略成了研究的热点问题。已有的可分任务调度模型均假设所有处理机都能100%的完成子任务的计算,即处理机在完成任务计算之前一直保持在线状态。实际上,并行与分布式系统中不同处理机的在线时间可能不同。若忽略处理机的在线时间,为其分配的任务量过大,则任务的完成时间可能超出处理机的下线时间,从而造成任务的计算无法按时完成。因此,为处理机分配任务时应充分考虑处理机下线时间的限制。为解决上述问题,该文提出了一种新的考虑处理机下线时间的可分任务调度优化模型,并设计了全局优化遗传算法求解该模型。最后,通过仿真实验结果验证了模型和算法的有效性。     

网络分布式环境下的并行计算方法

介绍了曙光-1000A分布式大规模并行计算机系统,讨论了分布式环境下实现网络并行计算的若干技术。     

基于网络并行计算的结构损伤动力有限元分析

网络并行计算是当今并行计算发展的新方向。用网络并行思路探讨了结构损伤动力有限元并行分析算法的实现方法,并在曙光－1000A分布式并行计算机上进行了测试。通过对实验数据的分析,讨论了该算法的并行效率。     

求解喷流问题的一种有效的并行算法

采用笔者提出的异步并行计算技术,利用局域网并行求解流体力学中的经典问题,平面渠喷流问题。该方法不仅并行处理效率高,而且与权威结果(串行计算)进行比较,计算结果令人满意。基于网络环境的分布式并行计算中,通常局域网的底层通信协议多为以太网协议,而以太网采用的是总线通信和信道竞争两种技术,这样就存在通信冲突率提高、通信效率低下的问题。为解决网络环境的分布式并行计算中通信开销在的问题,文中采用了一种有序通信的思想,从而有效地回避了通信冲突的问题,取得了较好的效果。     

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6G边缘网络的云边协同计算任务调度算法

提出了一种分布式的第6代移动通信系统（6G）云边协同计算架构,设计了基于近似雅可比交替方向乘子法的云边协同计算任务的调度算法.将云边协同计算任务的调度问题建模为综合考虑时延、能耗、带宽成本及服务质量损失等因素的系统开销最小化问题,并通过高效的分布式并行计算方式进行求解.仿真实验结果表明,该算法可在保障用户服务质量的同时降低网络运营成本的开销,收敛速度快,执行效率高.     

基于节点的局部网格生成并行算法

结合基于节点的局部网格生成算法和约束D elaunay路径(CDP)划分区域技术,提出了基于节点的局部网格生成并行算法。使用CDP划分任意给定节点的求解域,能够消除局部网格生成过程中并行处理器间频繁的通讯量,并最大限度地降低了总刚度矩阵生成过程中处理器间的通讯量。文中的并行算法自然实现了网格生成和刚度矩阵计算的无缝连接,从而使基于节点的局部有限元方法的潜在并行效率得到充分展现。数值试验结果表明,该局部网格生成并行算法是有效的、可靠的,尤其当计算大规模的问题时,选取合适的处理器数,并行效率几乎都能达到90%。     

微机网络并行环境下重新开始块Davidson 方法的并行计算

给出了基于微机网络并行计算环境的求解大型稀疏矩阵部分极端特征值问题AX=λX的重新开始块Davidson方法，各结点机利用矩阵A和相应的投影子空间的部分正交基进行运算，若扩充子空间V的基超过m时，则以最新的Ritz向量构成V，重新开始迭代。在Windows 2000环境下安装MPI，构成分布式微机网络并行计算环境，在该并行环境下的数值试验表明所给算法非常有效。     

一种Mesh结构P/G网快速分析方法

提出了一个基于网络划分的层次化P／G网快速分析方法。其中，对于子网运算，通过对Cholesky分解法三角化对称正定阵的图模型分析，提出了基于图顶点消去排序的加速子网分析运算策略，并用基于MPI的并行结构实现了P／G网分析的并行运算。     

基于网格计算的分布式并行计算与仿真技术

介绍了网格的体系结构及网格计算工具包SUN Grid Engine,并开发了一种基于网格计算的分布式并行计算与仿真系统的原型,讨论了该系统的框架结构和系统配置.在此基础上,进行了有限元分析的并行计算与仿真试验.结果表明,运用网格计算技术可以极大的提高并行计算与仿真系统的计算能力.