超对称费米子对修正计算的并行算法研究

目前超对称辐射修正计算遇到的主要难题之一即是在圈图计算中计算量过大导致计算耗时过久,这不仅需要改善物理计算模型和使用更高速的计算工具,同时还需要改进或者使用更科学的计算方法,比如并行化计算程序.文中就光子聚合产生超对称费米子对过程中完整一圈修正这一复杂物理过程的计算进行计算程序的并行化,发现并行化后的计算程序随着处理器数量的增加,运行加速比随之以近线性的关系增大.     

串行算法并行化处理的数学模型与算法描述

并行计算是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程,节省了大量计算时间,极大地提高计算效率.目前各领域大量的串行程序已经相当成熟,所以如何通过一种转换,将现有大量的串行程序转化成并行程序,是提高程序运行速度的突破口.为了将串行程序并行化,以提高程序的运行效率,充分利用已经非常成熟的大量串行程序,文中从图论出发,建立并讨论了串行算法并行化的三个数学模型:有向带权图模型、集合划分模型、标记AVL树模型.通过这些数学模型,基于图论的思想方法,文中讨论了串行算法并行化的可行性,并提出了串行程序并行化的算法思想     

面向CFD的交互式并行化系统Paractive

该文介绍了面向计算流体力学(CFD)的交互式并行化系统Paractive以及Paractive系统实现时所采用的关键技术。该文根据CFD程序及其并行化的特点提出了CFD程序并行化的区域计算模型以及区域相关的概念。区域计算模型将CFD程序看成区域操作的有序组合,区域相关则以区域操作为基本单位,区域操作本身所具有的对大块数据进行整体操作的特点,使得区域计算模型和区域相关非常适合开发CFD程序中蕴含的数据并行性。另外,该文还介绍了基于程序对象树的增量分析技术以及CFD程序并行化的静态性能预测技术,并在最后给出了使用Paractive并行化CFD实际算例的测试数据。     

一种使用GPU加速地震叠前时间偏移的方法

应用GPU通用高性能编程技术实现一种加速地震叠前时间偏移的新方法.该技术是地震勘探处理的常规流程,其核心算法具有计算密集、数据独立性强、并行性高等特点.通过性能剖析获得其计算热点,通过CUDA技术对其进行并行化改造,并利用CUDA的流技术实现CPU到GPU的异步传输.通过集群环境下的性能测试,应用GPU并行化的PSTM程序可明显缩短运行时间.     

软件交流

“引擎2.0”AUTOCAD参数化绘图系统 主要功能 对任何已标注尺寸的图形建立参数化,无须人工编程,输入一组参数即可实现系列零件或标准件自动生成。支持双向数据关联,可从数据库中输入(或输出)数据。可被设计计算程序调用,实现程序驱动全自动绘图。 应用范围 CAD系统参数化零件库、系列产品图库     

采样控制系统中线性二次型最优控制器的设计

在计算机控制系统中,受控对象是连续的,相应的二次型性能指标函数也是连续函数,而 控制器则由于计算机的参与而属离散型.本文给出了这种采样控制系统的线性二次型最优设 计的一整套算法.计算的关键在于性能函数及对象模型的离散化.本文导出了离散化的公式 及适合计算机计算的算法,同时也给出了用于采样周期加倍时的计算公式,从而保证了计算机 可按该算法及相应的计算程序可靠地运行.最后举例说明了这套算法的应用.     

可微分抽象机混合编程系统

自动化编程是智能软件的核心挑战之一,使用程序执行轨迹或输入输出样例学习程序,是自动化编程的典型研究方法.这些方法无法弥合常规程序元素与神经网络组件间的隔阂,不能吸收经验信息输入、缺乏编程控制能力.给出了一种可无缝结合高级编程语言与神经网络组件的混合编程模型：使用高级编程语言元素和神经网络组件元素混合开发应用程序,其中,编程语言描述程序的框架、提供经验信息,关键复杂部分则用未定、可学习的神经网络组件占位,应用程序在可微分抽象机上运行生成程序的连续可微分计算图表示,然后使用输入输出数据,通过可微分优化方法对计算图进行训练,学习程序的未定部分,自动生成完整的确定性程序.可微分抽象机混合编程模型给出了一种能够将编程经验与神经网络自学习相结合的程序自动生成方法,弥合编程语言元素与神经网络元素间的隔阂,发挥并整合高级过程化编程和神经网络可训练学习编程各自的优势,将复杂的细节交给神经网络未定部分自动生成,降低编程难度或工作量,而适当的经验输入又有助于未定部分的学习,同时,为复用长期积累的宝贵编程经验提供输入接口.     

并行化编译器中基于工作量的条件并行化研究

并行化编译器通过发掘串行程序中的并行性来提高程序的运行性能。但当可并行的工作量与并行的线程数目之比较小时，有可能采用并行执行反而会降低程序的整体性能。本文工作基于SUIF结构．研究精确的工作量计算方法，并实现了基于工作量的条件并行化技术．有效地提高了并行程序的执行性能。     

用C语言编写二个通用计算程序

在中学数学教学内容中,应用一元二次方程求根公式计算一元二次方程的根和应用高斯主元素消去法计算线性方程组的解是一部分具有机械计算性的程式化的单元,这使得很适合用C语言编写其计算程序.按照结构化思路设计编写C程序的二个实例.     

对峙放热反应动力学的计算机模拟

本文分别从质量作用定律和给定的反应速率方程讨论了对峙放热反应的最适宜温度和平衡温度的计算方法,并利用Visual Basic语言设计了1个程序,程序可计算对峙放热反应的平衡温度和最适宜温度,并可绘制最适宜温度和平衡温度曲线图,通过对CO制氢反应的计算对程序进行了验征,结果显示运算值和文献数据吻合良好,程序的计算结果可作为化工生产温度控制和工业反应器设计的参考数据.以SO2氧化反应作为对峙放热反应的典型实例,利用3DMAX和Flash制作的SO2分段氧化器课件对此反应的温度控制过程进行了模拟,该课件可辅助用于物理化学和反应工程等课程的教学.     

先进的量子化学程序MONSTERGAUSS及其应用—MONSTERGAUSS在M—160H机上移植成功并投入使用

MONSTERGAUSS是当前国际量子化学从头算(ab initio)中最先进的程序之一,它是加拿大多伦多大学的M.R.Peterson博士和R.A.Poirier博士在GAUSSIAN-80的基础上充实完善而于1981年写成的,通常又称之为GAUSSLAN-81。它在性能上比GAUSSIAN-80更佳。MONSTERGAUSS是一个多功能计算程序,它可以做单点能量计算,位能扫描,几何优化。它自备多种基组并可做基组优化。能做限制性闭壳的SCF计算及开壳的RHF计算,又能做非限制性开壳的UHF计算。可以做分子轨道定域化计算和各种     

基于程序流程图的数据例化与程序例化

提出了一基于程序流程图的部分求值方法,通过采用基于程序流程图的数据例化和面向程序基本块的程序例化,能够在例化阶段进行程序基本块例化的同时,完成控制转移的优化,并生成既可用于编译时刻例化,又可用于运行时刻例化的滞留程序,基于这种方式的部分求值系统采用离线工作方式,利用了绑定时间分析,提高了滞留程序的效率,同时避免了例化阶段的代码复制与拼接,有效地简化了运行时刻例化系统的实现难度。     

一种改进的计算控制依赖的算法

控制依赖是分析程序和程序并行化的基础.针对现有的计算控制依赖方法的不足,提出了一种改进的算法.该改进算法通过引入函数调用和返回引起的控制转移来计算函数间的控制依赖关系.最后通过实例验证了该改进算法比原算法更能准确地计算程序的控制依赖关系,比传统的内联方法更易于理解.     

基于Julia语言的并行计算方法初探

Julia语言是一种在MIT许可证下免费的开发中脚本语言(beta 0.2.0),目标是降低并行程序的编程难度.基于Julia现有语法机制,逐步增强Julia语法特性,结合公交线路的平均走行时间统计案例,研究Julia并行编程框架和程序逐步精化的方法.Julia程序支持本地多核心/多CPU并行计算.为充分发挥实验平台的计算潜能,尝试了提高Julia程序计算性能的策略.对案例程序的实验分析表明,Julia并行程序在管理计算核心方面耗费了一定的工作时间,但随着问题规模的增大,其影响可逐渐忽略,从而可获得接近线性的加速比.     

基于MPI的二维稳态温度场的并行计算

作为颗粒离散元软件并行化的前期研究,对二维稳态导热问题的有限差分法求解程序进行了并行化处理.并行算法将计算域划分为若干个子域,并将各子域上的迭代计算任务分配给相应的处理器执行.同时,算法考虑负载平衡,并采用计算和通信的重叠技术,提高并行算法的效率.通过对二维稳态温度场导热问题的串/并行程序在曙光TC2600刀片服务器上的计算结果进行比较分析,验证了该并行方法的有效性.实验结果表明,计算耗时与通信耗时的比值越大,并行效率越高.     

基于SVM的多项式循环程序秩函数生成

程序终止性问题是自动程序验证领域中的一个研究热点.秩函数探测是进行终止性分析的主要方法.针对单重无条件分支的多项式循环程序,将其秩函数计算问题归结为二分类问题,从而可利用支持向量机（SVM）算法来计算程序的秩函数.与基于量词消去技术的秩函数计算方法不同,该方法能在可接受的时间范围内探测到更为复杂的秩函数.     

51系列单片机软件延时计算方法

在单片机控制系统中,常用到软件延时方法,通常设计一个满足一定精度的延时程序往往反复测试多次.提出了一种规范化的计算方法,对不同延时时间的几种形式的汇编语言延时程序,可由要求的延时时间,快速、准确地计算出延时程序的循环次数,并能保证误差最小.     

一种面向数据流程序的软件流水并行化方法

数据流编程被广泛应用于多媒体、图像处理和信号处理等领域.多核处理器为数据流程序提供了强大并行计算资源,如何利用多核处理器的并行性以提高数据流程序性能,对满足媒体处理等实时性需求具有重要意义.基于多核处理器提出了一种面向数据流程序的软件流水并行化方法,利用整数线性规划理论对软件流水中的计算、通信资源和流水线执行阶段等进行...     

单分支线性约束循环程序的终止性分析

秩函数法是循环终止性分析的主要方法,秩函数的存在表明了循环程序是可终止的.针对单分支线性约束循环程序,提出一种方法对此类循环的终止性进行分析.基于增函数法向空间的计算,该方法将原程序空间上的秩函数计算问题归结为其子空间上的秩函数计算问题.实验结果表明,该方法能有效验证现有文献中大部分循环程序的终止性.     

TACLeBench中内核程序循环级推测并行性分析

线程级推测（TLS）技术可挖掘程序并行执行潜能,提高多核资源利用率,但目前TACLeBench的内核基准仍未在TLS并行化中得到有效分析。针对该问题设计了循环级推测执行的剖析方案和剖析工具。选取7个代表性的TACLeBench内核基准程序,首先对程序进行初始化分析,选取程序热点片段插入循环标识;其次对这些片段进行交叉编译,记录程序推测线程与内存地址相关数据,剖析其循环级最大潜在并行性;最后综合探讨程序运行时的特征（线程粒度、可并行化覆盖率、依赖特征）以及源码对加速比的影响。实验结果表明：1）该类程序适合采用TLS加速,与串行执行结果相比,循环结构的推测执行下的大部分程序的加速比在2以上,其中最高加速比达到20.79;2）利用TLS加速TACLeBench内核程序时,多数应用可有效利用4核到16核的计算资源。