光学可重排全交叉—逆全交叉网络及其与Benes网络拓扑等价的多套逻辑名结构

互连网络是数字光计算机及并行电子计算机体系结构的重要研究课题。本文提出了可重排全交叉—逆全交叉网络的拓扑结构及其光学实现方案。并采用互连网络拓扑等价的图分析法得到了全交叉—逆全交叉网络与Benes网络具有拓扑等价性质的多套逻辑名结构。为开拓光学可重排全交叉—逆全交叉网络在光电混合巨型并行多处理计算机系统等领域的潜在应用提供了理论依据。     

互连网络拓扑等价的图分析法

提出了描述互连网络拓扑等价的图分析法。获得了全交叉网络与基准，逆基准，Ｏｍｅｇａ，ｆｌｉｐ，Ｓ＝Ｆ＝２ＳＷ榕树，简化数据变换等多级互连网络拓扑等价的逻辑名结构。阐明了用光学全交叉网络模拟实现上述网络的互连函数的原理及其多处理机，电信交换等领域的潜在应用。     

简化数据变换网络与全交叉网络拓扑等价的多套逻辑名矩阵

用光互连取代电互连实现多处理机系统的互连通信具有潜在的优势。本文提出了互连网络逻辑名结构的矩阵表示形式，并采用互连网络拓扑等价的图分析法获得了简化数据变换网络与全交叉网络拓扑等价的四套逻辑名矩阵，为拓展光互连简化数据变换网络系统的互连功能，提高其性能价格比提供了理论依据。     

用蛀洞路由器ST_C104构造全互连多机并行系统

采用蛀洞路由机制是新型多计算机并行系统的重要特征,介绍用蛀洞路由器ＳＴ＿Ｃ１０４构造全互连多机并行系统的方法并给出构造实例,证明它具有并行效率高、通信速度快、拓扑结构可变、扩展性强等特点。     

互连变换网络的同构与拓扑等价

本文严格地定义了互连变换网络及其同构与拓扑等价等概念,提出了互连网络同构与拓扑等价的简明判别准则。由此可以很容易地证明现已发表的许多互连网络是同构的或是拓扑等价的,[3],[4]和[5]中有关结论亦可由此导出。 本文也给出了同构的或拓扑等价的互连对换网络之间控制结构的转换公式,这样在一个互连对换网络上设计的算法就可以直接移植到与它同构或拓扑等价的互连对换网络上去。这些概念与方法有助于分析与设计各种特殊要求的便于大规模集成化的新型互连网络。     

一个全互连可伸缩并行加速系统的体系结构设计

可伸缩（分布存储）多计算机系统是目前并行处理系统研究的一个热点，它不有重要的学术价值，而且已被用户广泛地接受，本文介绍了一个计算引擎式的ｓｍＣ并行加速系统的体系结构设计，它的互连网络由支持Ｗｏｒｍｈｏｌｅ寻径技术和虚通道流控制的包寻径开关构成，实现了ＰＥ间逻辑上的全互连拓扑，该系统能够有效地在多用户，多任务状态下工作，具有良好的可伸缩性。     

一种实现全父辈交叉遗传算法的神经计算模型

该文提出了一种实现二值编码全父辈交叉遗传算法的神经计算模型GAnn。GAnn将遗传算法的迭代循环结构通过一组由神经元模块所组成的反馈回路实现,并给出了实现二值编码全父辈交叉操作以及突变操作的人工神经元和神经网络拓扑结构。该文通过实验结果验证了GAnn的可行性。GAnn综合了硬件遗传算法和并行遗传算法的优点,这对于用硬件实现遗传算法,显式地实现遗传算法的内在并行性,提高遗传算法的实时性,拓宽遗传算法应用领域的研究具有积极的意义。     

星型网络的3-限制边连通性

星型互连网络是并行与分布式处理领域中最流行的互连网络之一,它以n维星图作为拓扑结构。k-限制边连通度是衡量网络的可靠性的参数之一。一般来说,一个网络的k-限制边连通度越大,其连通性就越好。研究了星型互连网络的k限制边连通度;证明了当n≥3时,n维星型互连网络的3-限制连通度为3n－7。     

Torus连接Petersen图互连网络及路由算法

可扩展性和短直径是设计大规模并行计算机系统互连网络的两个重要因素.基于Petersen图的短直径和正规性和Torus拓扑结构的可扩展性,提出了一种新的互连网络拓扑结构,称为Torus连接Petersen图互连网络.该互连网络拓扑结构具有短直径、正规性、对称性和良好的扩展性.网络节点采用混合编码方法,使得路由算法设计简单.分别设计了基于混合编码的单播、广播路由算法.分析表明提出的互连网络具有较好的拓扑性质.     

基于InfiniBand的多链路mesh/torus大规模并行系统互连网络

在大规模并行系统中,系统级互连网络的设计至关重要.InfiniBand作为一种高性能交换式网络被广泛应用于大规模并行处理系统中.mesh/torus拓扑结构相较于目前普遍应用于InfiniBand网络的胖树拓扑结构拥有更好的性能与可扩展性.尽管如此,研究发现,用传统的mesh/torus拓扑结构构建InfiniBand互连网络存在诸多问题.分析了传统网络拓扑结构的缺陷,并提出了一种基于InfiniBand的多链路mesh/torus互连网络.这种改进型的拓扑结构通过充分利用交换机间的多链路可以获得比传统mesh/torus网络更高的带宽.另外,同时给出了与该网络拓扑结构相配套的高效路由算法.最后,通过网络仿真技术对提出的算法进行了评估,实验结果显示提出的路由算法相较于其他路由算法拥有更好的性能与可扩展性.     

多级互连网络的Ω拓扑等价定理

多级互连网络（ＭＩＮ）是数据通信、多机系统和计算机网络中的核心部件，在并行处理中也有重要作用，Ａｇｒａｗａｌ于十多年前提出的，用于描述常见ＭＩ怕拓扑结构的Ω拓扑等价定理，得到了广泛的引用，本文指出了该定理的缺陷与错误，并引入一种新的分析工具（Ｂｕｄｄｙ收缩和Ｂｕｄｄｙ扩展）来分析Ω网络的拓扑结构，从而清楚地看到Ａｇｒａｗａｌ定理的缺陷之所在，作者利用这一概念，提出并证明正确的Ω拓扑等价定理。     

多级二元开关互连网络的结构分析

多年来,随着通信和多处理机系统的深入发展,具有不同特点的各种多级二元开关互连网络及有关拓扑等价的研究,已经取得了许多成果。本文在这些基础上,运用N阶对称群中置换及对置换定义的特殊运算(*积),建立了网络拓扑特征、拓扑结构和串、并联网络的拓扑特征公式,有效地解决了一般的多级二元开关网络拓扑等价等问题,获得了较好的结果。     

交叉立方体在两种策略下的可诊断性

互连网络可诊断性度的高低是衡量这种网络性能优劣的重要标志二交叉立方体是近年提出的一类互连网络，它有一些比超立方体更好的性质．本文用PMC模型证明了n维交叉立方体Dn在精确策略和悲观策略下分别是n-可诊断的和（2n－2）／（2n－2）一可诊断的，从而证明民在这两种策略下的可诊断性度与n维超立体的相同．另外，本文在证明Dn是n-可诊断的同时，还得到了Dn中任何两顶点之间的n条互不相交的路径，它们可作为容错远路的依据．     

非模块型人工神经网络并行实现的研究

本文对两种非模块型神经网络－全连接和随机连接神经网络在多处理器网络上并行实现的性能进行了分析,指出处理器网络的拓扑结构和结点的扇玫对这两种神经网络的并行实现的性能影响不大,并对神经知多处理并行实现时一个学习周期时间进行了分析,讨论了并行实现的最大加速比和最优处理器规模的计算。     

光学神经网络的现状与进展

通过介绍两种典型的光学神经网络ＯＮＮ－透镜阵列互连网络和全息互 网张,讨论了不前ＯＮＮ的现状,存在问题及发展趋势。还介绍了图样间联想和洗牌网等ＯＮＮ模型中的新算法和新拓扑结构。     

一种新型混合互连网络拓扑结构的分析与优化

随着高性能互连网络规模的增大,如何通过互连网络拓扑结构的设计来提升系统的性能和降低物理开销成为了系统设计的关键之一。传统的拓扑结构(可分为直接网络和间接网络)在网络规模增加时,不能很好地折衷网络性能和物理开销的关系。2012年Roberto P等人提出一种新型混合的拓扑结构,结合了直接网络和间接网络的特点,有效考虑了物理开销和网络性能的折衷。在此基础上,将新型混合拓扑每一维上的唯一的一个间接网络优化为多个间接网络,经过理论分析和实验模拟新型混合拓扑结构优化后的混合拓扑结构以及较常用的传统拓扑结构,优化后的混合拓扑结构能够在提升网络性能的同时降低物理开销。     

交叉立方体内顶点不交叉路径长度的研究

Efe提出的交叉立方体（crossed cube）是超立方体（hypercube）的一种变型,其某些性质优于超立方体,比如其直径几乎是超立方体的一半.在高性能的并行计算机系统中,信息是通过若干条结点互不交叉的路径并行传输,并且网络中的结点和链路出错是不可避免的,因此这些路径的长度将直接影响并行计算的性能.本文对交叉立方体的内顶点互不交叉路径进行了研究,证明了以下结论：在n维交叉立方体CQn中任意两顶点u,v间存在n条内顶点互不交叉的路径, 使得（1）最短路的长度=u和v之间的距离, （2）所有路中的最长路径长度≤u和v的距离＋4. 这说明交叉立方体互连网络具有很好的并行通信性能和容错性能.     

一个可变拓扑的多单片机系统的设计

用可变拓扑互连结构来实现多机间的互连，是计算机多机通讯研究的一个重要方向。本文给出了一个采用现场可编程技术实现的多单片系统的体系结构的设计和实现。它将四片ＭＣＳ－５１系列单片机通过全互连的拓扑结构连接起来，以ＰＣ３８６／４８６为主机，构成一个主从分布式控制的多机系统。该系统还在Ｘｉｌｉｎｘ ＸＡＣＴ的Ｃ
ＣＡＤ工具上进行了模拟验证，并得到ＦＰＧＡ（现场可编程门阵列）实现。     

交叉立方体中嵌入超立方体的研究

Efe提出的交叉立方体(crossedcube)是超立方体(hypercube)的一种变型。但是,交叉立方体的某些性质却优于超立方体,其直径几乎是超立方体的一半。在本文中,研究了用交叉立方体互连网络来模拟超立方体互连网络,其实质是图嵌入问题,得出了以下结论:当n≤2,2n维交叉立方体CQ2n可同构嵌入两个n 1维立方体Qn 1。当n≥3,2n维交叉立方体CQ2n可同胚嵌入n 1维超立方体Qn 1。     

星网的4-限制边连通度

星网是并行与分布式处理系统中最流行的互连网络之一,它以n维星图作为拓扑结构。k-限制边连通度是衡量网络可靠性的重要参数之一;一般地,网络的k-限制边连通度越大,它的连通性就越好。研究了星网的k-限制边连通度,证明了当n≥4时,n维星网的4-限制连通度为4n－10。