基于混合粒子群算法的梯级泵站优化调度

针对不同时段电价差异,以流量平衡为基础,建立以梯级泵站耗电电费最小为目标的优化调度模型,并采用粒子群算法求解.为克服粒子群优化算法易早熟、迭代后期收敛速度慢的缺点,引入免疫思想,以粒子适应度为标准,通过克隆变异算子、疫苗接种算子和优胜劣汰算子,构建双粒子群,增强了粒子群搜索精度和搜索范围,并将其应用于广东某供水工程.优化调度仿真对比分析表明:免疫粒子群算法(IAPSO)能够有效地解决梯级泵站优化调度问题,降低了泵站运行成本,与基本粒子群算法(PSO)和自适应惯性权重粒子群算法(APSO)相比,收敛速度更快,搜索精度更高.     

一种针对大波数Helmholtz方程的高性能并行预条件迭代求解算法

针对传统串行迭代法求解大波数Helmholtz方程存在效率低下且受限于单机内存的问题,提出了一种基于消息传递接口(Message Passing Interface,MPI) 的并行预条件迭代法。该算法利用复移位拉普拉斯算子对Helmholtz方程进行预条件处理,联合稳定双共轭梯度法和基于矩阵的多重网格法来求解预条件方程离散后的大规模线性系统,在Linux集群系统上基于 MPI环境实现了求解算法的并行计算,重点解决了多重网格的并行划分、信息传递和多重网格组件的构建问题。数值实验表明,对于大波数问题,提出的算法具有良好的并行加速比,相较于串行算法极大地提高了计算效率。     

众核处理器片上同步机制和评估方法研究

同步机制是片上多核/众核处理器正确执行和协同通信的关键,其效率对处理器的性能非常重要.针对片上众核体系结构,提出并实现了两种粗粒度同步机制和一种细粒度同步机制,即片上专用硬件支持的同步机制、基于原语的片上互斥访问同步机制和基于满空标志位的细粒度同步机制;提出了粗粒度同步机制的评估标准和评估方法,并设计了量化评估程序.以片上同构众核处理器Godson-T模拟器和AMD Opteron商业片上多核处理器为平台,评估比较了提出的硬件支持的同步机制与基于原语的同步机制的性能.结果表明,硬件支持可以使得片上众核处理器的同步机制性能明显提高;在传统基于原语的同步机制中,大部分性能损失是由于负载不平衡和同步点的串行化操作而造成的等待时间.     

基于硬件辅助的用户态并行程序记录方法

程序调试工作的首要基础是错误可重现,然而并行程序执行过程存在天然的不确定性,尤其在多核处理器上,如何重现并行程序的错误是一个巨大的挑战.现有的方法或记录整个系统的状态或需要细粒度插桩,存在可用性差与运行时开销大等问题.本文首次提出一种基于硬件辅助的面向用户态并行程序的轻量级记录与重放方法,该方法通过软件协助来记录信号、系统调用与操作系统调度相关的序关系;利用硬件记录访存冲突,同时在记录过程中采用基于目录的方法来压缩日志存储.通过在16核模拟平台上评估,本文提出的方法不仅方便了用户态并行程序调试,同时减少了81%的存储日志开销.     

国家自然科学基金委员会信息科学部计算机科学处2003年度基金申请与资助情况综合与分析

对2003年度国家自然科学基金委员会信息科学部计算机科学处面上项目、重点项目、杰出青年基金、重大研究计划的申请和资助情况进行了总结.由于面上项目涉及面广而且数量较大,所以又对面上项目从几个不同的方面进行了详细的统计和分析.     

基于微信小程序的“云中医”智能医疗APP的研究与实现

基于微信小程序实现了一款名为“云中医”的智能医疗[1]APP,并介绍了该项目的来源、简介、优势、利润以及未来计划。对智能医疗进行了研究,采用线上线下结合模式,以“为您的健康生活保驾护航”为标语,以“随时随地完美检测您的健康状况”为理念,充分运用了互联网在医疗中的作用,为用户提供全面的医疗健康服务。     

功能型包膜缓/控释肥料的研究现状和发展前景

对包膜型缓释/控释肥料、包膜材料的概念进行了论述,系统地阐述了包膜缓释肥料和功能型包膜缓释肥料的研究现状,指出了缓释肥料存在的不足并展望了今后研究的方向。     

纳米ZrC粉末的制备研究

探讨了采用机械合金化结合高温烧结法,以氧化锆为锆源、炭黑为碳源、镁粉为还原剂制备ZrC超微粉的可行性,采用XRD、SEM对ZrC的成分和形貌进行了观察和分析,并对采用氧化物制备难熔相进行了热力学分析对比.球磨过程中原料粉末不断细化,有助于氧化物与还原剂的紧密结合;随后的烧结过程中,可降低ZrC的生成温度,与其伴生的MgO有助于抑制ZrC颗粒的生长.以ZrO2为锆源,利用机械合金化和高温烧结可得到纯度较高且粒度为纳米级的ZrC粉末.     

网络能耗系统模型及能效算法

网络能耗问题是当前网络研究和发展的重要问题,影响着网络的设计、应用和发展.当前网络能效算法的研究大多从网络局部角度关注于网络某一(些)设施的能耗问题,缺乏从网络全局的角度研究网络整体能耗的算法和策略.文中从网络全局角度研究网络的能耗模型和算法问题.文中基于3种基本网络数据传递模式和3种基本网络能耗机制,构建了网络能耗系统优化模型,对其中5种关键系统模型给出了详细的描述.针对几个关键系统模型,文中给出了形式化描述并且提出了相应的优化的节能路由算法.文中给出的网络系统能耗优化模型有助于对于网络能耗的理解和分析,所提出的能耗优化的网络数据包路由算法可以从网络路由的角度有效降低网络能耗.     

单颗粒重构软件EMAN算法分析与高效并行实现

单颗粒重构技术是确定大分子三维结构的重要手段之一.近年来,由于其本身独有的一些优点,单颗粒重构技术受到越来越广泛的关注.然而其处理过程极其耗时,并且缺少高效的并行实现,极大地限制了该技术的应用.对当今使用最广泛的单颗粒重构软件EMAN进行了性能优化及并行加速.通过分析各部分的具体算法,发现其中最核心的问题是如何在低通信开销的前提下实现负载平衡.针对这一问题,提出了自适应动态调度算法.该算法不仅适合于EMAN,同样适合于其他类似的独立任务调度问题.实际运行结果表明,经过优化的串行程序运行时间减少11. 50%.由于采用了自适应动态调度算法,提供的并行实现比EMAN自带的实现具有更高的加速比,其中最耗时的分类操作加速比接近线性.在16个处理器核上的总体并行效率比EMAN自带的并行实现高29. 8%.因此,提供的并行实现可有效利用计算资源,显著缩短单颗粒重构所需时间.