大数据技术在环境信息中的应用

在“辽河流域水环境管理技术综合示范”项目中,随着时间的累积,环境监测数据处理系统采集到的数据量越来越大.然而目前辽宁省环境监测数据处理系统无法有效处理日益增长的海量数据.研究运用大数据技术,改进环境监测数据处理系统中的数据中心.利用HDFS强大的数据存储、管理功能,以应对数据量的增长,利用MapReduce及Hadoop其他相关工具,快速处理海量数据,降低数据规模,最后将数据存储到数据库中.     

大数据时代勘探云建设模式探索

按照大数据定义,油气勘探数据处理工作显然是一种大数据应用模式,而作为油气勘探核心工作平台的勘探云计算中心,其建设目的首先是为了满足企业内部业务数据处理工作需求,在确保计算力分享和协同工作的基础上,勘探云更注重数据存储、数据管理以及数据应用业务的支持,对照一般公用云建设模式,勘探私有云建设具备其独特的建设模式。笔者企业结合自身特点,对照当前大数据应用需求开展勘探私有云建设工作,取得了一定的效果,对企业主营业务的支持效果明显。     

基于聋人案例的空间隐喻语义认知计算

我们从心理语言学的角度,对空间隐喻进行相似性分类和计算,使用多维量表和聚类方法,以聋人为被试分别进行了两个实验。实验结果表明,聋人为实现空间隐喻理解的计算,使用了地形空间和语法空间的特征信息,同时受手语语言特点的影响,其空间隐喻的认知主题包括手势者自身参照系、参照物的相对坐标系、手势空间的饱和度、以手部或胸部为边界。同时表明由于两种空间的存在,聋人大脑对空间隐喻的理解存在着层次,并且在长期使用手语交流的过程中,其地形空间和语法空间相互作用,影响了聋人大脑空间隐喻的结构和表征,从而导致了独特的高效快速空间隐喻计算。
     

云环境下组合电子健康记录访问控制框架

针对云环境下电子健康记录信息安全共享的需求提出云环境下组合电子健康记录访问控制框架.在该框架中基于多个CDA文档的逻辑关系,提出并构建组合电子健康记录结构,应用基于属性的多级安全访问控制策略实现组合电子健康记录的安全管理,应用基于XLINK技术的XML Web服务实现组合电子健康记录的下载和查看.通过对比分析可说明,与已有方案相比,本方案提出的框架更加适合云环境下的电子健康信息安全共享.     

基于Web的集群管理系统结构

介绍高性能计算集群管理现状, 并根据目前管理缺点与不足, 对集群管理系统进行了总体框架设计, 利用Linux中/proc文件系统、MySQL数据库及Web技术, 对管理数据采集、数据存储及应用接口进行了功能设计, 最终实现了在统一Web界面中对集群系统运行实时情况、历史数据统计与分析进行管理.     

结构动力数值仿真两级并行计算系统开发及应用

根据分布式存储并行计算机的体系结构特点,设计了一个结构动力数值仿真两级并行计算系统.首先通过两级分区为并行计算准备数据,并将数据分布式存储在各节点的局部存储器上;在结构动力分析过程中,通过进一步缩减问题规模和有效地提高通信效率大幅度减少了界面方程求解时间以及系统求解总时间.文中详细阐述了该系统工作原理、并行计算流程和系统实现的相关软件开发工具.最后通过典型数值算例验证了该系统的有效性.     

遥感网格的数据压缩与任务分配方法研究

网格计算作为分布式计算在科学计算领域的发展方向,可以为对地观测数据的处理提供强大的计算力。在分析遥感信息服务网格节点(Remote Sensing Information Service Grid Nodes,RSSN)中网络数据传输和负载均衡两个关键问题的基础上,提出了一种有效的基于游程编码和Huffman编码的数据压缩方法和基于"计算端元"的任务分配策略,该方法针对遥感影像特点进行有效数据压缩,具有较好的压缩比,达到了17%,且能实现任务负载均衡。并在遥感信息服务网格节点计算平台上,以中国范围内1km分辨率气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth,AOD)反演计算为例,从压缩率和计算时间效率方面验证和分析了上述方法的有效性。     

栅元有效共振积分的CUDA算法设计与实现

核反应堆中需要实时精确地计算堆芯和增殖材料的有效共振积分或群截面来实现反应堆的安全控制。整个计算过程因为涉及大量的积分运算和庞大的核素截面数据,采用常规的计算方法,计算时耗相当大。基于统一计算设备架构(CUDA)平台,利用图形处理器(GPU)的计算能力,对整个计算过程进行并行化分解,多线程同时运算,大幅度提升计算速度,降低时耗。实验结果表明,在GPU上并行计算所得结果与原始数据没有明显差异,且加速效果显著。     

云环境中基于LVS集群的负载均衡算法

为了解决传统负载均衡技术应用到云计算环境中引发的新问题,提出一种云环境下基于LVS集群分组负载均衡算法。该算法首先根据硬件性能计算各节点的权值,将性能相同(或近似相同)的服务器分为一组,每组节点数量相等(或近似相等),负载均衡器定期地收集各节点CPU、内存、I/O、网络利用率以及响应时间,动态改变节点的权值,使用改进算法选择该组内最佳节点,并计算节点的综合负载和组负载。最后再次使用改进算法由组负载均衡器选择集群最佳节点,并进行任务请求的合理分配,从而解决因并发量过大而引起的时延等问题。实验结果表明,与加权轮询算法(WRR)和加权最少连接算法(WLC)相比,本算法能够在并发量较大的情况下维持较短的响应时间和较高的吞吐率,使集群负载更加均衡。     

Evolutionary algorithm with a directional local search for multiobjective optimization in combinatorial problems

Evolutionary algorithms (EAs) are often employed to multiobjective optimization, because they process an entire population of solutions which can be used as an approximation of the Pareto front of the tackled problem. It is a common practice to couple local search with evolutionary algorithms, especially in the context of combinatorial optimization. In this paper a new local search method is proposed that utilizes the knowledge concerning promising search directions. The proposed method can be used as a general framework and combined with many methods of iterating over a neighbourhood of an initial solution as well as various decomposition approaches. In the experiments the proposed local search method was used with an EA and tested on 2-, 3- and 4-objective versions of two well-known combinatorial optimization problems: the travelling salesman problem (TSP) and the quadratic assignment problem (QAP). For comparison two well-known local search methods, one based on Pareto dominance and the other based on decomposition, were used with the same EA. The results show that the EA coupled with the directional local search yields better results than the same EA coupled with any of the two reference methods on both the TSP and QAP problems.