网络并行计算

摘要： Along with the popularization of the application of network, network parallel computing has become the main trend of parallel computing. The network parallel computing system constructed by using PC has a higher cost performance. This paper described in detail the construction and configuration of a small network parallel computing system by using 16 PCs under the present laboratory conditions. In order to evaluate the performance of the system, an example of solving the matrix multiplication implemented using parallel algorithm was given. The results show that this system is successful on account of obtaining highly efficient calculation performance with low cost.%随着网络的普及和应用,网络并行计算已成为并行计算的一个重要发展方向.利用PC构建的网络并行计算系统价格低廉,具有较高的性价比.介绍了在现有的实验室条件下,利用16台PC构建小型网络并行计算实验系统的详细过程,同时对矩阵乘法进行了算法测试.测试结果表明系统的构建是成功的,是低成本获得高效计算性能的有效途径.

摘要： 开发并行程序要比开发单机串行程序更难.PVM开发环境是应用比较广的环境之一,适合于开发粗粒度的工程科学计算并行程序,而这些工程计算问题一般是一些数值计算问题的集合.编写这些数值计算并行程序有一定的难度和复杂度,并且现在没有很好支持开发PVM并行程序的成熟开发环境.针对这个问题,构造一个基于PVM的并行程序开发环境.开发环境包括一个并行算法库和一个嵌入到Visual Studio的可视化程序开发插件.通过开发平台进行并行程序开发将更加简单、高效.

摘要： 提出一种基于遗传神经网络的主机负载预测模型,并基于该模型设计了集中式任务调度算法CJD-HLP.CJD-HLP采用预测法提前获得主机负载信息,保证了任务调度时使用决策信息的实时性、准确性,避免了负载迁移的抖动问题.实验结果表明,该算法较基于实测法的其他任务调度算法在性能上有较大提高.

摘要： 首先介绍了基于PVM的网络并行计算环境,以及在win32的环境下进行PVM并行程序设计的方法.重点讨论了PVM的任务分配方法和负载平衡问题,提出了一种以计算能力的大小来动态分配任务的策略,避免了因个别计算机的低性能而影响了整个并行计算系统的加速比.实验结果表明这种策略实现简单,并且效果理想.

摘要： 随着网络并行计算的发展,并行计算已经成为研究的热点.首先简单介绍PVM的简介、特点与组成;然后,详细讨论基于Windows XP下网络并行计算平台PVM的安装与配置;最后,对PVM编程模式做简单的探讨.

摘要： 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,进行了钢屋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.

摘要： 本文详细讨论了网络并行计算中的负载平衡、尤其是动志负载平衡问题,并提出了相应的解决办法.最后,我们给出了如何在Express环境中进行负载平衡程序设计方法.

摘要： 提出了基于网络机群的有限元并行分析方法,结合网络机群体系的特点,分析了这一方法所应具有的基本特点:分布式并行建模;子区域间计算任务弱相关;节点负载平衡.在自建的网络并行平台上,实现了无重叠区域分解直接算法的并行处理,并进行了算例验证.

摘要： 首先简单介绍了基于PVM的网络并行计算环境.接着重点讨论了任务分配方法和负载平衡问题.通过分析静态任务分配方法中存在的不足,提出了以计算能力的大小来动态分配任务的方法,避免了因个别计算机的低性能而影响了整个并行计算系统的加速比.实验表明这种策略实现简单,并且具有很好的并行效果.

摘要： 目前，时域有限差分方法(Finite Difference TimeDomain,FDTD)在电磁数值计算中已获得了广泛应用。对许多复杂电磁问题，FDTD算法需要耗费巨大的计算机计算时间和存储空间，这成为FDTD方法亟待解决的难题。本文提出了应用基于消息传递(Message Passing)方式实现FDTD的并行算法。并对基于MPI不同通信方式的并行：FDTD进行了效率比较。采用MPI2.0单边通信方式中的put操作和主动对象同步(PSCW)方式，在一套16个节点的Beowulf型网络并行计算机系统上，实现了三维FDTD并行程序，获得了较高的加速比和并行效率。

摘要： 计算电磁学方法都依赖于可利用的计算机资源.随着待求解问题电尺寸的日益增大,单台计算机的运算速度和内存容量都远不能满足科学研究和工程应用的需求,而并行计算技术正是高效利用计算机资源的一种方法。本文研究了网络并行计算技术在多层快速多极子算法中的应用,给出典型算例,测试、验证了并行求解大未知量问题的可行性与高效性。

摘要： 本文根据船舶设计院所对设计分析高性能计算需要,提出基于网络并行计算作业管理和调度系统设计方案,建立多CPU并行计算平台,并给出应用实例.作业调度系统管理的资源除了用户资源(软、硬件)外，还要能够对内部资源(队列、用户、作业、日志等)进行管理。

摘要： 本文根据船舶设计院所对设计分析高性能计算需要,提出基于网络并行计算作业管理和调度系统设计方案,建立多CPU并行计算平台,并给出应用实例.

摘要： 网络并行计算,因其具有系统性价比高、编程方便、可扩展性好、能充分利用现有资源等突出优点,得到广泛的应用.同时代数重建(Simultaneous Algebraic Reconstruction Technique,SART)迭代算法,可在投影数据采集不全等情况下重建CT图像,但非常耗时.本文将网络并行计算技术应用于SART,得到网络并行SART算法,并针对迭代问题的特点,采用一种自适应负载预分配策略,较好地解决了网络并行计算中多机系统的负载平衡问题.实验表明:采用自适应负载预分配策略,可有效提高网络并行SART算法的加速比和效率.该策略也可应用于其他网络并行迭代计算的负载平衡问题.

摘要： 本文介绍了同时代数重建算法(SART,Simultaneous Algebraic Reconstruction Technique),讨论了SART的并行性.通过算法复杂度分析和在工作站机群上的网络并行重建试验,证明了网络并行计算能有效提高SART算法的时间效率.

摘要： 负载平衡(load balancing)是网络通信和网络并行计算中的关键问题之一. 为达到负载平衡,就必须对各节点的负载指标进行分析,给出各节点的负载值. 通过系统调用与读取硬件配置信息,实时地获取负载计算所需的参数,利用这些参数计算出复合型负载指标. 该指标经加权处理后为并行计算的进程迁移提供了更加准确的负载值.

摘要： 空间迭代法是求解矩阵特征值与特征向量的一种有效方法,它能同时求得矩阵的前q个控制特征对,很适合工程实际计算中往往只需计算几个特征对的需求.本文根据微机内存容量有限这一客观情况,从实际应用的角度出发,主要考虑利用网络技术和网络并行计算支撑软件PVM,在桌面PC机联成的局域网上高效并行实现子空间迭代法,以较快地求得矩阵的前q个控制特征对。

摘要： 本文介绍了同时代数重建算法(SART),讨论了SART的并行实施.通过算法复杂度分析和在工作站机群上的网络并行重建试验,证明了网络并行计算能有效提高SART算法的时间效率.

摘要： 阵列天线馈源的幅相一致特性是功率合成中关键技术.本文发展了行波管三维大信号非线性理论,考虑了谐波互作用情况,采用三维"塑性"宏粒子模型计算了交变空间电荷场;考虑了有限聚焦磁场;考虑了电位下沉效应.结合网络并行计算方法、软件工程学、可视化科学计算方法、面向对象技术,开发了可动态实时显示阵列天线馈源用行波管工作状态的可视化网络并行计算平台,利用该平台初步研究了阵列天线馈源的幅相一致特性.

摘要： 本发明公开了一种嵌入式并行计算系统及采用其的并行计算方法，所述系统包括一个数据输入模块、多个完全相同的机箱和一个数据输出模块；每一个所述机箱包括两个交换模块、多个计算模块、一个底板和一个电源管理模块；每一个所述交换模块包括一个光纤转换器、一个SRIO交换芯片和一个GbE交换芯片，每一个所述计算模块包括两片多核DSP、一个SRIO交换芯片和一个FPGA。通过本发明，能够提供一种运算能力强、高可靠、模块化、可扩展、小型化、低功耗、高带宽的嵌入式并行计算系统，并且该系统能够自动均衡分配计算资源，并提供标准的并行计算程序接口。

摘要： 本发明涉及并行计算机、节点装置以及并行计算机的控制方法。在具有多个节点的并行计算机中，各个节点具有：路由器，其直接或者间接地与其它节点的各个连接；以及网络接口，其与并行计算机的外部网络连接，该网络接口具有：存储部，其对表示与从包含该网络接口的节点至其它节点的通信路径对应的迂回路径的迂回路径信息进行保持；以及接收处理部，在网络接口从外部网络接收到以该并行计算机的节点为目的地的数据的情况下，该接收处理部将与从包含该网络接口的节点至数据的目的地节点的通信路径对应的迂回路径信息设定为数据，并向目的地节点发送设定有迂回路径信息的数据。

摘要： 具有多个处理器和存储器资源的企业数据仓库或商业智能系统。该系统至少包括数据库服务器(112)、工作负荷管理系统(122)、查询编译器和查询执行器。数据库服务器(112)被配置成接收来自数据库客户端系统(102)处的应用程序(104)的数据库查询。查询编译器被配置成准备该查询的执行计划并且计算该查询的每个执行服务器过程(ESP)层中的ESP数量。工作负荷管理系统(122)被配置成生成亲和力值，并且查询执行器被配置成执行该查询。如本文所公开的，使用该亲和力值来确定该查询的执行服务器过程层到计算系统的处理器上的放置。还公开了其他实施例、方面和特征。

摘要： 定位并行计算机中的硬件故障，包含在并行计算机的树形网络内定义网络计算节点的两个或更多非重叠测试层次集合，所述非重叠测试层次集合一起包含网络的所有数据通信链路，其中由树的两个或更多相邻层组成每个非重叠测试层次；在每个非重叠测试层次内定义测试单元，其中每个测试单元包含树的子树，所述子树则包含非重叠测试层次内的子树根计算节点和该子树根计算节点的所有后代计算节点；分别在每个非重叠测试层次集合上，对一个非重叠测试层次集合中的所有测试单元执行上行链路测试；以及分别从上行链路测试，并且分别在每个非重叠测试层次集合上，对一个非重叠测试层次集合中的所有测试单元执行下行链路测试。

摘要： 提供一种并行计算机的归约处理方法和并行计算机。并行计算机对多个节点保存的数据进行归约运算。构成并行计算的每个节点将分割为n部分的数据传送到其它节点中，每个节点汇总各自的1数据并进行运算，然后多个节点将各自运算结果传送到汇总节点。由于所有的节点分别对分割后数据进行运算，所以可减少归约处理的时间。并且更多节点(网络适配器)可通过第一次和第二次数据传送参与到数据传送中，所以可实现高速传送处理，并且可缩短传送时间。

摘要： 本公开提供一种并行计算智能处理器及并行计算智能处理方法，并行计算智能处理器包括：至少两个分形计算子单元根据分形计算指令进行分形计算，其中，各个分形计算子单元的结构之间具备层次同性；分形计算子单元的数量根据执行的分形计算对应的程序设定；控制器根据分形计算子单元的数量及硬件资源生成分形计算指令，并发送分形计算指令至分形计算子单元；规约运算器对分形计算结果进行规约运算，其中，规约运算的速率与分形计算子单元具有的处理器的数量成正比；并行计算智能处理器计算过程中使用到的存储总量与并行计算智能处理器具有的处理器的数量无关。

摘要： 本发明提供了一种面向异构众核并行计算机的模态并行计算方法及系统，包括如下步骤：步骤S1：通过有限元程序生成有限元模型刚度矩阵、质量矩阵数据，将生成的有限元模型刚度矩阵、质量矩阵数据剖分为N个子区域，并将每个区域的有限元模型刚度矩阵和质量矩阵数据单独保存于一个文件中，其中N为单个核组的整数倍；步骤S2：令进行并行计算的各核组主核同步读取各子区域对应的有限元模型刚度矩阵和质量矩阵数据，各核组间无数据通信交流，核组内各从核间无数据通信交流。本发明通过分层策略实现了计算过程和数据通信的分层，将大量数据通信限定在各核组内部，充分发挥国产异构众核并行计算机核组内通信速率较高的优势。

摘要： 本发明提供了一种两级分区两次缩聚并行计算系统开发方法及相应的并行计算系统，包括步骤：(1)根据求解问题的数学方程表达式通过有限元程序自动生成系统产生有限元分析串行计算所需的全部程序源代码；(2)去除程序源代码中的求解线性方程组模块，并基于区域分解法对剩余模块进行并行化改造；(3)基于两级分区和两次缩聚策略开发并行求解线性方程组模块，并与上一步并行化改造后的模块实现无缝集成；(4)对集成后的系统进行编译和调试，生成有限元分析并行计算可执行程序。本发明不但能够为各个学科和领域的有限元分析问题提供并行解决方案，而且能够提高有限元分析并行计算软件开发的质量和效率。

摘要： 本发明公开了一种嵌入式并行计算系统及采用其的并行计算方法，所述系统包括一个数据输入模块、多个完全相同的机箱和一个数据输出模块；每一个所述机箱包括两个交换模块、多个计算模块、一个底板和一个电源管理模块；每一个所述交换模块包括一个光纤转换器、一个SRIO交换芯片和一个GbE交换芯片，每一个所述计算模块包括两片多核DSP、一个SRIO交换芯片和一个FPGA。通过本发明，能够提供一种运算能力强、高可靠、模块化、可扩展、小型化、低功耗、高带宽的嵌入式并行计算系统，并且该系统能够自动均衡分配计算资源，并提供标准的并行计算程序接口。

摘要： 本发明涉及并行计算机、节点装置以及并行计算机的控制方法。在具有多个节点的并行计算机中，各个节点具有：路由器，其直接或者间接地与其它节点的各个连接；以及网络接口，其与并行计算机的外部网络连接，该网络接口具有：存储部，其对表示与从包含该网络接口的节点至其它节点的通信路径对应的迂回路径的迂回路径信息进行保持；以及接收处理部，在网络接口从外部网络接收到以该并行计算机的节点为目的地的数据的情况下，该接收处理部将与从包含该网络接口的节点至数据的目的地节点的通信路径对应的迂回路径信息设定为数据，并向目的地节点发送设定有迂回路径信息的数据。