求解三对角方程组的并行追赶算法

通过分析影响算法的并行效率的主要因素,根据分而治之策略中的分块思想提出了一种求解三对角方程组的并行追赶算法。然后在机群系统中,MPI环境下实现了该并行算法,对并行算法的加速比和效率与原串行算法进行了比较,结果表明此算法有较高的计算效率。     

求解三对角方程组的并行追赶算法

通过分析影响算法的并行效率的主要因素,根据分而治之策略中的分块思想提出了一种求解三对角方程组的并行追赶算法。然后在机群系统中,MPI环境下实现了该并行算法,对并行算法的加速比和效率与原串行算法进行了比较,结果表明此算法有较高的计算效率。     

递归程序设计教学方法的研究

递归程序设计基于分治法和全息的思想方法,将大规模系统中的复杂问题转化为小规模系统问题进行求解(如Hanio塔问题)。递归算法是一种自然且合乎逻辑的解决问题的方式,但其执行效率通常比较差。因此,在求解某些问题时,常采用递归算法来分析问题,用非递归算法来求解问题;递归程序设计在算法设计中具有重要的理论意义和实用价值,但其在C语言、数据结构、程序设计教学上是难点,主要是思想方法的不同。介绍了在教学中通过一组例题从简单到复杂的程序实例,引导学生由浅入深地掌握递归程序及搜索的编写技巧,取得较好的效果。     

基于分治法求解对称三对角矩阵特征问题的MPI/Cilk混合并行算法

对称稠密矩阵特征问题的求解通常转化为三对角矩阵特征问题的求解,基于对称三对角矩阵特征求解的分而治之方法,提出了一种基于消息传递接口(message passing interface,MPI)+Cilk多任务并行模型的混合求解算法,采用进程间数据并行和进程内多线程任务并行的方法,实现了对分而治之算法中分治阶段和合并阶段的多任务划分和动态调度。进程内利用Cilk任务执行的有向无环图模型,解决了线程级并行的数据依赖和饥饿等待等问题,提高了程序的并行性;进程间通过粗粒度计算任务的划分,优化了MPI部分的数据通信流程和负载均衡问题。数值实验表明,混合并行算法在计算性能和可扩展性方面都要优于纯MPI并行算法。     

一种厄米特矩阵特征值并行求解方法

厄米特矩阵特征值特征向量快速求解是在实际工程中常常会碰到的问题,但大部分基于计算机实现的算法都是利用串行思想进行编程求解,不能满足实时求解需求。本文提出基于FPGA的并行算法来求解本类问题。首先,将厄米特矩阵实数化。其次,通过并行雅克比分解和特征值快速排序来恢复厄米特矩阵的特征值特征向量。最后,通过MATLAB仿真验证了算法的有效性,并通过蒙特卡洛仿真确定了雅克比sweep的迭代次数,同时通过FPGA实现验证了算法的实时性。     

2D Laplace问题的OpenMP并行求解研究

针对一类典型二维Laplace问题,研究其有限差分离散方法及其相应离散系统的并行求解算法与并行程序设计,本文设计给出一种求解二维Laplace问题的串行算法和相应的并行算法及OpenMP并行程序。数值实验结果验证:并行算法与并行程序是正确可靠的;对于中等规模问题8线程加速比达到3.03,且在同等的线程数目条件下,求解规模越大,加速比越大     

C程序设计教学方法改革实践

学生通过学习C语言,主要是掌握程序设计的一些基本方法和技巧。因此,在重视理论教学的同时,必须加强实验环节。本文通过分析《C语言程序设计》教学中存在的问题,结合自己的教学实践和工作实际中运用C语言的一些体会,对C语言教学改革实施提出一些设想,给出一些教学方法和建议,以促进C语言教学。     

定常不可压Navier-Stokes方程的并行有限元算法

Navier-Stokes(N-S)方程组是描述流体运动的基本方程组,其数值模拟对我国的国防建设与工业设计非常重要。在高性能并行机和并行计算技术飞速发展的今天,其并行数值计算方法的研究是当前计算流体力学领域最前沿的热门课题之一。基于局部与并行有限元离散技巧和区域分解方法,给出了数值求解定常不可压N-S方程的若干高效并行算法,这些算法实现简单,稍加修改现有的串行程序即可实现并行计算,通信需求少,能快速有效地模拟复杂的流体流动行为。我们给出了一些理论结果和数值算例,验证这些算法的有效性。     

时空转换思想与算法并行化

通过对求解最优化问题计算的４种并行化方法的剖析，分析了数学思维过程中如何应用时空转换，把一个复杂问题的求解分解为在我个时空上的并行计算，加深了对设计并行算法的思维过程和多时空变换的理解。     

基于MPI的二维泊松方程差分并行实现与测试

消息传递是一种广泛应用于集群环境下的并行编程模型.针对简单二维Poisson方程的第一边值问题的典型差分格式,在MPI并行环境下,使用五点差分离散和雅可比迭代法实现了此类方程的并行求解.实际测试表明此类方程在一定问题规模下,其并行算法具有很好的加速比和并行效率.     

论以话题任务为中心培养学生语言技能——任务型模式下的大学英语多媒体课堂教学内容设计

以任务型教学法为基础，结合以《大学体验英语》教材为依托的多媒体教学内容设计，探讨以话题任务为中心课堂教学内容设计应该遵循的原则以及需要注意的问题，指出以话题任务为中心的教学设计能促进学生自主学习，提高学生综合交际能力。     

关于《编译原理》课程教学的思考

《编译原理》课程是高校计算机类专业的重要的基础和骨干课程。该文分析了《编译原理》课程的重要性,设计了《编译原理》课程的教学内容,讨论了《编译原理》课程实践环节的课程设计,提出理论课程教学的基本方法。学习《编译原理》的最终目的,是使学生牢固地掌握设计和实现一个程序设计语言的基本思想和方法,具有设计和实现一个语言的基本能力。     

基于动态语言的敏捷并行程序设计方法研究

阐述了基于模型同构、利用动态语言实现敏捷并行程序设计的方法,通过对Python语言并行性的研究,分析了在动态语言背景下实现敏捷并行程序设计的机制,提出了一种改进并行动态语言的模型,着重讨论了并行数据模型的映射方法,以及利用信号同步和数据锁实现并发控制的机制.     

基于RSA算法的文件加密系统设计

介绍了素数的定义、Solovay—Strassen素性测试算法、Miller—Rabin素性测试算法和RSA算法的基本原理,以及RSA算法在自然科学领域中的应用。进行了素数生成算法,RSA算法的安全性分析。设计了基于RSA算法的文件加密系统流程图,利用计算机语言编程实现了文件加密和解密的实验系统。该系统简单易于实现,可以用于网络安全实验教学中,以促进学生对密码学中抽象理论的理解。     

浅谈程序设计语言课程教学方法

程序设计语言课程的一个最基本目的是:使学生既掌握程序设计语言的语法知识、编程技术和基本算法,又掌握程序设计的思想和方法,更具备利用计算机求解实际问题的能力,能灵活运用程序设计语言进行程序设计。现在很多高校都为学生开设了程序设计语言课程,但不论是计算机专业还是其他专业的学生在学习本类课程时,一般都处于计算机程序设计的初学者阶段,在教学过程中较难的是如何激发学生的兴趣、引导学生突破传统的思维方式,进而使学生建立起计算机世界的语言描述和解决问题的模式。为此,探究了一套程序设计语言课程的教学方法,即以学生为主体,教学与实验相伴授课,并扩展传统的实验课为“小课题实验讨论课”,同时根据学生情况分级教学,最终让学生兴奋、愉悦、主动、独立地解决实际问题,并作出科学的总结。     

三维水平井随钻修正设计的优化方法及应用

在水平井实际应用中,实钻轨道常偏离原设计最优轨道．把实钻轨道与已设计最优轨道的状态变量差值作为参数,建立带有参数的三维水平井最优控制模型,把该模型转化为非线性规划问题求解,讨论了该非线性规划问题的最优解性质．依此性质给出一个全局最优的算法,并将其应用到实际水平井轨道设计中,数值结果表明模型及算法有效、正确。     

浅谈C语言的学习方法和技巧

C语言作为目前国际上广泛流行的编程语言,是目前国内众多高校的公共必修课程之一。但从国内高校的近几年教学来看,教学效果明显达不到想要的效果。许多学生课程修完后连一个小程序都难以编写。针对上述情况,在简要介绍C语言内容的基础上,结合笔者多年教授C语言的体会,对C语言的学习方法和编程风格提出了一些个人看法。     

以软件开发为导向的程序设计教学

程序设计课程是高校计算机专业和理工科专业的必修课程.通过对该类课程的分析研究和教学实践,摸索出以软件开发为导向的教学模式,这种教学模式紧紧围绕着程序设计课程的教学目的,即让学生学会并运用程序设计的灵魂——算法以及程序设计的一般方法.以软件开发为导向的教学模式是以程序设计方法为指导原则,以算法为描述手段,以程序语言为实现工具,以学生合作学习软件开发为主要形式,使学生不但能够学习掌握具体的计算机语言,而且能够学会软件开发的基本方法,同时能够培养学生的团队精神,从而实现更高的教学目标和更好的教学效果.     

汇编语言程序设计教学改革探讨

汇编语言程序设计教学中存在课程内容复杂、难度大等特点,学生普遍存在学习兴趣不浓、动手能力不强的问题.本文从教学实践中总结出多条改革措施,针对教学过程、教学方法以及考核方式等方面存在的问题进行了初步探讨.     

高阶GAMMA中并行复合算子的定义

讨论了高阶ＡＡＭＭＡ中并行复合算子的定义．用一个反例说明原先定义的缺陷，在给出修改后定义的同时，证明了新定义的正确性．