一类刚性大系统实时数值仿真的并行组合方法

本文提出了一类分解的刚性大系统数值仿真的实时并行组合方法。利用系统并行化与方法并行化相结合,分别应用并行Ｒｏｓｅｎｂｒｏｃｋ方法和并行ＲＫ方法并行计算机上并行求解刚性和非刚性子系统。讨论了该并行组合方法的构造、收敛性、数值稳定性,并进行了数值仿真试验。     

Class of modified parallel combined methods of real-time numerical simulation for a stiff system

A class of modified parallel combined methods of real-time numerical simulation are presented for a stiff dynamic system. By combining the parallelism across the system with the parallelism across the method, and relaxing the dependence of stage value computation on sampling time of input function, a class of modified real-time parallel combined methods are constructed. Stiff and nonstiff subsystems are solved in parallel on a parallel computer by a parallel Rosen-brock method and a parallel RK method, respectively. Their order conditions and convergences are discussed. The numerical simulation experiments show that this class of modified algorithms can get high speed and efficiency.     

动力学系统数值仿真并行算法的发展

本文主要综述动力学系统仿真的非刚性、刚性系统和微分代数系统并行数值方法的一些最近发展。     

分解刚性大系统数值仿真并行算法

针对一类分解的刚性大系统，根据系统分割的思想，提出了组合ＲＫ－Ｒｏｓｅｎｂｒｏｃｋ方法，将方法分割和系统分割的思想相结合，构造了并行组合方法。对于提出的并行算法，比较系统地研究了算法的构造以及它们的收敛性和数值稳定性，并在微机和多处理机上进行了数值仿真试验。     

初值问题数值积分的并行化方法

本文综述初值问题数值积分的并行化方法的一些结果。讨论的内容包括刚性和非刚性常微分方程组的方法分割的并行化方法以及这些并行算法的构造和分析，也涉及时间分割的并行化方法。考虑各种可能的并行化途径。     

一类实时间断处理的并行组合算法

对于含间断的分解的大系统,利用系统分割的并行化思想和“瞎子探路”的间断处理算法,构造并且研究了一类实时间断处理的并行组合算法,含间断的子系统采用实时RTRK方法积分并做间断处理,而不含间断的子系统采用AB方法积分,讨论了算法的误差阶和实时实现时含间断的子系统的规模与不含间断的子系统的规模之间的关系,数值仿真试验表明算法是有效的。     

面向CPU、GPU多目标机的混合求解器设计与实现

传统常微分方程的并行求解方法主要包括面向任务的并行和面向方法的并行,但是这两种求解算法,只能利用CPU,或者只能面向同质形式的ODE(ordinary differential equations)簇,存在严重不足.以 RIDC(revisionist integral deferred correction)算法为基...     

常微分方程初值问题并行算法研究现状

本文对常微分方程初值问题数值求解的并行算法进行综述,给出并行算法的应用前景和构造的一些途径,同时指出并行化的主要困难和一些解决的方法。     

仿真分支方法及其实现

以网络为基础的并行与分布式仿真技术是研究大规模复杂系统的有效方法,已成为近年来仿真研究中的热点问题。在并行和分布式仿真的基础上提出了一种基于分支的仿真运行方法,并且分别在串行计算机、多CPU计算机和分布式环境下实现了该方法。与传统仿真相比,这种基于分支的仿真方法的优点是,各个分支共享决策点之前的计算量,避免或减少了仿真中的重复计算,增加了仿真的并行度,从而提高了仿真的执行效率和速度,增强了仿真程序的健壮性和优化能力。     

并行计算机仿真程序——PCS

本文介绍利用单计算机与C语言开发的在Unix操作系统控制下运行的IP—1并行计算机仿真程序PCS。该程序提供一个多处理机并行程序的仿真执行环境,并在执行过程中能观察某些变量的中间结果。其目的在于辅助并行程序的调试和并行算法的研究。 本文提出了IP—1并行计算机的仿真模型:将多处理机映射到多进程,多路存取存贮器映射到MAM数据数组,纵横开关映射到交换控制函数,并行性映射到并发性及并行运行方式映射到串行运行方式。     

大点数FFT的多DSPs并行处理算法及实现

在FFT变体的基础上 ,提出一种新的并行算法 :先将数据在几片DSPs上并行地进行前几级蝶型运算 ,然后将结果汇总到另一片DSPs进行后几级蝶型运算 ,以实现大点数的FFT。该算法便于流水处理 ,只有一次简单的数据通讯 ,而且旋转因子规律简单易于将大点数FFT拆分成小点数FFT。应用该算法在多DSPs系统上 (5片TI公司的高速DSP芯片 :1片C6 2 0 2和 4片C6 70 1)实现 2 5 6K点复数FFT只需用 4 9ms,说明该算法有并行度高和易于实现的特点。     

两类隐式单块混合法

对解m维Stiff常微分方程初值问题提出了可高度并行计算的r-点r 3阶A－稳定和r-点r 2阶L－稳定的两类隐式单块混合法，由此两类方法所导出的方程组可用“完全平方”迭代法解之，如使用r个处理机并行计算，则每个处理机上的LU－分解运算量为m^3/3 O(m^2)。文末给出了算例。     

大型武器系统六自由度并行仿真研究

在建立了大型武器系统六自由度仿真模型的基础上,通过充分开发和挖掘六自由度模型的并行性,设计了高效的并行仿真算法,并在ＥＰ－８６０全互连多机系统上实现了产自由度的超实时并行仿真,为开展产地实物仿真和基于六自由度仿真的闭环动态测试奠定了技术基础。     

Rollout及其并行求解算法在多类商品库存控制中的应用

Rollout算法是Bertsekas提出的求解马尔科夫决策过程(MDP)问题的一种仿真优化算法。文章研究Rollout算法求解多类商品库存控制问题,给出了基于性能势和神经元动态规划的Rollout优化算法。另外,为了降低运算时间,文章提出了两种Rollout并行求解算法,并讨论了这两种并行算法各自的适用场合。实验结果表明,Rollout算法能满足模型未知系统的优化要求,具有较好的并行性能。     

基于并行处理的分析仿真解决方案

分析仿真是以复杂问题分析为目的的一类仿真活动,在国防及国民经济各领域的应用日益广泛。随着仿真应用的不断深入,如何提高分析仿真的运行效率成为急需解决的问题。讨论了分析仿真的计算特点,指出了当前国内采用HLA体制、基于分布式网络解决方案存在的不足,分析了分析仿真的潜在并行性及面临的挑战;从国外分析仿真应用发展趋势以及国内实际情况出发,提出了基于高性能并行计算的分析仿真系统层次式体系架构,该方案可充分挖掘分析仿真的并行性,能有效支持分析仿真应用的运行和开发;同时该方案采用层次式架构,各层次内部功能相对独立,使得整个系统更易于维护和升级。     

3-RRRT并联机器人解耦的反演自适应动态滑模控制

针对3-RRRT型搬运机器人提出一种解耦的反演自适应动态滑模控制方法,以提高控制精度和鲁棒稳定性。首先利用非线性补偿方法将系统解耦成线性系统,运用一阶动态滑模设计新的滑模面,然后利用基于李亚普诺夫函数的Backstepping控制设计方法和自适应控制技术,设计了全局渐近稳定的系统控制器,最后利用MATLAB进行了系统控制数值仿真,结果表明,对3-RRRT型并联机器人的这种强耦合的、具有不确定性的非线性系统,采用该解耦的反演自适应动态滑模控制方法,可以达到理想的控制精度,并能保障系统的鲁棒稳定性。     

复杂系统的平行控制理论及应用

首先给出了复杂系统的定义,并对复杂系统的研究现状和存在的问题进行了探讨,认识到没有可用来描述复杂系统的足够精确的模型,基于还原论的现有控制理论和方法难以发挥有效作用。在此基础上,提出了应对这类复杂系统问题的平行控制方法,阐述了其ACP思想、基本原理和优势等。同时对控制理论的发展历史做了简要描述,证明平行控制理论的产生是必然的。并阐述了平行控制理论的核心技术。最后介绍了平行控制系统平台及其在乙烯生产和城市交通中的应用,描述了平行控制理论研究和应用实践的前景与展望。     

环形不同部件相邻2/3(G或F)可修系统的可靠性分析

本文考虑了相邻２／３（Ｇ或Ｆ）不同部件的这类环形可修系统,给出了这类系统可靠度的Ｌａｐｌａｃｅ变换表达式、首次故障前的平均时间（ＭＴＴＦＦ）等可靠性指标,为进一步探索环形不同部件相邻ｋ／ｎ（Ｇ或Ｆ）可修系统、复杂串并联和复杂并串联系统提供了一条新途径。     

隐式两步混合法

本文构造了三类两步混合方法，其中一类为Ａ稳定的四阶隐式方法，一类为接近Ａ稳定的五阶隐式方法，最后一类为四阶预估－校正混合方法，其稳定区域在负实轴上超过了四级四阶Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔａ方法的稳定区域，而每积分一步其右函数计算只需三次。对于这三类方法文中均作了精度阶、稳定性、收敛性等的分析，并讨论了四阶预估－校正混合方法的并行实现。     

中国制造业生产效率评价:基于并联决策单元的动态DEA方法

在已有的并联决策单元DEA效率评价方法的基础上加入时间维度, 推演出了具有并联决策单元内部结构的复杂系统动态DEA效率评价方法. 该方法克服了传统DEA效率评价方法无视系统内部结构、高估效率指数的缺陷, 并且可以考量决策单元及其内部各生产单位在一个时期内的效率变化, 从而有着更为现实的应用价值. 运用该方法对我国8个经济区域四大类制造业的测算结果显示: “十一五”期间没有一个行业或地区的动态效率指数为0, 这说明我国制造业的生产效率并没有达到最优; 低外向度产业的生产效率增长快于高外向度产业, 低劳动密集度行业的效率改进快于高劳动密集度的行业; 高外向度低劳动密集型产业依然是我国制造业效率改进的'短板"; 劳动密集型产业向中西部转移造成了南部沿海地区制造业生产效率改进的滞后和中西部地区劳动密集型行业的发展.