考虑节点失效恢复能力的网格服务可靠性建模与分析

针对需要较长执行时间和占用较多计算机资源的"大任务",其节点可靠性随着时间的增加而呈指数衰减的问题,给出了一种考虑节点失效恢复能力的网格服务可靠性模型.在星型网格系统的网格服务可靠性分析中引入了节点失效恢复机制,并考虑了节点软件可靠性对网格服务可靠性的影响,同时采用子任务并行处理和子任务冗余方法提高服务的可靠性.仿真结果验证了引入节点失效恢复机制对提高网格服务可靠性的积极影响,为解决"大任务"可靠性偏低的问题提供了一种有效的解决方法.     

一种面向结构的自动化网格测试方法研究

作为保证网格服务质量的重要技术手段,网格测试已成为网格研究的热点内容之一.由于测试策略中"黑盒"与"白盒"的不同,网格测试的框架模型设计也应当予以区别.针对"白盒测试"提出了"面向程序结构的自动化网格测试框架",并在此基础上实现了基于C的自动测试模型.该模型支持了网格测试用例的自动生成以及单元测试、功能测试、回归测试等网格测试活动的自动化.     

联合RANS/LES方法数值模拟方柱绕流

在粗细两套网格上,采用联合RANS/LES数值模拟Re=2.2×104的非定常方柱绕流经典算例.以标准的k-ε模型为基础,采用两种亚格子湍流模化方法,分别为PRNS(partially resolved numerical simulation)和DES(detached eddy simulation).PRNS模型与计算网格无显式关联,而DES与网格有一定关联.计算结果表明,联合RANS/LES方法即使在较粗的网格上也能得到较好的结果,DES方法预测到了二维模拟中的"双周期"现象,整体表现优于PRNS方法;亚尺度湍流模化中与计算网格的关联程度对结果有较大影响.     

船舶螺旋桨黏性空化流场数值方法

以螺旋桨E779a为对象研究适合螺旋桨黏性空化流场的数值方法.基于黏性多相流理论,在均匀入流条件下数值求解纳维-斯托克斯(N-S)方程和空泡动力学方程组来预报螺旋推力系数KT、轴向速度UX和蒸汽体积分数av.数值结果表明,增加螺旋桨盘面至压力出口的计算空间距离后KT和UX的准确性提高了约3%.螺旋桨外围圆柱形规则区域用结构网格划分可以明显改善片空化的预报.对于相同网格策略,网格尺寸在一定范围内减小对片空化位置、KT和UX的预报结果影响不大,但片空化程度预报的准确性提高23%.网格收敛指数表明网格无关性较好,标准k-ω模型使计算容易收敛,大涡模型可提高UX和湍流动能的预报精度.     

信息资源管理新技术——信息网络

2005年12月20日，甲骨文中国公司发布了第三次网格指数（Oracle Grid IndexⅢ）的调查结果，它显示中国在网格发展方面最大的进步体现在“基础就绪”指数上（位居全球之首），而“生命周期”指数却极低，这反应了人们对网格的陌生。然而，信息网格却是信息资源组织管理和共建共享中至关重要的核心技术，因此，我们在此刊登此文，以使读者对这种重要技术有一个全新的认识。     

网格计算平台GBuilder下图像处理应用研究与实现

OGSA(开放网格服务体系架构)规范、OGSI(开放网格服务基础架构)技术标准以及基础平台GT3(Globus Toolkit 3.x)的研究实现使得开发网格应用成为可能,但是当前网格计算应用快速开发问题仍是困扰网格应用的关键问题之一.所提及的网格开发平台GBuilder正是基于此而构建的一个方便快捷的开发平台.网格计算的一个重要特点就是对强大计算能力的支持,通过网格节点对图像的快速计算处理和对实现结果的分析验证了基于GBuilder网格平台在网格环境下实现网格的可操作性和实用性.     

网格技术及基于网格服务的工作流系统模型

对网格技术和工作流技术进行了概括性介绍,然后简要介绍了开放网格服务体系结构(OGSA)和网格服务的概念及特点.根据对工作流应用领域的深入了解,总结出网格技术在工作流领域中的主要应用需求,在此基础上提出了基于网格服务的工作流的构想和基本模型.     

基于NPP-VIIRS的福建省人口网格化方法改进对比分析

基于夜间灯光人口校正指数(NANI)、城市夜间灯光校正指数(VANUI)、人居指数(HSI)3种指数修正NPP-VIIRS夜间灯光过饱和与溢出效应的修正模型，直接面向网格，采用按县域中有人口分布的网格数加权，使用最小二乘法回归对人口空间网格化，并随机抽取一定比例网格化后的乡镇域样本加以验证.结果表明：(1)3种修正模型改进后的网格化系数均通过p=0.001的统计学意义检验，拟合优度增加、预测标准误差大幅降低；(2) 3种修正模型的人口绝对误差(MAE)、人口纯方根误差(RMSE)、人口相对误差(MRE)值均有较大幅度降低；(3) 3种修正模型两两之间的夹角余弦系数为0.981～0.996,每个网格绝对距离为29.1～75.8人，同一性大，互证有效.说明3种修正模型的改进既考虑了县域规模差异的影响又避免了建模过程中行政单元与网格单元的尺度变换，显著提高了人口网格化精度.     

全金属单螺杆泵瞬态漏失特性分析

基于Simeric-MP+商业软件对全金属单螺杆泵进行流体域动网格划分并根据网格收敛指数(GCI)选择网格方案,通过数值计算方法分析单螺杆泵能量特性和压力脉动特性对瞬态漏失特性影响,总结一般规律与内部机理.结果表明:随着介质黏度μ的减小和间隙量δ的增大,数值计算的泄漏量逐渐增大,此规律与缝隙流动模型一致;瞬时泄漏量不等...     

虚拟试衣系统中的模型变形

在虚拟试衣系统中,所用的衣物模型都是预先制作好的三维网格模型.为了使虚拟衣服针对不同用户进行"量体裁衣",就必须对其进行网格模型变形.提出了一种基于人体轮廓图驱动的三维模型变形方法来生成与用户体型相符的衣物模型.该方法包括对网格模型的编码、选择和移动锚点,求解能量优化问题,最终得到变形后的网格,并通过网格简化操作加速网格变形,使得模型变形算法效率大大提升,论证了将模型变形应用于虚拟试衣系统的可能性.     

三维网格模型的空间布尔运算

为了快速正确地对各种复杂程度(开放、封闭)的网格模型进行空间布尔运算,根据复式网格的可定向性建立各元素间的拓扑关系,并根据这些拓扑关系判断网格面片的最终去舍,得到布尔运算结果.算法首先对网格方向一致化,然后通过相交测试求出两两相交三角形面片之间的交线,再由相交三角形与它的交线得到多边形,并对该多边形进行三角化,得到"结果交域",最后根据这些"结果交域",以及各元素间的邻接关系判断其他网格的取舍,得到最终结果.实验表明该算法结果正确、计算量少、速度快,同时适应于封闭与开放网格模型.     

基于间隙度维数的城市土地利用聚簇格局模拟分析

城市土地利用多中心自组织聚簇格局是土地集约节约利用的重要特征和标志之一.针对传统间隙度指数在表达模拟上存在着"可塑性面积单元"等空间尺度效应问题,借助分形理论具有的空间尺度无标度特性,采用"间隙度指数——采样网格尺度"双对数形式构建间隙度维数模型,实现定量表达城市土地利用在空间上的聚簇程度,并以武汉市为例展开验证应用分析.研究结果表明,该模型在统计上具有较好的拟合度,能够跨尺度准确表达城市典型用地类型的聚集离散程度.     

求解不可压Navier-Stokes方程的一种高效两水平方法

提出了一种基于Arrow-Hurwicz(A-H)方法的两水平方法(以下简称m-A-H-1-Oseen方法)来求解不可压Navier-Stokes(N-S)方程.首先在粗网格上采用A-H方法求解不可压N-S方程,得到粗网格上的数值解.然后在细网格上利用粗网格上的数值解求解原方程线性化的Oseen格式,由此获得所需的两水平方法.对该方法的收敛性进行了系统理论分析.     

一种新的FDTD差分网格

提出了一种新的时域有限差分法(FDTD)差分网格,使电场各分量位于网格的顶点,磁场各分量位于网格的中心.导出了基于新网格的FDTD迭代公式,讨论了新网格对FDTD基本理论的影响.新网格的优点在于:更新某一分量时,用到了其周围更多的信息,使计算精度得到提高.数值实验证明新网格对提高计算精度是有效的.     

构造对流扩散方程高精度非均匀网格格式的指数变换方法

提出了一种基于非均匀差分网格,构造求解对流扩散方程的高精度格式的指数变换方法.引入指数函数,将对流扩散方程变换为扩散反应方程,消除了数值求解中较难处理的对流项.采用优化差分方法推导出扩散反应方程基于非均匀网格的高精度差分格式,进而通过逆变换得到对流扩散方程的高精度格式.理论分析表明,该方法具有3至4阶精度,当计算区域为均匀网格时取得4阶精度.数值实例表明,在相同的非均匀网格系统中,此方法的计算精度明显优于传统的隐式差分方法.在水环境的实际模拟计算中,根据物理量的变化规律灵活地调整非均匀网格的间距,不仅能增强高精度差分方法的实用性,而且可以取得比均匀网格方法更为精确的计算结果.     

口腔预备体颈缘线的快速提取

预备体颈缘线的提取技术是保证口腔CAD/CAM修复体边缘密合性的重要环节,对修复体质量和牙周组织健康至关重要.文中提出了一种口腔牙齿预备体颈缘线半自动提取算法.该算法首先对三角网格上的离散曲率进行分析,估算了网格点的曲率值,然后利用"方向"追踪方法快速提取初始特征线,再利用"曲率"吸引策略保持能量最小的方法优化网格特征线.应用实例表明,文中算法是有效的、可行的.     

Catmull-Clark细分曲面的误差界估计

Catmull-Clark细分曲面是定义在任意拓扑网格上的一种细分曲面的框架,它是双三次B样条曲面的一种推广.该文主要研究Catmull-Clark细分曲面的误差界估计.利用控制顶点的一阶差分来定义Catmull-Clark曲面的连续三层细分网格间的距离,推导出一个计算控制网格到Catmull-Clark曲面的误差界的公式.同时也说明Catmull-Clark曲面的控制网格是以指数速率收敛的.     

基于浮动车大数据与网格模型的城市交通拥堵识别和评价研究

随着机动车辆的迅猛增长,城市路网呈现出事件多发、通行状态多变的特征,大城市的交通问题日趋严重.借助大数据技术,通过对城市路网中海量浮动车轨迹数据的深入挖掘,能够实现对复杂交通状态的快速识别和准确分析.本文首先对北京市浮动车的海量数据进行校准和清洗.其次,针对不同的研究内容,构建不同尺度的网格模型.然后,根据网格内节点对行程时间的历史数据,识别常发拥堵区域;结合实时行程时间数据,识别偶发拥堵事件.最后,通过对网格交通运行指数进行密度聚类,从空间范围上将大城市拥堵区域的类型划分为"点-线-面"3个层级对交通拥堵进行评价研究.本研究不以道路矢量地图为基础,仅通过浮动车轨迹数据,便可以实现对交通拥堵的高效识别和宏观拥堵的评价.     

Doo-Sabin曲面控制网格的收敛估计

Doo-Sabin细分曲面是定义在任意拓扑网格上的一种细分曲面的框架,它是双二次B样条曲面的一种推广.基于这个性质Doc-Sabin曲面被广泛应用于具有任意拓扑结构的复杂形体的造型.本文运用Doo-Sabin控制点的一阶差分技术来研究Doc-Sabin细分曲面控制网格的收敛问题.证明了Doc-Sabin曲面控制网格以指数速率收敛,并给出了一个计算估计公式.在此基础上可以给出Doo-Sabin曲面的误差估计的计算公式.     

网格工作流中协同机制的研究与实现

对计算机支持的协同工作(CSCW)和工作流进行了深入探讨.在分析网格工作流特点的基础上,提出了网格协同工作流参考模型,并详细分析了基于协同上下文概念的网格协同工作流的协同机制及其实现方法.最后,给出了此协同机制在银行贷款系统中的应用实例.