基于PVM的m-Step Jacobi PCG方法网上并行求解有限元方程

针对基于PVM的桌面PC机联网而成的网络并行计算环境中,处理机的运算速度较快而处理机间的通信相对较慢,以及微机的内存有限的实际情况,从实用的角度出发,给出了基于PVM的网上求解有限元方程组的并行m-Step Jacob i PCG方法,该算法的矩阵和向量采用行元素相邻单元贡献法实现有限元总体刚度矩阵和荷载向量的并行计算与组装,分块储存在各处理机上,其处理机间通信较少。并在1-4台桌面PC机连接成的局域网,PVM3.4 on W indow2000,VC 6.0并行计算平台上编程对该算法进行了数值试验,得到了较理想的结果。     

结构非线性动力分析显式积分并行算法

对同时具有几何非线性、材料非线性和边界条件非线性的结构动力分析问题的并行性进行了讨论。提出了能有效用于该问题并行计算的双重区域分解法 ,重新规划了各处理机与宿主机间的任务分配。采用了数据整体传送技术 ,不需要处理子域交界面上的“影响单元”,减少了算法的复杂度 ,降低了通信开销。对 3 2 3 0 4 5阶自由度、 62 5 0 0时间步的大规模冲击接触问题进行了并行计算 ,在网络机群环境下采用 8个处理机并行计算时的并行效率为 84 .6%。结果表明 ,该并行算法对大规模非线性问题的并行计算非常有效     

代数多重网格与多波前技术综合并行有限元分析方法

提出一种新的有限元并行计算格式，将代数多重网格、块迭代与多波前技术综合用于有限元分析，具有不限制节点编号顺序、编程简单、存储量小和计算时间少的优点。并行程序是在国家高性能计算中心（北京）的曙光1000A上借助PVM（Parallel Virtual Machine）软件系统实现的，PVM系统用于处理各计算节点间的通信。考题显示出较高的并行加速比和效率。     

一类椭圆型方程边值问题异步并行算法的构造

基于多数据流多指令流MIMD计算机上的异步并行运算机理，针对一类二阶椭圆型偏微分方程第一边值问题，研究了并行迭代算法的构造方法。在构造差分格式的网格中，对非正则的边界点采用特殊的归类处理方法，从而对差分方程组的系数阵实现了估值判定，并在各处理机完成相应子任务的自治运算下，推出了一个异步并行计算的迭代格式，最后给出了该算法收敛的充分条件。     

n_星形图的全交换路由算法

全交换系统中的每个处理机同时把各自的消息送给其它所有处理机的一种通信。这是并行计算中的最常用的通信模式之一。本文在n-星形图上提出了一种新的全交换路由算法。     

基于PVM求奇异两点边值问题的局部加密并行算法

主要讨论了一维奇异两点边值问题的局部加密并行算法,并基于PVM并行编程环境,在1~4台桌面PC机连接而成的局域网上编程对该算法进行了数值试验,试验表明该算法对于处理一维奇异问题是有效的。     

利用确定性退火技术的并行聚类算法

划分聚类和分级聚类是两种基本的聚类手段。划分聚类常常可以转换为一个全局最优化问题 ,传统的划分聚类方法很难得到全局最优解。基于确定性退火技术 ,给出了解决划分聚类问题的一种算法 ,并给出了在集群系统上的并行化方案 ,推导出了参与并行计算的最佳处理机数目 ,给出了加速比的估算公式。通过模拟算例可知 ,该算法的特殊结构适合在机群系统上进行并行计算 ,特别对聚类点集相当大的聚类问题 ,由于任务间的通信开销与计算量相比很小 ,能够达到很好的并行效果     

基于Cluster的大型油藏数值模拟的并行计算

大规模整体油田的精细油藏数值模拟需要并行处理。该文基于Cluster并行系统,将三维三相油藏压力计算,转化为以油层为并行计算粒度、通过井筒压力耦合全油藏压力的多层二维二相的压力计算,用网格节点排序方法和预处理算法等缩短计算时间,实现了100.2万网格点的实际大规模油藏数值模拟问题,在17个处理机并行计算时,加速比达6.75。结果表明,该并行计算具有较好的效果,该并行软件正在胜利油田得到应用。     

Adomaint原理与线性方程组的网络并行计算

论证了广西大学龚仁喜教授,邓艳等基于Adom aint原理建立的线性方程组的求解方法与Jacob i迭代法理论上等价;基于其思想,给出了一种求解线性方程组的并行算法,并将1~16台PC机联网,分别安装W in-dows2000、PVM3.4和VC6.0以组建网络并行计算平台,并在该平台上编程对该算法进行了并行数值试验,算例计算结果(表1和表2)表明该算法具有较高的加速比和效率,适合大型线性方程组的并行求解.     

WVP3——1个基于Win32的可视化并行程序开发平台

针对网络并行计算中使用的并行软件环境对非专业人员来说使用难度大且大多是基于UNIX环境开发的特点,构造了1个基于Win32系统的可视化并行程序开发平台(WVP3)．该平台提供了可视化界面,并对底层的并行软件进行了较好的封装,使得Windows用户及非计算机专业人员也可以进行并行程序设计．计算时,只需利用该平台提供的工具将并行问题以图形的形式描述出来,平台按照用户的任务描述自动生成任务间的通信语句,自动完成整个并行计算过程．此外,提供了平台的可视化任务描述手段及部分实现细节,描述了该平台使用的用户分析算法和处理机调度方法,并结合实例介绍了使用该平台进行并行程序设计的方法．     

结构动力分析显隐式混合积分并行算法及实现

在分布式并行计算机环境下开展有限元并行算法研究是计算力学领域的前沿课题之一。基于区域分裂法,提出了一种新的结构动力分析的显－隐式混合积分并行算法,给出了其算法执行过程,并从物理直观意义上解释了该算法的设计思想,指出了其本质是一种单元弱耦合的混合积分算法。同时在网络并行计算机群系统上,基于并行平台（ＰＶＭ）设计了算法程序。最后,通过数值算例证明了该算法的可靠性和有效性,并指出了进一步提高并行效率的关键是如何合理确定隐式积分区域单元数目     

PDD算法在对称多处理器高性能计算机上的并行实现

使用基于MPI并行编程方法，对PDD算法进行了并行处理及fortran编程，给出了并行代码在上海大学计算机学院自强2000集群式高性能计算机上的运行结果，以及与串行程序相比较的并行加速比。     

基于性能势理论对闭排队网络进行梯度估计的并行仿真算法

对Ｍａｒｋｏｖ性能势理论在一类闭排队网络中的应用给出了一种高效的并行仿真算法．针对仿真中占总运算量７０％以上的一类参数矩阵运算的特点，提出了一种新的矩阵元素对处理器的分配方法：“螺旋式”划分法，使该部分矩阵运算在所有处理器上达到了完全负载平衡；针对仿真中样本轨道数据的大量的广播通讯开销，该文提出用“公共随机数”使所有处理器产生相同的样本轨道，从而以增加很小工作量的代价去掉了这部分通讯开销．另外，由于仿真中占总运算量９０％以上的两部分矩阵计算的特征：没有矩阵元素在各处理器间相互交换的通讯开销，该文算法能广泛地适用于各种体系结构的并行机．最后给出了该并行算法在一台ＳＰＭＤ并行机上的计算结果，显示出该算法能取得接近线性的加速比和较高的并行效率．     

一种基于PVM的交错一致检查点算法

研究了一种基于PVM的交错一致检查点算法，该算法对系统资源的战胜率小，冻结时间短，尤其当计算节点具有多个处理器时，进行检查点操作不会由于对存储器的争用而导致用户进程的冻结，提高了检查点算法的效率，同时，该算法的IPC机制是基于PVM的消息传递机制，因而所有操作对用户程序是透明的。     

基于数据分割的二维离散余弦变换并行算法及其在图像压缩中的应用

针对算法运行时间随问题规模增大而迅速增加这一特性,探讨了一种基于WIN32环境搭建PVM并行虚拟机的具体方法,设计了一种基于数据分割的二维并行DCT算法,并把该算法应用于基于JPEG的图像压缩实际,同时设计了相应的实验方案.通过在串行和并行环境下进行对比实验,结果表明:在运算量随着问题规模增加的时候,并行方案能有效地改善算法运行性能.     

最小二乘辨识算法的并行计算及实现方法

以机器人自适应扰动控制中系统参数的辨识为模型，对逆归最小二乘辨识算法的并行计算进行了较深入的研究。结果算法的实施，提出了一种基于Ｉｎｔｅｌ８０９８单片机的多单片机结构，其中单端口写入、多端口读出的共享存贮器方案可命名微处理机间直接进行数据传输，有效地提高了数据的传输速率。