基于PETSc的MPI编程方法及应用

介绍了可移植可扩展科学计算工具箱(PETSc：Portable，Extensible Toolkit for Scientific Computation)及MPI编程的方法．并且通过具体实例就如何在高性能计算机上基于PETSc进行并行编程作了讨论，所给出的程序代码均已运行成功，并和基于MPI方法手工编写的并行代码作了比较，并给出具体结果。     

天体大规模数值模拟软件性能优化

在百万亿次超级计算机深腾7000上进行了基于Aztec库和PETSc库的天体大规模数值模拟程序对比测试,并对性能测试结果进行了分析.实验结果表明,当8核/节点时,PETSc程序运行时间是Aztec程序的23.34%～41.10%,平均为29.31%;当4核/节点时,PETSc程序运行时间是Aztec程序的19.72%～31.34%,平均为24.97%.在测试过程中,还观察到同样的问题规模和处理器核数,每节点采用4个处理器核比采用8个处理器核时的运行时间,在基于Aztec库的情况下平均下降29%,在基于PETSc软件包的情况下平均下降36%.此外,还给出了对PETSc程序进一步对角线存储优化的结果.实验结果体现了深腾7000提供的有效支持,对软件下一步的优化研究有指导意义.     

不同开发工具中混合编程的研究与实现

研究了不同开发工具中混合编程的方法，解决了不同开发语言间代码重用的问题，充分发挥了各种开发工具在软件设计中的优势，提高了开发效率，缩短了开发周期。通过具体示例演示了如何在不同开发环境中进行混合编程，同时给出了不同开发语言中进行混合编程的注意事项。     

微机应用软件中的数据组织技巧

如何使用恰当的方式组织所需的数据源，是微机数据库编程中的关键问题。本文分析了VB中的数据对象在实际编程中的有关方法和技巧，并用程序的方式给出了具体的应用实例。     

利用Apache＋PHP＋MySQL架构电子商务平台——PHP网络编程调试平台的实现

对各种基于PHP MySQL编程、调试、应用平台进行了比较，认为最佳PHP MySQL编程调试平台是Windows NT／XP Apache PHP MySQL，并就此平台给出了完整具体的整合安装配置方法与步骤。     

函数矩阵eA(t)与变系数线性微分方程组初值解的表达式

利用函数矩阵e^A（t）分别给出常系数微分方程组和满足一定条件的变系数线性方程组初值解的表达式．对求变系数线性方程的初值解，给出了几个充分条件．对具体实例的求解给出了一般算法，并用Matlab编程实现．     

PC集群的建立和MPI并行环境的实现与编程

基于商品化部件的高性能集群计算已逐渐成为一种未来主流的并行计算系统．本文介绍了一种基于WINDOWS和MPI并行编程环境的PC集群系统的建立，介绍了MH的特点以及MPI常用编程模式，并给出了具体的实例说明．     

用Mathcad编程求解平面恒定温度场的差分解

结合具体实例给出使用Mathcad编程求解平面恒定温度场差分解的方法，并指出这种方法的优越性。     

多线程串行通信实现技术

提出了并发串行通信的编程思想,讨论了Win32下多线程的具体编程方法,并给出了一个经过封装的通用串行通信接口类。     

FranklinC51语言编译错误分析及解决方法

针对ＦｒａｎｋｌｉｎＣ５１语言编程中容易出现的几种错误，用三个实例分析指出了Ｃ５１产生错误的原因，并给出具体的解决办法。     

p-HPF并行编译器对数据并行和任务并行的支持

p-HPF是一个基于cluster体系结构的HPF并行编译系统 ,它不仅支持数据并行计算范例 ,而且也支持任务并行范例。给出了 p-HPF并行编译系统的体系结构和实现策略 ,介绍了 p-HPF实现数据并行和任务并行的机制 ,包括数据分布方法、外部过程调用等。还给出用 p-HPF求解N-body、快速傅立叶变换、单炮地震资料的处理等应用实例。     

关于并行优化算法的分析

对整体的并行优化算法，如：并行变量分块算法（PVD）、并行梯度分块算法（PGD）、并行变量转换算法（PVT）等进行了分析。这些算法将原最优化问题分解为一系列规模较小的且相互独立的子问题，从而用多台处理机同时对这些子问题求解，减少了工作量、缩短了计算时间。     

PC机上并行计算线性方程组

作者从微机内存有限这一实际情况出发,采取内存与硬盘交换数据的方法,利用网络技术及可移植消息传递界面MPI,给出了在微机簇上实现求解较大规模线性方程组的并行算法。同时,此算法也适用于在单个微机上串行求解线性方程组。并编制程序在微机簇上进行了数值试验,得出了正确的计算结果。     

并行计算机与并行算法述评

并行计算是大规模科学工程计算和数据处理的一个重要工具和必然趋势，本文从并行计算机系统和并行算法两个方面论述了并行处理的基本原理和方法。     

并联机床机构的分析

介绍了并联机构的产生、发展及其应用，阐述了并联机床的发展，并对并联机床机构进行了位置、运动及其空间分析。     

基于MPI/OPENMP混合编程的三维粒子模拟并行优化

针对MPI、OPENMP并行程序各自存在的缺陷,将MPI与OPENMP结合起来,实现了MPI/OPENMP混合并行编程;通过实验对MPI、OPENMP并行程序及MPI/OPENMP混合并行编程进行了分析.实验结果表明:MPI/OPENMP混合并行编程可以大大减少通信量,其效率和加速比均优于纯MPI并行程序,克服了MPI并行程序中因粒子分布不均匀使负载不均衡而导致的程序性能下降的问题,使得可以利用集群中的更多结点来进行计算,缓解了MPI并行程序的通信延迟问题;同时,MPI/OPENMP混合并行编程克服了OPENMP并行程序依赖于单台计算机处理能力和存储空间的问题,大幅度提高了模拟规模.     

电特大天线增益的高效求解

为解决电特大天线辐射特性计算效率低的问题,提出并实现了一种基于多极子的聚集思想快速求解远场信息的高效并行算法.根据目标在并行多层快速多极子中几何树的特征,提出高层远场模式直接聚集,并且按行并行插值的混合MPI-OpenMP并行计算方案.将该算法应用于大射电天文望远镜FAST（five-hundred-meter aperture spherical telescope）的远场方向图和增益的计算,通过与等效电流直接积分法计算对比展示其计算精度与效率.结果验证该算法的远场辐射特性计算精度,且同等远场计算任务量下,平均单方向计算效率提高近万倍.      

基于TMS320C80的离散Hadamard变换并行实现

针对离散Hadamard变换在实时信号处理中具有广泛应用,但其运算速度受到DSP器件性能限制这一实际情况,进行了离散Hadamard变换的并行性研究及并行性能分析;并在基于并行多处理机平台——TMS320C80的编程结构基础上,实现了并行离散Hadamard的变换.基于TMS320C80进行的试验表明:所开发的并行DHT算法运行结果与理论分析吻合,该并行算法的速度和精度都得到了保证.     

计算并行性的研究和描述

本文对计算并行性的几个级别,给出了Petri nets方式的描述并且研究了它们的并行特点,实现了对典型新一代计算机体系结构和语言的并行流程的描述。