网格技术在智能公交系统中的应用

主要研究了将网格技术应用于实现智能公交系统的基本思想和部分技术的实现方法.网格技术通过对异构资源的整合,能够实现更高程度的资源共享和更强的计算能力,它为实现智能公交系统提供了一种有效的解决方案.首先提出了基于"服务"的系统分层体系结构,包括资源服务层、基础服务层与系统服务层,然后阐述了基于OGSA的关于智能公交系统的信息集成、功能封装和应用开发的设计思想和方法,并且采用请求/应答与订阅/通知两种方式实现了信息集成.     

Co-OLAP:CPU&GPU混合平台上面向星形模型基准的协同OLAP

当前GPU(图形处理器),即使是中端服务器配置的中端GPU也拥有强大的并行计算能力.不同于近期的研究成果,中端服务器可能配置有几块高端CPU和一块中端GPU,GPU能够提供额外的计算能力而不是提供比CPU更加强大的计算能力.本文以中端工作站上的Co-OLAP(协同OLAP)为中心,描述如何使中端GPU与强大的CPU协同以及如何在计算均衡的异构平台上分布数据和计算以使Co-OLAP模型简单而高效.根据实际的配置,基于内存容量,GPU显存容量,数据集模式和订制的AIR(数组地址引用)算法提出了最大高性能数据分布模型.Co-OLAP模型将数据划分为驻留于内存和GPU显存的数据集,OLAP计算也划分为CPU和GPU端的自适应计算负载来最小化CPU和GPU内存之间的数据传输代价.实验结果显示,在SF=20的SSB(星形模型基准)测试中,两块至强六核处理器的性能略优于一块NVIDA Quadra 5 000GPU(352个cuda核心)的处理性能,Co-OLAP模型可以将负载均衡分布在异构计算平台并使每个平台简单而高效.     

云环境下基于预分片的遥感数据并行重采样方法

面向海量高分辨率遥感影像数据快速发布需求,针对当前云环境下遥感影像数据并行重采样存在的难题,结合云平台MapReduce并行计算框架特性和遥感影像数据处理特点,提出了一种基于预分片的遥感影像数据并行重采样方法,通过预分片机制有效实现了该框架中对影像数据分片和并行重采样任务的控制,解决了MapReduce难以用于并行处理非结构化、具有空间位置特征的遥感影像数据的问题,从而实现了云环境下遥感影像数据的高效并行重采样.通过在开源云平台Hadoop上的实验和分析表明,该方法具有良好的重采样性能,能够实现高分辨率遥感影像数据的高效重采样.     

Windows环境下河网水流多线程并行计算

基于多任务Windows操作系统的线程和事件机制,利用Windows系统API函数创建多个线程,并对共享内存式的多个线程运行互斥与同步实行统一管理,从而实现了河网水流的多线程并行计算.测试结果表明,采用与CPU内核数相同的线程数进行并行计算,可以达到最佳的并行计算效果.     

求解扩散方程的一类显示交替分组方法

采用第二类Saul’yev非对称格式以及古典显、隐式与Crank-Nicolson式相结合的形式,给出求解扩散方程的一类交替分组显格式,构造四点组的,并针对内点为奇数的情况,对节点两端点处进行了处理.该方法具有并行本性,并且绝对稳定.数值试验结果表明,方法使用方便,适合并行计算,并且有较好的精度.     

基于散乱点数据的三维重建并行实现

为解决三维重建过程中重建数据计算量大、重建时间长等问题,提出了基于散乱点的三维重建并行策略.利用任务池的方法,实现了任务分配过程中的动态负载平衡.基于可视化工具包VTK对待重建的图像进行体绘制和可视化.通过仿真实验对并行算法的性能进行了量化分析,实验结果表明所提并行策略能够提高重建速度,缓解重建精度与重建速度之间的矛盾.     

适用于并行计算的AGEI方法

在并行算法研究中,许多大型科学计算问题都可以归结为求解复杂的偏微分方程或方程组,对方程构造的差分格式可分为显式和隐式两大类,显式格式虽然适合于并行计算,但是其稳定性条件有严格的限翩。而隐式格式稳定性较好,但在每一时间层上要求解线性方程组,不能直接用于并行计算。交替分组显式算法的思想可以用来设计隐式差分方程组的迭代解法,得到交替分组显式迭代法（AGEI）。这种方法可用于具有主对角占优的一般三对角方程组的迭代求解,不仅格式容易实现而且可以直接进行并行计算。     

并行计算机系统下的矩阵乘法

在过程控制、图像处理等应用领域中需要用到大量的矩阵乘法操作,并且矩阵乘法计算性能是系统性能的关键因素。本文根据矩阵相乘的特点,提出了带状划分的矩阵相乘的并行算法。同时着重分析和推导了当并行机的处理器个数小于和远小于矩阵规模的情况下实现快速的矩阵乘法。     

基于FPGA的波控系统设计与实现

根据系统提出的接口以及模块化设计要求,文中提出了一种基于FPGA的波控系统设计方案,并且设计了波控码计算和波束控制软件,软件仿真和实际运行都验证了该方案的可行性,实现了对波控码的高速并行计算和对各单元通道的并行同步控制.     

RTM树脂充模过程的并行计算模拟

引入并行计算方法在集群系统上实现对RTM成型过程的数值模拟,并编写了并行数值模拟软件,模拟二维薄壁构件的RTM工艺的注模过程,得到任意时刻的树脂流动前锋曲线、压力场分布,计算结果与其他研究成果吻合良好.算例结果表明,并行数值模拟方法有效提高了计算效率.