适合于分布式并行计算的PCOCR方法

针对求解大型稀疏复对称线性方程组,提出了1种适合于分布式并行计算的并行化COCR(Conjugate A-Orthogonal Conjugate Residual)方法,简记为PCOCR.在保证计算次序、矩阵向量乘积和向量校正不变的情况下,通过利用等价的数学推导,PCOCR方法将COCR方法每个迭代步所需的2次全局通讯降为了1次,同时,2种方法具有相同的数值稳定性.性能分析部分表明,所提出的PCOCR方法比COCR方法具有更好的并行可扩展性,同时并行通讯性能改进比率趋于50%.     

一种适合于分布式并行计算的改善ICGS方法

通过考察Yang等提出的ICGS(Improved Conjugate Gradient Squared)方法的推导过程,对ICGS方法进行了改善.改善后的ICGS方法相对于ICGS方法,减少了一个内积的计算,这样做不仅保证了改善后的方法与原方法具有相同的数值稳定性,同时又使得并行效率得到了很好的改善,并行数值试验结果...     

解对称线性方程组的总体最小扰动方法

在利用Lanczos方法求解大型对称线性方程组时,由于舍入误差的影响,Lanczos过程易发生中断和数值不稳定.本文提出求解对称线性方程组的总体极小向后扰动(TMINBACK)方法,新方法利用Lanczos过程产生Krylov子空间km(A,r0)的一组基,并求xo km(A,r0)中的近似解xm,使矩阵[A,b]的向后扰动范数‖[ΔA,△b]‖F极小化.同时,为减少计算量和存储量,本文给出新算法的循环格式.在迭代过程中,利用残量范数作为判断算法终止条件的缺点是,若近似值是精确的,残量范数是小的,反之,不一定.本文利用总体向后扰动范数作为判断算法终止条件,克服了范数作为判断算法终止条件的不足,提出了求解大型对称线性方程组的循环总体极小向后扰动(RTMINBACK)方法.数值实验表明,新方法比一些旧的方法求解大型对称线性方程组更有效,并且RTMINBACK方法适合求解病态线性方程组.     

求解大型稀疏线性方程组的Krylov子空间方法的发展

 求解大型稀疏线性方程组是许多科学和工程计算中最重要的问题之一,Krylov子空间方法是求解这类线性方程组的一个研究热点.本文介绍了Krylov子空间方法及其分类,例如正交投影方法(或Ritz-Galerkin方法),正交化方法(或极小残差方法),双正交化方法(或Petrov-Galerkin方法),解法方程组的CGNE和CGNR方法等,指出了这些方法在算法设计方面国内外研究现状和存在问题,着重考虑稀疏矩阵向量乘积与内积计算方法的并行处理问题;讨论了预条件与并行预条件技术,残差磨光技术及其并行实现,数据的合理分布问题,内积瓶颈问题等方面研究的发展趋势,希望有更多学者了解和研究这些方法.     

求解一类复对称线性系统的优化的结构预处理子

针对一类复对称线性系统,提出一个优化的结构预处理子.当用于加速特定的Krylov子空间方法时,该预处理子可导出不依赖网格尺寸的稳定数值表现.理论分析了该预处理子的计算复杂性,并表明相应预处理矩阵的特征值是正实的且分布在[1/2+ε/2√1+ε2,1].数值结果验证了理论推导的正确性,并表明了该预处理子的有效性和稳定性.     

基于移动Agent的分布式网络并行计算方法

介绍移动Agent和基于移动Agent并行计算的基本思想和一个实际的移动Agent支持系统——Aglet系统的基本原理。在此基础上，以一个并行求和程序为例，介绍基于移动Agent的并行计算的具体实现方法，为移动Agent的实际应用提供参考。     

一种收敛的重开始GMRES算法

提出了一种收敛的ＧＭＲＥＳ方法，它克服了重开始ＧＭＲＥＳ算法的残量范数停滞现象，并给出了收敛速度的估计，数值试验证明了方法的有效性与可行性。     

分布式并行计算的力学计算模型

论述了计算力学实施分布式计算的必要性 ,概述了两种主要的分布式结构 ,并与力学计算的并行性进行了比较 ,提出了分布式力学计算的模型 ,为进一步研究分布式力学计算方法奠定了基础     

并行计算在分布式环境下的一种实现方法

介绍了一种并行计算的实现方法．通过在顺序程序中加入两种进程操作原语，用户就能使其应用程序在分布式环境下并行执行，从而提高速度．     

求解非对称线性方程组的总体拟极小向后扰动方法

在利用QPMR方法求解非对称线性方程组(尤其是病态方程组)的Lanczos过程中通常会发生算法中断或数值不稳定的情况．为解决这个问题，将求解非对称线性方程组的QMR方法与总体向后扰动范数拟极小化的技巧相结合，给出求解非对称线性方程组的总体拟极小向后扰动方法(TQMBACK方法)，同时，为减少存储量和运算量，新算法将采用重新开始的循环格式，通常人们采用残量范数作为判断算法终止的准则，但是，当近似解非常接近真值时，残量范数是小的，而反过来不一定，为克服残量范数作为算法终止准则的不足，将总体向后扰动范数作为判断算法终止的准则，得到求解非对称线性方程组的循环总体拟极小向后扰动方法(RTQMBAK方法)，数值实验表明，新算法比Lanczos方法和QMR方法收敛速度更快．而且，新算法对求解病态的非对称线性方程组很有效。     

Hough变换的分布式并行计算

针对标准Hough变换存储空间需求高、计算量大的缺陷，提出了一种用分布式并行计算实现Hough变换的方法，对分布式算法的分析与设计、Java远程方法调用、多线程同步、负载均衡等关键问题进行了讨论．实验表明，在拥有k台提供资源计算机的分布式系统中，分布式并行计算的时空开销可降低到标准Hough变换的大约1／k．     

有限元并行计算的MPI程序设计

以Poisson方程边值问题的求解为背景,实现了有限元并行计算的MPI程序设计.通过生成一种特殊结构的刚度矩阵,并在此基础上,设计了一套有效的并行计算策略,使计算的并行性得到很好的开拓,实现了包括刚度矩阵的生成、刚度矩阵的三角分解以及解三角方程组的并行执行.程序在国家高性能计算中心(西安)的曙光3000上进行了数值试验,结果表明,随着开辟进程数目的增多,加速比变得比较理想,当进程数目为30时,表明该进程数目在最优进程值附近.在60台处理器(进程)上计算18万个节点的大规模问题时,共耗时176 96415s.     

三维地图动画生成中的粗粒度分布式并行计算

根据粗粒度并行计算的原理 ,对形成地形貌动画中计算量较大过程采用人为分割 ,把分割后的各部分数据交给配置基本相同的各台PC机进行计算 ,采用以空间换取时间的方法 ,提高系统的实时性 .     

求解具有多个右端项线性方程组的总体GMERR算法

提出求解具有多个右端项大规模非对称线性方程组AX=B的一个新方法.广义最小误差(GMERR)方法用于求解AX=B时,需要对每一个右端项分别求解,运算量大,并且求解一个线性方程组的信息不能有效的应用于另一个方程组.针对以上不足,将初始残量矩阵总体投影在一个Krylov子空间上,得到总体广义最小误差方法(总体GMERR方法)及相关性质.数值实验结果表明新方法比用GMERR算法分别求解每一个同系数矩阵而右端项不同的方程组更为有效.     

基于分布式网络并行环境的惩罚函数法

基于PVM分布式编程环境，将传统的惩罚函数法加以改进，提出惩罚函数并行算法的概念，该算法不但具有编程方便、可移植性强和能效地减少计算时间等优点，而且通讯量少，对传统的惩罚函法改动少，只需有一网络和PVM并行编程环境就能实现。     

并行分布计算中多重相关循环的任务调度

一般任务图很难表示多重相关循环语句中不同循环迭代之间的相关关系．本文首先介绍了循环任务图的基本概念，然后说明了如何通过循环展开技术来产生复制任务图，从而把循环传递相关转换为循环独立相关，最后并给出了ＭＩＭＤ－ＤＭ模型上寻找最优循环展开向量的目标函数