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。     

GaBP算法优化与实现

通过研究经典GaBP算法,实现了同步和异步GaBP算法程序设计和计算实验,并对结果进行了系统的分析。实验表明GaBP优化算法——异步GaBP算法比经典GaBP算法有更好的计算效率。     

同步与异步矩阵多分裂不对称AOR算法的有效变形

对于已有求解线性代数方程组的同步与异步并行矩阵多分裂不对称ＡＯＲ算法，提出了新的有效变形，并在通常的条件下，建立了它们的收敛理论。     

求多项式全部零点的异步并行算法

基于用圆盘算术求多项式全部零点的并行Halley迭代法虽然避免了颇为费事的圆盘开方运算，能同时求得多项式全部零点的带误差估计的近似值，并且具有很高的收敛速度，但它是同步并行算法。这里用圆盘算术构造了一种求多项式全部零点的异步并行算法，并在与Halley迭代法类似的条件下建立了它的收敛性定理。该算法不仅保持了Halley迭代法的优点，而且具有更好的并行性。     

并行遗传算法的迁移策略对K-中心聚类的影响

分析了并行遗传算法的主从并行模型、粗粒度并行模型和细粒度并行模型等3种并行模型;重点对粗粒度并行遗传算法的异步迁移策略和同步迁移策略进行了比较研究,以K-中心聚类作为实验背景,说明不同的迁移策略对K-中心聚类的效果有一定影响,并得出了异步迁移策略的性能和聚类效果优于同步迁移策略的性能和聚类效果。     

一种并行自适应微粒群聚类算法

大规模的数据挖掘如聚类问题迫切需要大量计算,提出了自适应微粒群优化的并行聚类算法。通过从多种群并行地开始搜索,基于群体搜索技术的微粒群优化算法减少了初始条件的影响,采用任务并行和部分异步通信策略,降低计算时间。结合并行微粒群算法的自适应参数动态优化特性,克服群体逐渐失去迁移性而停止进化的问题,保持群体多样性从而了避免种群退化。仿真实验证明,该算法在并行机群上运行时,加快了聚类算法的计算速度,提高了聚类质量。     

并行运算策略在同步发电机任务调度中的应用

本文以同步发电机为研究对象,通过对模型系统结构的构建和分割,建立起数学模型仿真的任务调度图,并结合动态负载平衡调度策略,进行了同步发电机的任务调度,通过对并行运算的加速比和并行效率进行分析,从而验证了并行运算在同步发电机任务调度仿真中应用的可行性。     

基于Spark的大规模文本KNN并行分类算法

在使用KNN算法进行大规模文本分类,需要处理频繁的迭代运算,针对现有Hadoop平台迭代运算效率较低的问题,本文提出一种基于Spark平台的并行优化KNN算法.主要从3个方面对算法进行优化,首先,对于训练数据集通过剪枝算法控制有效数据的规模,从而减少迭代运算的次数;其次,针对高维数据集采用ID3算法利用信息熵进行属性降维,减少文本相似度的运算量;最后,使用Spark并行计算平台,引入内存计算最大限度地减少了迭代运算的I/O次数,提高处理速度.通过实验,与常用的KNN算法相比,基于Spark的KNN文本并行分类算法在加速比、扩展性等主要性能指标上表现较优,能够较好地满足大规模文本分类的需求.     

常微分方程（组）的RunaeKutta异步并行算法及在多Transputer系统上的实现

并行算法的研究应以实用性、可实现性以及最大的并行处理效率为出发点．在解常微分方程（组）ＲｕｎｇｅＫｕｔｔａ并行算法的基础上进一步提出了一种针对Ｔｒａｎｓｐｕｔｅｒ并行多处理机系统实现的异步并行算法，该算法可划分成若干ＯＣＣＡＭ并发进程一一映射到多个处理机上且进程间采用异步通讯机制．作为一个应用实例，文中用ＯＣＣＡＭ语言编写了三阶ＲｕｎｇｅＫｕｔｔａ异步并行算法程序，做了算例，并获得了令人满意的结果．实例表明，由于该算法避免了进程间同步通讯等待所需的时间开销，而使算法的效率得以提高．     

实现最小互熵编码多用户检测的快速算法

基于最小互熵(minimum cross entropy,MCE)的迭代多用户检测算法在高度互相关的系统(即非扩频系统)中可以渐近地获得单用户的性能,是一种最优检测算法.但标准的MCE算法的计算复杂度极高,因而使其难以实用.该文提出了一种实现MCE算法的快速算法,避免了标准MCE算法在计算度量函数时的重复运算,在用户间符号同步和异步两种情况下均可以将计算复杂度降低K倍(K为用户数),而无性能损失.对于异步系统,还可以此基础上,通过对度量函数作合理近似,使运算度进一步减少1/3,在加性高斯白噪声信道下的仿真结果表明,这种近似所产生的性能损失低于0.2 dB.     

机组组合的扩散并行遗传算法

研究了在细粒度并行机上的扩散并行遗传算法．遗传算法中个体为矩阵个体,选种采用竞争法．并行处理机拓扑结构为三维网格．对一个十机系统的机组组合问题进行了串行模拟,结果表明,当最大遗传代数或并行处理机个数增大时,均可找到更好的解,同时加速比也得以提高,且异步法优于同步法．     

基于异步粒子群优化算法的边坡工程岩体力学参数反演

基于现场变形观测资料的优化反演是确定边坡岩体力学参数的主要方法之一,其本质是一个岩体力学参数的寻优过程,因而,如何选择一个高效的优化算法是其核心问题之一.目前,粒子群优化算法已被应用于边坡工程力学参数反演,但其算法实现为同步模式,最优粒子的信息不能及时共享,降低了优化效率,使得反演耗时较多.鉴于此,提出基于异步粒子群优化算法的边坡工程岩体力学参数反演,该算法的搜索步伐并不一致,粒子间表现出异步性,因而寻优效率明显高于同步模式,可有效解决在边坡工程中岩体力学参数反演中存在的低效问题.在此基础上,构建了边坡工程岩体力学参数反演模型,并采用ABAQUS作为反演分析中的正分析工具,给出了边坡工程岩体力学参数反演的实现流程,完成了程序编制,进而通过算例分析,验证了所提出的方法和程序编制的可行性和高效性.     

群机器人目标搜索中的通信模式研究

针对目标搜索过程中的群机器人协作问题,以扩展微粒群算法为建模工具和协调控制工具,比较研究同步和异步通信模式对搜索效率和系统能耗的影响。仿真结果表明,对于同等规模的群机器人系统,异步通信模式下的搜索效率比同步通信模式下高,能耗却比同步通信模式下低。因此,对于分布式协同的群机器人施加并发控制时,异步通信模式更为适合。     

异步低功耗RSA电路结构的设计和实现

提出一种适用于智能卡和电子标签的异步低功耗RSA电路结构及其模乘电路结构, 使用GTECH的优化方法和BrzCallMux的实现策略, 基于TSMC 130 nm CMOS标准工艺进行ASIC实现。结果表明, 所提出的异步低功耗RSA的面积最低仅为其他RSA面积的4%, 一次加解密时间最低仅为其他RSA加解密时间的0.216%, 功耗最低仅为其他RSA功耗的16.99%。     

Realistic efficiency evaluations for parallel computations under workstation cluster

In recent years high performance scientific computing under workstation cluster connected by local area network is becoming a hot point. Owing to both the longer latency and the higher overhead for protocol processing compared with the powerful single workstation capacity, it is becoming severe important to keep balance not only for numerical load but also for communication load, and to overlap communications with computations while parallel computing. Hence, our efficiency evaluation rules must discover these capacities of a given parallel algorithm in order to optimize, the existed algorithm to attain its highest parallel efficiency. The traditional efficiency evaluation rules can not succeed in this work any more. Fortunately, thanks to Culler's detail discuss in LogP model about interconnection networks for MPP systems, we present a system of efficiency evaluation rules for parallel computations under workstation cluster with PVm3.0 parallel software framework in this paper. These rules can satisfy above acquirements successfully. At last, two typical synchronous and asynchronous applications are designed to verify the validity of these rules under 4 SGIs workstations cluster connected by Ethernet.