基于网格计算的SAR回波分布式仿真

为了解决SAR分布目标回波仿真中的计算瓶颈,首次把网格计算思想引入其中.利用FTP、TCP/IP协议构建网络通信引擎服务,利用静态和动态调度算法构建网格资源调度模块,利用面向对象技术、多线程技术等构建了网格资源监测模块,网格资源管理模块、回波计算模块、仿真控制模块等,实现了SAR回波仿真网格,通过多个计算节点的协同工作来完成仿真任务.试验表明,该网格平台具有高计算效率、易搭建、易访问、价格低廉、突破地理限制等优点.     

支持资源预留的网格计算仿真平台

资源预留是实现网格作业服务质量保证的重要方法。对网格资源管理机制和调度算法的研究主要是通过仿真进行的。给出了一个离散事件驱动的仿真平台,实现了对本地调度器、全局调度器、资源监测器、资源代理、网格用户、本地用户等主要网格实体的仿真,实现了主要的调度算法,提供了网格提前预留、网格协同预留、本地提前预留和底层处理单元的预留功能,可用于资源预留相关的并行计算和网格计算环境中的资源管理和调度算法的仿真。     

GHS:一种新型水电仿真系统平台的研究与应用

如何有效利用物理上分布的计算机网络资源实现大规模分布式仿真一直是系统仿真领域的一个重要问题。介绍了基于网格计算应用的新型水电仿真系统平台GHS，并描述了该系统平台的仿真范围和实现功能，以及GHS仿真平台的功能组成、体系结构和仿真环境。该GHS仿真平台在丰满水电培训学校现场进行多节点测试联调，与1．0版本相比具有培训人数多，易用性好，地域性好等优点，测试结果表明该系统可以满足规模仿真运算和规模培训的需要。     

基于虚拟代理的两阶段网格资源协同分配模型

由于网格资源的分布性和异构性,资源协同分配一直是网格计算的基础研究内容.针对资源协同分配中用户对费用和截止时间的约束,提出一种基于虚拟资源代理的两阶段协同分配模型.虚拟资源代理通过一个两阶段的分配机制来优化资源配置和价格方案,用于满足用户费用约束和提高系统资源收益.同时,虚拟资源代理利用队列系统建立资源工作模型,为用户任务提供量化的截止时问保证.仿真实验从任务截止时间违约率、资源收益和资源利用率三个方面比较了基于该模型的协同分配策略与传统策略的性能表现.实验数据显示,对具有费用和截止时间约束的任务,该模型能有效提高用户QoS满意度和系统资源收益.     

基于资源性能评估的网格任务调度算法

在保障本地任务QoS需求并尊重网格节点本地调度策略的条件下,为网格用户提供QoS保障是计算服务网格环境中任务调度的一个重要目标和面临的新问题.根据对网格节点相关资源可用性历史数据进行统计、分析得出的结果,利用概率论方法对网格节点的资源能力进行评估,对网格节点状态进行划分并得到资源的平均状态;利用信息论中熵的概念对网格节点状态动态变化的不确定性进行评估并得到刻画网格节点状态不确定性的定量值.在此基础上,建立了一种基于性能评估的分布式调度框架,并提出了一种基于性能评估的网格任务调度算法.对GridSim进行了改进与扩展,基于改进与扩展后的GridSim对提出的算法进行仿真并与相关算法进行比较,实验结果表明了本所提出的调度算法在网格用户QoS保障程度、网格任务执行makespan以及负载均衡等方面的有效性.     

网格环境下复杂过程系统优化计算服务及任务调度策略

针对目前优化计算服务缺乏对一般用户的优化计算支持和灵活的资源共享方式,提出利用网格环境、支持网络计算资源以并行的、协同的方式提供面向服务的优化功能的计算服务系统,并设计了对系统性能具有重要影响的动态任务调度算法,从而使系统能够适应复杂过程系统优化计算以及网格环境的典型特征.相应地,系统采用多任务队列的任务管理方式和计算节点组的资源管理方式,为该调度策略提供实现基础.测试结果体现了基于该调度算法的优化计算服务系统的良好性能,并为设计在该系统下高效运行的并行算法提供了参考依据.     

基于点阵的线探索优化布线研究

提出了基于布线点阵的线探索优化算法,它继承了计算几何中无网格布线的优点,克服了计算几何算法中当器件排列繁杂时,其效率可能比传统的网格布线还要低的问题.首先采用布线点阵,减少探索的次数；然后运用死点避免方法保证算法的完备性,确保能够找到实际上存在的路径；另外还采用了路径优化方法减少了路径的拐点.最后,利用电路板测试结果展示平台仿真实验,获得了良好的布线结果和展示效果.     

基于QoS满意度增强的多资源协同预留策略

针对动态网格资源服务的不确定性问题,提出一种可量化分析资源服务QoS(quality of service)的多资源协同预留策略.该策略基于对运行在资源上的网格任务QoS指标分析,得出QoS满意度量化、归一化方法,建立资源服务QoS与预留容量之间的函数关系,并以市场经济环境为背景,分析任务费用约束下资源价格与预留容量之间的关系,求解得出可均衡负载的多资源节点协同预留方案.理论分析给出了策略的有效性证明和算法,仿真实验采用真实网格系统中的任务负载信息作为实验负载,在较大规模的模拟网格系统中检验了所提出的预留策略的性能表现.实验结果显示,该策略在接纳任务数、资源利用率和任务违约率方面的性能表现显著优于传统的预留策略.     

网格任务调度的有向超图划分算法

网格计算是当前一个活跃的研究领域,其中任务调度是一个重要部分.根据网格环境下任务调度及传统DAG图的特点,吸取有向超图的优点,将有向超图理论融合任务调度特征,建立了基于划分的网格任务调度有向超图模型,并在此基础上通过对网格有向超图的划分实现任务对网格资源的映射与调度,提出了一种基于有向超图划分的网格任务调度算法HPGTS.模拟仿真实验结果证明了该模型及其算法的有效性和优越性.     

一种支持分布交互式仿真的静态调度策略

针对如何在网格环境中合理调度系统资源这一目标,分析了仿真任务与网格资源的映射问题,通过综合考虑联邦成员交互量、任务的负载和解算时间等不同因素,利用优化技术提出了一种支持分布交互式的启发式静态调度算法,并以空地作战对抗仿真系统为例,证明了该方案的可行性,为提高分布交互式仿真系统的资源利用效率和扩大仿真规模提供了一种可行的途径。     

基于网格划分的混合优化算法

提出了用于求解大规模优化模型的基于网格划分的混合算法。该算法引入了空间划分和收缩的思想,在求解过程中首先应用全局优化算法确定优解信息,其次使用网格划分和合并将解空间快速划分和收缩为多个子空间,然后用局部优化算法在模型的极值点附近搜索,可以很快地收敛到极值点。仿真结果表明该算法在搜索效率、应用范围、解的精确性和鲁棒性上都体现了良好的性能。     

一种机器人路径规划的蚁群算法

提出一种机器人路径规划的蚁群算法,该算法引入信息素限定和自适应信息素挥发系数的方法解决蚁群算法应用中的停滞现象和搜索能力的问题。算法仿真研究中发现了算法的收敛速度和环境地图建模的方式有密切关系,提出栅格地图模型的坐标变换法,提高了算法的运行效率。比较仿真实验结果证实了本算法的有效性和快速性。     

地球云场景的模拟仿真

为了研究全球的大气运动情况,需要不断观察地球云层的分布状态和运动趋势。运用计算机技术建立了基于八面体剖分法构造的球面网格模型;以全球高程数据为基础进行了三维地球的模拟;利用改进的分形几何算法生成了逼真的静态与动态云图;通过球面纹理映射实现了云场景在球面上的融合;最终给出了逼真的全球云场景的模拟。仿真模拟算法在虚拟战场环境模拟和全球气象环境再现等软件中进行了应用,模拟仿真效果满足了系统的需要。     

基于正六边形栅格JPS算法的智能体路径规划

通过构建正六边形栅格地图, 并修改传统跳点搜索(jump point search, JPS)算法的邻居剪枝、强制邻居判断的规则和JPS策略, 提出一种新的正六边形栅格JPS算法, 并且利用该算法解决智能体在环境地图存在障碍物时的路径规划问题。利用Pycharm平台进行仿真研究, 并与传统正方形栅格A^*算法和JPS算法进行路径规划仿真比较, 结果表明正六边形栅格JPS算法可更好地实现路径规划, 所规划出的路径可避免穿越墙角的不安全行为、减少转向次数, 且该算法可减少路径规划时间, 提高了路径规划的质量和效率。     

基于遗传算法的高超声速进气道自动优化设计

高超声速进气道的优化设计对于改善进气道的性能,进而提高发动机整体飞行效率具有重要意义。利用FLUENT/MATLAB协同仿真技术,通过CFD对进气道模型进行高维分析,结合多机并行运算发挥遗传算法全局寻优的能力,提出了一种基于遗传算法和CFD仿真的高效、高精度的高超声速进气道自动优化设计方法,试图构建一种高超声速进气道自动优化设计的快速原型仿真平台。通过对三楔面定收缩比进气道的多目标优化算例,初步验证了此方法的可行性与高效性,为开展多变量多目标的高超声速进气道优化设计创造了良好的条件。     

基于遗传编程和效用最优的网格资源调度及仿真

由于因特网的开放、动态性,传统的计算资源调度方法已不再适用网格计算.基于经济模型的网格资源管理和调度成为研究热点.针对计算市场模型中非线性效用最优化问题,提出了一种基于遗传编程改进的效用最优的网格资源调度算法.该算法使用遗传编程构造计算市场模型中的效用函数,使得计算复杂度控制为O(n).仿真结果表明该算法可以提高网格计算中的资源调度性能.     

面向服务的钢铁生产计划仿真平台

为了从系统的角度验证炼钢、连铸、热轧生产计划编制模型、算法及计划编制流程,基于面向服务的软件结构体系,提出了钢铁生产计划仿真平台的框架,该框架分为计划层、调度层、仿真层、数据接口层、数据服务层、协调层,并给出平台的网络结构。采用O/RMapping技术结合CodeSmith实现数据接口层,Web Service实现计划层、调度层、仿真层功能,Agent实现协作层。以炉次计划模型、连铸计划模型、中间包计划模型为例验证仿真平台的可行性,并为工程化、产品化软件奠定基础。