结构动力分析显式积分并行算法与实现

在分布式并行计算机环境下开展有限元并行算法研究是计算力学领域的前沿课题之一。基于区域分裂法，提出了结构动力分析两种形式的显式积分法的并行算法及步骤；同时，在用Ｔｒａｎｓｐｕｔｅｒ组成的分布式ＭＩＭＤ并行计算机上，采用３Ｌ并行Ｆｏｒｔｒａｎ编写了计算程序，并将其移植到串并行混合有限元分析软件ＰＦＥＭ中；最后，通过对三维空间钢架结构的实际分析，不仅验证了算法和程序设计的正确性，而且结果表明算法具有较高的并行效率。当２个和３个ＣＰＵ工作时，并行效率分别为０．８和０．７。     

结构动力分析显隐式混合积分并行算法及实现

在分布式并行计算机环境下开展有限元并行算法研究是计算力学领域的前沿课题之一。基于区域分裂法,提出了一种新的结构动力分析的显－隐式混合积分并行算法,给出了其算法执行过程,并从物理直观意义上解释了该算法的设计思想,指出了其本质是一种单元弱耦合的混合积分算法。同时在网络并行计算机群系统上,基于并行平台（ＰＶＭ）设计了算法程序。最后,通过数值算例证明了该算法的可靠性和有效性,并指出了进一步提高并行效率的关键是如何合理确定隐式积分区域单元数目     

基于OpenMP的ADPCM算法并行化及效率分析

并行计算作为计算机行业未来发展方向的趋势已显而易见,而并行程序设计是研究的一个重要分支。介绍了ADPCM算法的基本概念,阐述了ADPCM算法并行化的设计与实现,分析了ADPCM并行算法的效率。     

超立方体多计算机上数据并行算法性能研究

讨论了超立方体多计算机上的数据并行算法，着重分析通信参数对算法性能的影响。提出了一个计算模型，并以并行归并算法为例，对数据元素数目和处理机数目等设计参数进行性能评价。     

基于模糊聚类的音乐哼唱检索的研究与实现

针对哼唱检索中匹配过程的耗时性和哼唱的非完全准确性,提出了并行模糊动态时间规整算法实现音乐的哼唱检索。采用相对音高差表示旋律,用动态时间规整算法实现哼唱音高差序列与目标音高差序列的近似匹配。在匹配过程中,引入模糊集合及模糊聚类,通过构造哼唱音高差与目标音高差之间的隶属函数并计算隶属度得到音高差信息的相似度,进而获得转换代价矩阵,最后得到两个匹配序列的匹配距离。为提高检索速度,引入并行算法实现匹配过程。实验结果表明,模糊方法的引入提高了检索精度,并行算法的运用明显缩短了检索时间。基于并行模糊动态时间规整算法的音乐哼唱检索的正确率达到72%左右,在双核计算机上进行实验,引入并行算法后检索时间缩短一半。     

C＋＋和MPI中的并行科学计算：学习并行算法和实现它们的一种无缝方法

科学计算是模拟科学的核心，是一个需要工具来实现和大量实践的实际课题。为了解决实际问题，不仅需要快速算法，也需要好的工具和快速计算机的结合。为了提高计算效率，并行算法得到了蓬勃发展，目前C 和MPI是最重要的并行编程工具。     

多介质辐射流体力学数值模拟中的并行计算研究

多介质辐射流体力学是传统的计算挑战性应用问题，对大规模并行计算机有强烈需求.近年来，在万亿次并行机的512个处理器上，对该类应用中的多介质Euler流体力学方程、辐射扩散方程、粒子输运方程、以及这些方程之间的耦合连接，开展了有效的并行数值模拟.作为连接数值模拟和并行计算机的桥梁，并行计算也得到了快速发展.文中综述了并行计算，尤其是并行算法和并行实现关键技术方面的重要进展.通过这些算法和技术，可以看出作者是如何组织和完成这些万亿次并行数值模拟应用的.     

并行聚类分析算法

数据挖掘是用来发现数据库中隐含的各个数据之间的关系和特性,聚类分析是数据挖掘所要完成的工作之一.选取了三个并行聚类分析算法并研究了与之对应的并行算法,然后讨论了并行算法的性能,并得到了一些实验结果.最后提出了一个新的并行算法,相比较其它并行聚类算法,本文所提出的算法是最有效的.     

基于单元级矩阵分解的EBE-PCG算法及其在网络机群并行环境上的实现

基于EBE策略，讨论求解大型线性方程组CG方法及PCG方法的并行计算．在不显式形成总刚度阵的情况下利用单元级矩阵的Cholesky分解构造总刚度阵的近似，形成预条件矩阵，提出了求解大型线性方程组的EBE—PCG并行算法，并讨论了算法在网络机群(COW)并行计算环境下的实现．结合实际算例，对EBE-PCG并行算法进行了并行效率分析．结果表明基于单元级Cholesky分解的EBE—PCG算法具有很好的并行效率，是一种适合网络机群并行环境的高效并行算法．     

抛物型方程的一种新型的时空并行算法

给出了抛物型方程的一类新的时空并行算法。此类算法不仅在空间上可以并行,在时间上也可以并进,很大地提高了算法并行度,发展了传统的只能在空间并行而在时间上是步进的并行算法。     

计算机网络中路由选择的优化研究

为了改进计算机网络的性能 ,提出了一种改进的并行遗传算法 ,采用多群体并行进化与自适应地改变遗传参数 ,对计算机网络中路由选择问题进行了优化 ,比较了不同算法所得到的链路利用率及网络的平均时延 .计算机仿真实验结果表明 ,该算法能较迅速地求出全局近似最优解 ,并且与传统的方法相比较 ,解的质量能大幅度地提高 ,证明此改进的并行遗传算法是行之有效的     

三维地学实体多粒度栅格剖分与布尔运算的并行算法

 三维栅格是空间单元属性插值与实体内部特征精细表达的理想模型,但海量栅格单元的快速剖分与数据压缩成为其应用瓶颈。本文分析了三维地学实体模型三维栅格剖分的研究现状,针对矢栅转换与数据存储的时间效率及空间节约问题,面向多核CPU与计算集群新型硬件架构,采用MPI并行技术,设计了一种基于八叉树的地矿实体多粒度并行三重轴向扫描剖分算法(P-TAS)。并面向矿山及地下工程开挖模拟与动态仿真需求,设计并实现了基于多粒度栅格的三维模型布尔运算算法。测试表明,该剖分算法的并行效率达50%—60%,数据压缩率达80%以上,具有推广和应用价值。     

计算机通信网络中容量与流量分配的优化研究

为了改进计算机通信网络的性能并降低其运营费用,采用改进的并行遗传算法,对计算机网络中容量与流量分配问题进行了优化,比较了不同算法所得到的网络运营费用.大量的计算机仿真实验结果表明,该算法能较迅速地求出全局近似最优解,并且与传统的方法相比较,解的质量能大幅度地提高.这对于减少网络运营费用及合理利用网络资源等方面都具有重大意义,在计算机通信网络及其它网络的规划设计、性能优化及评估中具有重要的理论和实用价值以及广阔的应用前景.     

三对角方程组行处理法并行解法

利用行处理法和分治策略给出一个求解任意三对角方程组的并行迭代解法 ,证明了所给解法对任意相容性三对角方程组收敛 ,讨论了所给解法的迭代终止条件 ,进而讨论了其对应分布式MIMD并行迭代算法的设计法则 .按照并行解法 并行计算机 =并行算法的模式 ,使用给出的并行解法 ,可以给出一些求解三对角方程组的新的MIMD并行迭代算法 .     

基于OpenMP矩阵相乘并行算法的设计

目的设计并实现一种基于数据划分的矩阵乘法的并行算法,将划分的数据交给多个线程同时执行,充分挖掘计算机的性能。方法根据OpenMP并行编程的基本风格,并在Visual Studio2005上搭建能够实现并行编程的环境平台。结果并行算法所花费的时间较非并行算法短。结论通过与非并行矩阵乘法性能进行比较,验证该算法可以有效地利用多核处理器的优势。     

基于并行遗传算法的车间作业调度

研究了并行遗传算法在车间作业调度问题中的应用,通过对传统的迁移策略进行改进,给出了运用该算法求解车间作业调度的具体过程。最后给出了计算机仿真结果,与普通遗传算法求得的结果的比较,证明了该算法的有效性和先进性。     

基于并行处理系统的一种新的任务调度算法

提出了在计算机并行处理系统中的一种新的任务调度算法,该算法利用遗传算法思想对加权最少连接算法的任务调度方案进行了改进,弥补了加权最少连接算法的不足,并增加了动态控制功能,较好地解决了N个处理机的任务分配问题.实验结果表明:改进后的W LCGA算法优于普通遗传算法和加权最少连接算法.     

一类树问题的快速并行算法

本文给出了一类树问题的快速并行算法.这些问题包括:求树中任意两顶点之间的路径和路径长度、求所有顶点的深度等.以这些基本算法为基础,给出了求树中任意两个顶点的最小公共祖先问题、边修改动态最小生成树问题和树同构问题的并行算法.本文使用的模型是单指令流多数据流共享存贮器并行计算机,允许多个处理机同时读存贮器的一个单元的内容但不允许同时写,称这种模型为CREW PRAM.对n个顶点的树,以上算法均使用O(n)个处理机,时间复杂度为O(logn).按Cook的定义,证明了以上问题都属于NC类.