IBM参与教育部中国教育科研网格计划网格计算能力可达到每秒15万亿次计算

近日,中国国家教育部与IBM宣布双方将采用网格技术以促进全国高校在教育、科研及更广泛项目上的全面合作,并在北京大学进行了网格项目演示.这是迄今为止世界上规模最大的网格计算工程之一.它将从不同的计算系统中获取目前尚未得以充分利用的应用程序、数据及计算资源,并根据需要随时随地提供给广大用户使用,从而形成统一的虚拟系统.     

面向生物信息学计算的网格工作流系统

针对生物信息学网格计算需求,提出了一种网格工作流管理系统模型,系统以Web方式为用户提供服务,通过与软件模块的交互实现良好的可定制的人机交互界面,使得不熟悉网格计算和工作流系统的人也可以快捷直观地操作使用.该系统能够自动地对工作流任务进行调度,然后通过网格中间件进行执行,并对任务进行监控和管理.论述了该系统的框架和实现原理,通过一个生物信息学计算实例说明工作流的定义、描述和使用流程;并且,通过与中国教育科研网格公共支撑平台CGSP工作流系统的对比,说明了该系统在可视化、便捷性上更符合生物信息学计算需求的特点.     

基于GOS的气象集合预报网格应用系统

为了解决气象集合预报的巨量计算问题和支持不同气象部门的远程协同工作,在中国国家网格环境下开发了一个气象集合预报网格应用系统.该系统基于中国国家网格操作系统(GOS),聚合了分散在不同部门和地域的气象行业内部和中国国家网格平台上的大量硬件资源、数据资源、软件资源和人力资源,并建立了一个跨行业和地域的气象网格服务平台,为集合预报在该平台上的运行提供了可靠的计算能力和巨大的数据存储能力.该系统为用户提供了方便地管理集合预报作业和基于网格门户的集合预报产品可视化功能.     

对流扩散方程的特征有限体积两重网格算法与误差估计

对于非线性对流扩散方程,构造了特征有限体积算法格式,再用两重网格算法计算非线性系统,先通过非线性迭代求出粗网格ΔH上的解uH,再利用粗网格上的解uH将问题线性化并求出细网格Δh上的近似解h(Hh)。理论分析及数值例子的计算结果均表明,在收敛阶保持不变的情况下,此算法既可消除非线性对流占优扩散问题数值震荡现象,又可简化计算,提高计算效率。     

基于Web的网格监控系统研究

网格监控是网格管理和网格优化的核心．本文提出了基于Web的网格监控系统——GMSWeb．该系统采用浏览器／服务器（B／S）模式来构建网格监控系统,通过友好的浏览器界面实现网格资源网格环境中分布式、大规模、动态、异构的计算及存储资源的各种参数的监视和控制．GMSWeb底层采用生产者／消费者模式和SOA架构实现了对网格环境下各类资源的订阅发布,显示层对中国教育网格平台CGSP中资源、网格服务、网格用户、网格作业、网络状态等信息的可视化监控．     

应用网格的发展

网格技术可把分布在各地的计算机联网，将充足的计算源分配给每个用户，并通过并行处理来提高计算速度。生物医学研究人员利用创建的各种各样的网格计算资源，对复杂的生物学系统进行模拟，用计算机仿真的方法来诊断并治疗疾病。简述了网格计算技术在生命科学、生物医学及纳米技术等领域的应用。     

中国地震减灾网格试验床计算网格平台的构建

研究构建中国地震减灾网格试验床的关键技术.基于OGSA和GT3体系结构,提出了计算网格平台的编程模型,分析了模型的网格Web应用层、网格Web服务器层和网格资源/服务层之间的关系.设计并实现了模型的关键组件,并给出了基于GSI的模型安全解决方案,最终构建了一个计算网格平台,并在平台上实现了云南地区的地震应力触发计算.计算结果表明,该平台满足网格计算的需求,并能提高计算效率.     

运用三维动网格技术模拟计算离心泵的非定常流动

 运用三维动网格技术,对离心泵非定常流场进行数值模拟。使用Fluent流动软件的Profile文件定义叶轮计算域边界面的转向和转速,将所有计算域设在同一个惯性系中。采用弹簧光滑法、动态分层法及局部网格重构法3种方式实现计算域网格变形。在同样的计算模型、计算网格、初始条件、边界条件及软件设置条件下,将动网格与传统的滑移网格计算结果进行了对比。计算结果显示:在经历约5个叶轮旋转周期后,两种计算网格数值结果趋于一致,但动网格的迭代速度几乎是滑移网格迭代速度的3倍。原因是动网格计算仅在一个惯性系中进行,新旧网格节点的拓扑关系保证了良好的计算精度和时间上的连惯性;而滑移网格计算因多参考系之间的数据对接影响了时间上的连贯性、降低了迭代速度。研究表明采用动网格技术可实现水泵的三维非定常流场数值模拟,具有较强的通用性和广阔的应用前景。     

网格计算系统中服务部分的研究与实现

网格计算是近年来研究的一个热点,它旨在使动态多机构虚拟组织中的资源得到共享和协同问题得到解决。在介绍网格及网格计算的概念,分析网格计算系统的基础上,提出了网格软件系统中服务部分的实现构想,并给出了应用实现实例。     

“计算系统虚拟化基础理论与方法研究”入选国家973计划项目

7月9日，从科技部在京召开的“2007年度新批973计划项目组织实施会议”上获悉，“计算系统虚拟化基础理论与方法研究”入选2007年973计划项目，我校计算机学院院长、服务计算技术与系统教育部重点实验室和集群与网格计算湖北省重点实验室主任金海教授荣任首席科学家．该研究项目由华中科技大学、北京大学、清华大学、上海交通大学、国防科技大学、浙江大学、[第一段]     

面向计算化学研究的网格科研协同工作环境

为了促进处在不同地域的计算化学家能有效地进行协同研究,以中国教育网格公共支撑平台CGSP为网格平台开发了化学协同工作环境(CCE)系统,CCE为化学家提供了化学领域即时通信、分子可视化和脚本编辑环境等工具.提出了基于CGSP的化学协同工作环境的系统架构,扩展了Jabber/XMPP协议,从而解决了复杂二维、三维化学结构的封装解析以及网络传输问题.以抗艾滋病药物设计为实验,展示了CCE系统向CGSP提交网格作业的步骤.实验说明CCE系统在支持计算化学家之间的协同工作,以及提交网格作业等方面可以满足计算化学研究的需要.     

网格环境中分布式自动信任协商机制

针对现有自动信任协商系统可扩展性差,难以适应大规模的网格环境的问题,结合网格环境提出一种分布式自动信任协商机制,实现了分布式自动信任协商机制的原型并基于原型,在中国教育科研网格中西安交通大学节点的曙光4000L上进行实验和测试,结果表明此机制具有较好的可扩展性.     

网格计算理论及应用技术研究

对于网格计算的研究,发达的西方国家仍处于实验阶段,在我国则刚刚起步,属于高性能计算的前沿课题,具有极为重要的理论价值和广泛的应用前景。一、网格计算简介1.网格计算概念。网格计算是目前学术界研究的一个热点,它的精确含义和内容还没有固定,最早引入这一思想的人被认为是LarrySmarr,他在美国的Gigbit实验台CASA计划中首先提出这一方案,根据LarrySmarr的描述,网格系统是一种无缝的、集成的计算和协作环境,即“在网络的环境下使用户透明地获得最强大的计算资源”。从功能上,LarrySmarr又进一步将网格分为计算网格(ComputationalGri…     

基于MMDS的近似测地距离快速求解算法

通过运用度量多维尺度分析(Metric multidimensional scaling,MMDS)技术,将低维曲面上的测地距离计算转化为高维空间中的欧氏距离计算问题,提出一种快速求解三角网格上任意两点间近似测地距离的算法。首先对给定三角网格模型进行简化,得到原网格模型的简化版本。在原始网格模型上求取简化网格中所有顶点对的测地距离,并根据得到的测地距离将简化网格嵌入到高维空间中。运用最小二乘方法将原网格中其他顶点也嵌入到该高维空间。最后,在高维空间中计算顶点之间的欧氏距离来近似表示原网格上任意两点间的测地距离。实验表明,该文算法运行稳定,能够快速计算出不同网格模型上不同顶点间的近似测地距离。     

多面体网格在船体绕流计算中的应用

为了验证多面体网格在船体绕流、特别是存在自由面的高速船体绕流计算中的有效性,将多面体网格应用于动网格中,基于多面体网格对DARPA Suboff潜艇进行了数值计算;基于混合网格和动区域法对一种高速单体穿浪船进行了数值计算,并将数值计算结果同水池实验结果进行了对比.研究表明:同四面体网格相比,多面体网格能有效减少非结构网格的单元数量,并能用更少的网格单元获取相似甚至更好的计算结果;多面体网格在潜艇绕流计算上的应用效果非常好;结合Robust(Octree)网格生成方法可改善多面体网格的正交性和分层性,进而能够更好地捕捉波形和飞溅;混合网格结合动区域法可以将多面体网格应用于包含船体运动的数值计算.     

基于Globus的网格安全技术

网格计算是基于Internet的新兴技术,源于分布式计算,用来解决复杂协同计算和应用。网格安全问题是网格计算中的一个核心问题,Globus项目的GSI是一个解决网格计算问题的集成方案。本文分析了网格环境下的安全问题和安全需求,并详细地介绍了GSI的网格安全技术。     

基于资源监控的网格调度系统

研究ChinaGrid生物信息学网格中,根据资源负载变化进行动态作业调度的方案.针对中国网格公共支撑平台(CGSP)的执行管理模块在调度作业时,没有将计算节点的动态性作为调度优化的考虑因素,在ChinaGrid生物信息学网格中实现了一个基于资源监控的作业调度系统(SSRM).SSRM利用CGSV来实时获取资源的动态信息,并报告给ChinaGrid生物信息学网格的调度模块进行调度方案的优化.实验表明,与资源监控相结合的网格调度系统可以明显地缩短一组作业的完成时间.     

边界层对流扩散方程在自适应网格上的高精度紧致格式

对流扩散方程在非均匀网格上的高精度紧致格式具有精度高、模板小等优势,然而现有方法往往需要事先指定边界层或大梯度的位置,利用网格分布函数生成非均匀网格并调整网格分布参数,这严重影响方法的适用性.本文提出了一种在二维计算区域上生成正交网格的自适应方法,根据物理解的特征对网格的分布进行自适应调整,并结合非均匀网格上的高精度紧致格式对一维及二维边界层对流扩散问题进行求解.数值结果表明,自适应网格方法结合高阶紧致格式可以有效求解边界层问题,提高数值解的精度,减少计算所需的网格和计算量.     

基于国家地质网格的地下水质量评价

设计并开发了区域地下水质量评价应用网格软件。该软件基于国家地质网格环境,依据地下水质量国家标准,采用综合评价方法,利用网格计算技术、大型地理信息系统技术,在D ot net平台下,将软件部署在北京、天津、石家庄、济南、郑州网格节点上,通过IE浏览器在国家地质网格门户网站可调用它进行华北平原指定时空范围的浅层地下水质量评价,获得相应地下水质量状况。应用结果表明:将网格计算、大型G IS和地下水质量综合评价方法结合起来实现分布式动态数据的区域地下水质量评价十分有效。     

网格计算技术及其任务调度策略研究

对网格计算技术及其任务调度策略进行了论述与总结。首先介绍了网格计算技术的起源和网格系统应具备的基本条件,然后论述了网格计算不同于传统分布式计算的独特特征,接下来对网格计算的应用领域进行了简单探讨。最后从网格任务调度的特点、评价指标以及现有的调度算法等方面对网格计算的任务调度策略进行了详细讨论。全文工作将指导我们未来进一步深入研究网格计算。