MPI并行计算性能的研究

探索了一种基于Windows系统平台的、用于实现高性能计算的MPI并行环境.采用MPI最新版本MPICH2-1.0.6作为并行计算的支撑环境,通过编制的三个具有代表性的MPI并行计算程序,并在以100M bps交换式局域网作为互连的机群上和具有双核处理器的PC机上分别进行了并行效率的实际测试,得到了预期结果,并做了相应分析.     

多核并行计算下的流量传感器流场模拟研究

多核并行小型集群系统给流量传感器流场模拟应用提供了方便可行的条件,文章将通过建立一个多核并行小型集群仿真系统为例来讨论多核并行计算对流量传感器流场模拟的支持,对其进行了测试,并实现了管道流量传感器流场的CFD模拟,取得较好结果。通过测试表明,我们的多核并行集群可扩展性能好,具有较高的并行计算性能,能满足一般并行计算的需要。     

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.     

基于MPI的反应扩散方程的并行计算

以MPI 作为编程环境,实现了反应扩散方程的并行计算.通过比较在单核和双核CPU上的运行时间,可以看出:双核CPU可以大大提高并行程序的运行效率.并且,当并行程序中的进程数为CPU内核数的整数倍时,并行程序运行效率最高.     

MPI环境下FDTD高效率网络并行计算研究

FDTD(FiniteDifferenceTimeDomain)计算复杂电磁场问题存在计算时间长和内存耗用大的难题,并行计算可以减少单机处理量,是解决该难题的有效途径.本文针对网络并行系统特点结合FDTD算法,提出了有效的优化步骤,采用MPI并行函数库实现高效率FDTD并行计算.在一套16台微机组成的网络并行计算机系统上完成了三维FDTD并行计算举例.计算结果证明了该方案的正确性,并且得到了较高的并行效率.     

使用并行计算理论模拟热分布原理及应用MPI实现

本文结合并行计算的原理来模拟和实现简单的热分布问题.首先在理论方面对以并行计算来实现热分布进行了介绍,然后使用MPI对其进行了仿真,并通过OpenGL函数将其显示.     

PC机上并行计算线性方程组

作者从微机内存有限这一实际情况出发,采取内存与硬盘交换数据的方法,利用网络技术及可移植消息传递界面MPI,给出了在微机簇上实现求解较大规模线性方程组的并行算法。同时,此算法也适用于在单个微机上串行求解线性方程组。并编制程序在微机簇上进行了数值试验,得出了正确的计算结果。     

一个网络并行计算的性能预测模型

并行针对网络并行系统中的树状结构的计算提出了一个性能预测模型框架，在此框架的基础上，提出了一个针对分而治之并行程序高度范例的性能预测模型，并给出了应用实例。还讨论了如何使用这一模型评估性能以获得最佳计算规模。     

GPU架构下的并行计算

为降低粒子群优化算法(PSO: Particle Swarm Optimization)时间和空间的复杂度随问题规模的增大而越来越高的问题, 对图形处理器（GPU: Graphic Processing Unit）用于并行计算的方法进行了分析, 利用GPU的并行特性, 实现了粒子群优化算法路径搜索过程的并行化。测试函数实验结果证明, GPU平台较CPU模式下的计算, 其搜索速率有明显提高。     

基于MPI的eclipse并行计算在油藏模拟中的应用

随着进行油藏模拟数据量增加,计算步骤日渐复杂,利用传统计算机来模拟,为了达到理想的模拟速度和效果,其硬件平台的投资将很高。本文设计并实现一种通过在windows下配置mpich2以建立的eclipse parallel并行计算,通过交换器和网线建立PC集群代替原有单个计算机来做油藏模拟。利用eclipse parallel,我们模拟并实现并行平台的要求,四台计算机同时计算程序,一台显示结果,通过使用实际数据对并行油藏模拟的稳定性和并行效率进行测试,测试显示在PC集群系统上高效运行eclipse进行油藏模拟模拟计算是可行的。     

基于MPI的分形图像压缩并行算法

利用MPI提供的库函数,提出了基于MPI的分形图像压缩并行化算法,将图像的定义域块和值域块的搜索匹配过程分配给多台处理器同时执行.实验结果表明,利用MPI来进行分形图像压缩,可以缩短压缩时间,在不改变压缩比的情况下,得到较好的加速比.     

PC集群的建立和MPI并行环境的实现与编程

基于商品化部件的高性能集群计算已逐渐成为一种未来主流的并行计算系统．本文介绍了一种基于WINDOWS和MPI并行编程环境的PC集群系统的建立，介绍了MH的特点以及MPI常用编程模式，并给出了具体的实例说明．     

计算环境MPI在RSA加密中的应用

加密过程中常用的RSA算法涉及到比较多的大数运算和一些复杂判断。实现起来比较困难，对计算机的速度、容量等要求都比较高。为了改变这种情况，采用MPI并行计算环境来改进RSA算法，结果表明能够较好地提高加密的速度和加密效果。     

基于PC集群的MIMD并行计算系统设计

论述了PC集群并行计算平台的建立,以及在此平台下的单一系统映像SSI和消息传递接口MPI。给出了一种基于M IMD体系结构和粗任务粒度的PC集群并行计算平台,并通过积分求π并行算法实例验证了该系统的可行性和效能。     

基于Linux集群的高性能计算环境

为了提高高性能集群计算系统的计算能力,采用了类似于Beowulf的系统结构和Linux操作系统,提出了Linux环境下基于MPICH软件包的并行集群构建方法,在实验室网络环境下使用多台普通计算机完成了集群的构建,实现了集群的单一登录,单一文件管理,为今后在集群上进行并行编程提供了一个实际的软硬件环境。研究结果表明:构建的基于Linux集群的高性能计算环境,在多机并行环境下,运算时间较单机环境有明显提高。     

双核配置下的线程并行数值计算

针对常规软件由串行向并行过渡时产生的故障,建立了基于线程并行的数值计算模型,以蒙特卡罗方法计算圆周率为具体实例,给出了完整的线程并行计算示例,并且讨论了影响并行效率的因素和任务拆解方法。     

基于PETSc的MPI编程方法及应用

介绍了可移植可扩展科学计算工具箱(PETSc：Portable，Extensible Toolkit for Scientific Computation)及MPI编程的方法．并且通过具体实例就如何在高性能计算机上基于PETSc进行并行编程作了讨论，所给出的程序代码均已运行成功，并和基于MPI方法手工编写的并行代码作了比较，并给出具体结果。     

基于MPI+OpenMP的多层次并行偏移算法研究

根据PC集群的系统特性和叠前深度偏移的理论特点,提出了多层次并行单平方根和双平方根叠前深度偏移算法.从波动方程叠前深度偏移的概念和特征入手,针对单平方根和双平方根波动方程的实现特点,利用PC集群各节点内的每个内核,构建两类多层次并行叠前深度偏移算法.理论模型验证了其正确性,得到了较好的成像效果,不同类型的多层次并行偏移算法计算结果有所差异.多层次并行偏移算法是在实现MPI并行偏移的基础上,对集群各节点内核的充分利用,有利于提升PC集群的计算性能,为叠前深度偏移的实际推广奠定基础.