串行程序的并行划分算法研究

提出了将串行程序并行化的方法．首先对串行程序进行分段,提出并行划分模型,基于这个模型提出一种并行划分算法PDMA;然后给出了相关程度的定义,并根据程序段之间相关程度,提出了一种对PDMA进行改进的并行划分方法RPDMA;最后对这两种算法进行了比较和时间复杂度分析．     

并行数据库系统PAROⅡ连接算法

提出了并行数据库系统的哈希轮转（Hash-Round-Robin）数据划分方法以及其于该划分方法的并行记录分布B^n树，给出了基于该树的并行连接算法，分析了该算法的效率，这种连接算法充分利用了数据的已有分布及B^n树的特性，还利用了哈希轮转划分的特性，提高了并行连接的效率，该算法已经在自主研制的并行数据库管理系统PAROⅡ中得到实现。     

并行数据库系统PAROII连接算法

介绍PAROII采用的哈希轮转 (Hash -Round -Robin)数据划分方法以及基于该划分方法的并行RDBn树 ,着重、详细地讨论了基于该树的并行连接算法 ,该算法充分利用了数据的已有分布、Bn 树的特性、叶结合点有序连接、哈希轮转划分的特性 ,这些特性减少了系统的额外消耗 ,提高了并行连接的效率     

基于机群系统的并行划分聚类算法

从划分聚类要求的时间和空间上看，传统的串行算法已很难适应海量的数据，有必要研发高性能、可扩展的并行算法来解决这一问题，基于一些主要的并行划分聚类算法所存在的问题，提出了在机群系统上采取数据并行策略设计的并行划分聚类算法思想。     

并行数据库系统PAROⅡ连接算法

介绍PAROⅡ采用哈希轮转（Hash-Round-Robin）数据划分方法以及基于该划分方法的并行RDB^n树，着重，详细地讨论了基于该树的并行连接算法，该算法充分利用了数据的已有分布、B^n树的特性、叶结合点有序连接、哈希轮转划分的特性，这些特性减少了系统的额外消耗，提高了并行连接的效率。     

并行系统的一种组合式软硬件划分技术

研究并行系统的软硬件划分方法，建立了一种基于并行语言PL的代数语义的形式化软硬件体系结构，提出了一种基于基本调度块（BSB）的并行系统优化划分方法，该方法首先将PL程序分解为BSB，然后考察BSB的软硬件度量，最后利用启发式方法求出优化的软硬件划分方案，语法制导的划分规则可以用于系统的划分和软硬件成分的组合，本文提出的软硬件划分方法将系统的结构划分和功能划分有机地结合，具有实用价值。     

一种并行环境下测试用例优先级技术度量方法

为了解决并行环境下的测试用例优先级技术度量问题,首先对现有度量方法的性质进行了分析,指出了现有度量方法在物理意义和扩展性等方面的局限性.然后针对并行环境下多处理队列的特性,综合考虑错误检测能力及测试开销等因素,对测试用例序列的性能进行评估,提出了一种新的测试用例优先级技术度量方法,并给出了相应的计算公式和实例研究.在此基础上,通过引入一种相对度量,解决了并行环境下度量结果的比较问题,并推导出一种常见情景下的计算公式,用于均匀划分情况下的简化计算和比较.     

并行查询中基于二维资源模型的处理机分配

并行查询中的处理分配是并行数据库系统中查询优化的重要组成部分，考虑到进程对ＣＰＵ和磁盘Ｉ／Ｏ的需求，着重研究ＳＮ结构上并行查询的处理机分配问题。首先查询操作对ＣＰＵ和Ｉ／Ｏ的二维资源使用模型，再通过粗粒度概念确定操作的划分并行度，并定量分析查询内各种并行性和资源共享对查询响应时间的影响，最后提出ＨＬＳ启发式处理机分配算法。     

一种大规模神经网络并行技术

为了加快在大规模神经网络训练下并行技术的训练速度问题,从BP算法的内部结构分析了BP神经网络算法的大规模行划分方法,提出了一种动态负载平衡方案。通过在PC集群环境下对并行算法的试验结果表明,这种并行划分提高了加速比,具有现实意义。     

并行查询中基于二维资源模型的处理机分配

并行查询中的处理机分配是并行数据库系统中查询优化的重要组成部分.考虑到进程对CPU和磁盘IO的需求,着重研究SN结构上并行查询的处理机分配问题.首先提出查询操作对CPU和IO的二维资源使用模型,再通过粗粒度概念确定(浮动)操作的划分并行度,并定量分析查询内各种并行性和资源共享对查询响应时间的影响,最后提出HLS启发式处理机分配算法     

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。     

一种基于单片机的分布式测控系统

在介绍一种支持分布式测控系统的单片机系统基本构成的基础上．介绍了由单片机组成的系统中节点之间的通讯．以及为均衡系统的通讯控制、系统管理及用户测试程序三个方面的时空开销而采取的一种层次式并行处理机制．     

并行处理中节点间通信对加速比的影响

加速比是衡量并行处理性能的重要指标之一;较高加速比的获得除与任务的划分、并行算法的选择等有关外,还与各节点间的通信有关;在大多数并行系统中,在数据规模确定的情况下,程序的加速比随节点数的增加而增加,但是大多数机群系统的节点间是共享物理传输介质的,这就使得许多并行程序的加速比在节点数目超过某一个值之后会随着节点数的增加而减少;文章通过数值实验研究,分析了节点间通信对加速比的影响,进一步论证了节点间通信对加速比的重要影响。     

最大互信息系数的并行计算方法研究

针对最大互信息系数（Maximal Information Coefficient,MIC）近似算法在大规模数据场景下的计算时间复杂度高,计算时间增长快的问题,提出一种最大互信息系数并行计算（The Parallel Computing Maximal Information Coefficient,PCMIC）方法。分别在Spark和Spark-消息传递接口（Message Passing Interface,MPI）计算框架中,在不同的数据规模和不同的噪声水平下,利用PCMIC算法对十四种典型的相关关系做并行计算。另外在不同节点数的情况下,选择两种具有代表性的相关关系来测试PCMIC算法在两种计算框架中的性能。实验结果表明：（1）PCMIC算法在两种框架下的运算效果与原始MIC近似算法相比,同样具有普适性和均匀性,而且具有良好的可扩展性。（2）随着数据规模和节点数的增加,PCMIC算法在两种框架中运算的时间增长明显比MIC近似算法慢,而且在Spark-MPI框架下的并行加速比和效率略优于Spark。（3）Spark能够支持MPI任务的调度,为研究不同并行计算框架之间的融合奠定了一定的理论和应用基础。     

混合动态数据库集群的并行空间连接优化算法

传统算法数据划分冗余度和倾斜度高,无用连接数据多,降低负载均衡性,对整体效率产生不好的影响,不适于实际应用。为此,面向混合动态数据库集群提出一种新的并行空间连接优化算法。采用网格划分法对数据进行划分,依据空间数据划分结果获取数据分布状态,计算节点按照数据分布状态得到候选集。通过平面扫描形成若干子空间连接的子任务,利用构建节点花费模型,依据花费模型对并行空间连接所需的平均节点访问个数进行评估,把候选任务集分配至不同计算节点,在不同节点执行并行空间连接操作。通过边界过滤策略,删除不可能有结果的元组,提高效率,增强算法的实用性。实验结果表明,所提算法适于实际应用,效率高。     

基于InfiniBand集群并行全景图拼接系统设计

全景图拼接是通过对序列图像进行拼接,从而实现对场景全方位环视的技术,是计算机视觉和图像处理的研究热点.针对大规模高分辨率的序列图像拼接,单计算机的拼接效率已经难以满足实际应用需求的问题,提出了一种基于InfiniBand高速网络通信的多机并行架构实现全景图并行拼接的解决方案.首先,对全景图拼接的关键步骤进行并行性分析,将全景图拼接尽可能划分成细粒度和高并行度的子任务;然后,通过并行架构中的控制节点和计算节点进行任务的分配和执行;最后,针对随着图像数据量增大,采用传统的TCP/IP网络传输,计算节点间的数据传输速率低下的问题,设计了基于InfiniBand与TCP/IP结合的高速网络传输模块,有效地提高节点间的传输速率.实验结果表明,在此并行架构上实现的分布式计算,能够有效地提升全景图拼接效率,有明显的实际应用价值.     

基于边聚类系数的谱聚类社区划分方法研究

针对图谱划分方法在划分社区结构不是很明显的网络时,不能得到好的划分效果,该文提出了基于边聚类系数的谱聚类社区划分方法.由于社区内部节点之间的连接比各个社区间节点的连接稠密,边聚类系数的大小反映了节点的聚集程度,因而通过网络中的边所构三角形的数量定义了聚类系数矩阵,矩阵中的元素即处于网络中的边实际构成三角形的数量.在增益函数最大化的过程中,使用了矩阵的特征值和特征向量,以此来进行社区划分.通过在真实网络数据中进行实验,结果表明该算法可行.     

遗传算法的并行处理分析

随着高性能计算机与网络的发展,将遗传算法与并行处理相结合,可大大提高遗传算法的执行效率.分析了遗传算法并行化的动因和实现模型.     

基于InfiniBand的集群分布式并行绘制系统设计

为解决 sort-first型并行绘制负载不均衡和网络拥塞问题,在研究原有体系结构的基础上,提出了一种基于InfiniBand高速网络的PC集群分布式并行图形绘制解决方案。增加了显示节点负责场景显示。使用一种改进型的基于绘制历史的动态负载均衡算法解决了负载不平衡问题;利用InfiniBand消息传输机制开发了同步控制策略,有效地实现了帧同步。实验结果表明,该方案在保存场景一致完整性的基础上,与传统体系结构相比,显著地提高了系统帧率,降低网络通讯消耗。     

并联管路气液两相流分流实验与数值模拟

为了研究气液两相流在并联立管中的分流状况,在实验室中建立了带有并联立管的气液两相流流动回路。建立了气液两相流分流数学模型,通过数值模拟方法对气液两相流分流进行研究。实验过程中发现了并联立管中三种不同的流动状态分别为弹状流-弹状流、搅混流-搅混流以及弹状流-搅混流。实验结果表明当并联立管中的流动状态为弹状流-弹状流时,两根立管中的压降相同,但是并联立管中的液塞排出并不具有同步性,可能产生偏流状况。在气液流速较高的搅混流-搅混流时两相流在并联立管中始终处于均匀分配状态。介于两者之间的弹状流-搅混流,并联立管中的压降产生较大的偏差,气液两相流流量更倾向于搅混流一侧流出,此时并联立管中产生严重的偏流状况。数值模拟过程中,通过对并联立管出口持液率进行监测,在较低的气液速下两相流并不能够均匀分配,但是在较高的气液速下,两相流始终处于均匀分配,可见所建立的数学模型具有良好的准确性。