并行Greville方法及其在MPI环境下的实现

以Greville算法及行主元的Gauss消元法为基础,给出计算Moore-Penrose广义逆A^＋的并行方法,并对算法的复杂度(O(mn²/p))、并行计算成本(O(mn²))、并行加速比及效率进行分析.讨论如何利用MPI界面进行程序设计,并在PC机集群系统上实现A＋的并行计算.最后列出一些数值结果.     

一种基于Linux集群和MPI编程环境的并行计算方法

首先介绍了Linux集群、并行计算和MPI技术的基本概念与方法,深入研究了MPI并行编程环境和集群并行计算模式。然后对MPI进行了分析,给出了Linux环境下MPI编程环境的配置方法,在此基础上构建了一个基于Linux和MPI的集群系统。     

通信不确定MPI并行程序的测试数据自动生成方法

通过对用不确定方式传递信息的MPI并行程序进行分析, 给出测试数据自动生成的数学模型, 提出相似路径概念, 并将交叉思想与协同进化机制融入到人工蜂群算法中, 提出一种测试数据生成算法〖CD2〗交叉协同进化人工蜂群算法. 应用该算法求解并行程序的测试数据, 并与人工蜂群算法、 随机法进行对比分析. 实验结果 表明, 该方法可以求解测试数据, 并降低了时间消耗.     

多域MPI运行环境技术

针对MPI互操作问题进行研究,重点探讨了跨域并行计算所涉及的计算资源描述、进程信息交互等技术问题.采用动态虚连接技术优化了点点通信的性能,并采用拓扑感知的聚合优化算法优化了全局通信,实现了多域MPI运行环境Lyra-MPI,支持MPI2.0的动态特性.测试结果表明Lyra-MPI系统的综合能力强,可以很好地支持大规模MPI应用的跨域运行.     

线性阵列上的奇偶归拆排序并行算法的MPI实现

主要介绍了线性阵列上的奇偶归拆排序的并行算法思想,给出了算法基于网络工作站的MPI实现,并 对算法进行了讨论和分析．     

并行查找算法的MPI实现

本文对一种并行查找算法进行介绍,然后给出其MPI实现,并进行时间复杂度分析．     

MPI并行编程环境及程序设计

通过对MPI原理和特点的研究,给出了并行MPI程序的基本设计思路和执行过程,并实现了向量相加的并行计算.     

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．     

粒径分布对磁性粒子成像采样频率范围的影响

为了研究磁性粒子成像(magnetic particle imaging,MPI)中采样频率和粒径分布对测量精度的影响,对一维MPI模进行仿真分析,发现确保准确求解浓度分布函数所需的有效频率范围并不是固定的,而是随着某些参数的变化而变化,即MPI中存在最低采样频率。若系统采样频率低于这一值,则不管信噪比多高,均无法得到准确的样品浓度分布。这其实是香农采样定理在MPI中的体现。在影响最低采样频率的诸多因素中,样品粒径分布带来的影响最为突出。最后,在合适的采样参数设置规则下,求出不同粒径分布所对应的最低采样频率,并从求解算法入手分析,对最低采样频率随粒径分布参数的变化规律给出了合理解释。     

一种超大规模MPI栅栏同步的硬件卸载方法

在大规模并行计算机中,聚合通信的性能一直是全系统的性能瓶颈.本文提出了一种在超大规模并行计算机系统中采用的基于NIC的硬件卸载MPI栅栏同步的方法.方法基于改进的Dissemination栅栏同步算法,由MPI驱动程序生成栅栏同步的算法框架,实际的通信操作由NIC硬件自动完成,针对算法设计了硬件易于实现的基于描述符的软硬件接口和硬件执行算法,大大提高了栅栏同步的效率.通过与软件实现的算法性能比较,本文方法的通信延迟比现有方法平均提高了40%.     

IBM算法及其在Snort系统下的实现

入侵检测系统匹配算法是影响检测效率的关键,为进一步提高系统性能和检测效率,对Snort系统采用的BM算法进行了改进,提出了IBM算法.该算法以两个字符为单位计算右移量,增大了文本串的滑动距离,有效地减少了匹配次数;将IBM算法应用于Snort,并在Windows平台下实现了基于改进算法的Snort系统.实验结果表明,该系统能够有效地检测各种攻击,与原系统相比检测效率有了明显的提高.     

基于改进的BP神经网络的入侵检测研究

本文提出了引入可调因子和遍历局部最小并逃逸的方法,以解决标准BP算法中误差曲面过于平坦导致迭代次数增加、易陷入局部最小的缺点,并将此算法应用到网络入侵检测系统,对五类入侵行为进行检测。实验结果表明,改进后的BP算法大大缩短了系统响应时间并降低了检测系统的漏检率和误检率,极大改善了入侵检测系统的性能。     

基于遗传与粒子群混合优化算法的分布式模型预测控制系统结构分解

为了对分布式模型预测控制系统进行分解,采用一种遗传算法与粒子群算法的混合优化算法对系统进行分解的方法。混合优化算法兼具两种算法的优点,相对于采用单一优化算法,收敛速度更快且精度更高。对控制系统的输入进行分组可以有效消除系统输入之间存在的耦合,平衡各子系统之间的通信负担,因此对控制系统进行输入分组,可以完成对系统的结构分解。定义了一个系统拆解目标函数对输入分组问题进行求解,并通过对热镀锌生产线控制系统中的部分输入进行分组实验,验证了方法的有效性。     

集中式动态负载均衡算法的研究

目前的负载均衡算法中难以探测节点终端的实际负载,导致难以有效地满足负载均衡集群系统实时需求.通过分析集群系统中的资源管理优化技术和负载均衡调度算法,对集群系统的模型结构进行了分析,提出了一种改进的集群系统的负载均衡算法,该算法较好地解决了集群的资源调度问题.     

遗传算法模糊PID控制在跳汰机排料系统中的应用

介绍了模糊控制与遗传算法的特点,分析了它们之间相互结合的可能性,提出了基于遗传算法的模糊PID控制算法.指出了目前跳汰机排料系统的缺点,设计了基于遗传算法模糊PID控制的排料系统,并对其应用进行了分析研究.结果表明,基于遗传算法模糊PID控制系统比模糊PID控制系统超调小,系统稳定性高,控制效果好.     

基于多智能体遗传算法的配电网节能降耗综合管理系统

针对目前企业配电网节能技术的不足,提出了一种基于多智能体遗传算法的配电网节能降耗综合管理系统.结合遗传算法(Genetic algorithm,GA)和多智能体系统(Multi-Agentsystem,MAS)技术构造了一种GA-MAS算法,每一个多智能体相当于遗传算法中一个个体,相邻的多智能体相互作用,并结合遗传算法的进化机理进行全局最优求解.提出了该系统各节能设备智能体结构模型和高压/低压多智能体系结构模型,运用GAMAS算法,得出各个节能设备的最佳调节力度,使节能设备以最小的调节代价获得最大的节能效益.具体算例仿真及工程实际应用表明本文提出的配电网节能降耗综合管理系统能使总有功网损降低,电容器投入总组数减少,实现节能设备的最佳调节,同时表明GA-MAS算法收敛速度较快.     

Discrete Time Optimal Adaptive Control for Linear Stochastic Systems

The least-squares (LS) algorithm has been used for system modeling for a long time. Without any excitation conditions, only the convergence rate of the common LS algorithm can be obtained. This paper analyzed the weighted least-squares (WLS) algorithm and described the good properties of the WLS algorithm. The WLS algorithm was then used for adaptive control of linear stochastic systems to show that the linear closed-loop system was globally stable and that the system identification was consistent. Compared to the past optimal adaptive controller, this controller does not impose restricted conditions on the coefficients of the system, such as knowing the first coefficient before the controller. Without any persistent excitation conditions, the analysis shows that, with the regulation of the adaptive control, the closed-loop system was globally stable and the adaptive controller converged to the one-step-ahead optimal controller in some sense.     

RLS算法在无绳电话通信系统中的应用研究

本文阐述了RLS算法的原理,对RLS算法在无绳电话通信系统中的应用进行研究.考虑无绳电话通信系统中存在的问题及特点,建立仿真模型,试验不同条件下RLS自适应滤波器滤除单频噪声及白噪声的性能并给出结果,最后对RLS算法在无绳电话中的实际应用进行了一些探讨.     

一种非视距三维超声波室内定位系统研究

目的 针对超声波室内定位系统在非视距定位中精度较低的问题,为减少非视距环境误差与时钟同步等硬 件误差,从定位系统整体出发提出一种非视距环境下基于对射式测距的超声波定位系统。 方法 利用差分修正 Chan-Taylor 算法结合 Chan 算法与 Taylor 级数展开算法的优势,通过 Chan-Taylor 算法估计空间中已知坐标点并 记录其误差信息,以实际坐标为参考点,运用相邻范围内参考点对未知点差分加权,修正该点经 Chan-Taylor 算法 的初始估计坐标,得到最终位置。 为简化定位系统复杂度,提高视距环境定位精度,提出改进差分修正 Chan - Taylor 算法,减少初始参考点密度,将符合参考点最小间隔条件的待测点经差分修正后的估计坐标记为新参考点, 优化原参考点体系误差信息分布情况。 结果 算法仿真实验结果表明:在非视距环境下,差分修正 Chan-Taylor 算 法在不同参考点分布区域的平均误差与 Chan 算法和 Chan-Taylor 算法相比减小 6. 43%到 37. 46%;改进差分修正 Chan-Taylor 算法在视距定位中平均定位误差减少至少 11. 15%,均方根误差值 FRMSE 降低 22. 59%。 搭建超声波室 内定位系统以验证改进差分修正算法的定位精度,实验结果表明:定位误差范围在 3 ~ 7. 5 cm,其中 90%的误差值 小于 6 cm,与 Chan-Taylor 算法相比提高 28. 23%。 结论 该超声波室内定位系统在非视距定位中精度有明显提高, 在视距定位中提升较小。 可通过提高 Chan-Taylor 算法精度和改进参考点加权函数以优化定位算法;通过优化超 声波接收端信号识别方法,增大发射端信号范围以在硬件方面进一步提升该系统定位精度。     

一种新的双多进制正交扩频调制信号的差分解调算法

研究了具有高频谱效率的双多进制正交扩频调制系统,提出了差分解调输出比特信息的后验概率(APP)算法,该算法能使整个系统获得相当的增益.为了降低运算的复杂度给出了简化算法,并讨论了简化算法的优化策略.在加性高斯白噪声(AWGN)和多径Rayleigh衰落信道下进行的仿真结果表明,所提算法是有效的,采用优化的简化算法性能可以进一步逼近APP算法.