MPI全收集通信的性能优化

通过分析MPI全收集通信四种算法的性能,提出一种将环算法和邻居交换算法相结合的优化算法.优化算法首先执行一步环算法操作,使每个进程都有2个数据,以此来提高通信局部性能;然后调用新邻居交换算法,使每次交换的数据量以2的幂次方递增来减少通信次数.测试结果表明优化算法在长消息通信时的性能较邻居交换算法和环算法的性能优化.当参与通信进程数为2的幂次方时,优化算法的性能达到最佳.     

基于MPI的并行PC集群搭建的实现

本文阐述了在Linux和Windows系统下,搭建基于MPI的并行PC集群的过程,实现了各个节点的互通和基于MPI的并行计算.     

基于单边通信的MPI广播算法

现有的MPI集群通信的实现是基于点对点操作的双边通信协议,在此情况下,对集群通信操作进行优化已经达到了瓶颈阶段.单边通信是MPI-2中的新增功能,它的低处理开销及易于编程的特性也已成为机群系统的研究热点.基于此提出了一种结合MPI-2单边通信和流水机制的新广播通信算法one_sided_Bcast.同时,基于PLogP并行计算模型的量化分析和实验结果均表明,新广播算法较传统算法有较好的性能提升.     

基于MPI笛卡尔拓扑结构的切片性能分析

通过对MPI并行进程的拓扑结构及其通讯特点进行分析,提出了网络拓扑结构切片的思想,并实现了在MPI中对一般网络拓扑结构进行任意切片的MPI库函数。通过对MPI笛卡尔拓扑结构进行切片实验性能分析,得出构造切片通讯子进行通讯的方法要优于使用原始通讯子的方法。     

基于消息传递接口的局域网下文件加密系统研究

为了提高局域网下信息存储和传输的安全性与高效性,利用消息传递接口(Message Passing Interface)实现在多核处理器中加密/解密文件的方法.实验结果表明,针对大容量的多媒体文件,基于消息传递接口的并行处理模式具有明显的优势.     

基于自适应粒子群优化和MPI的大地电磁并行反演算法

针对大地电磁粒子群反演算法存在的计算时间过长的问题,基于自适应粒子群优化和消息传递接口提出一种新的大地电磁并行反演算法.在曙光4000L大型机平台上,利用该并行反演算法进行一维大地电磁层状介质反演实验,实验结果表明,新的并行反演算法能有效解决大地电磁粒子群反演计算时间过长的问题.     

基于消息传递的科学应用通信模式特征分析

对Grapes,Mx3dg和TH-PaPSM三种应用程序的通信模式进行了分析.重点讨论了点对点消息的数量、大小和目的进程的分布情况,对并行应用程序中的消息局部性进行了量化研究.本研究对设计符合真实应用的测试程序、优化科学应用程序具有较好的参考价值.     

MPICH标准通信模式下消息传递机制的研究

MPICH是一种重要的MPI实现,其提供的通信函数对于并行程序的性能有很大影响.论文讨论了MPI消息传递机制,详细分析了标准通信模式下MPICH消息传递的分层结构、传输接口以及消息数据发送和接收过程中的数据拷贝和队列管理的实现方法,并给出了分析结果.     

MPICH标准通信模式下消息传递机制的研究

MPICH是一种重要的MPI实现,其提供的通信函数对于并行程序的性能有很大影响。论文讨论了MPI消息传递机制,详细分析了标准通信模式下MPICH消息传递的分层结构、传输接口以及消息数据发送和接收过程中的数据拷贝和队列管理的实现方法,并给出了分析结果。     

基于MPI的二维泊松方程差分并行实现与测试

消息传递是一种广泛应用于集群环境下的并行编程模型.针对简单二维Poisson方程的第一边值问题的典型差分格式,在MPI并行环境下,使用五点差分离散和雅可比迭代法实现了此类方程的并行求解.实际测试表明此类方程在一定问题规模下,其并行算法具有很好的加速比和并行效率.     

基于区域分解和MPI的线性带状方程组归并迭代解法器

线性带状方程组并行解法器往往基于两层迭代的区域分解方法,采用M P I(m essage pass ing in terface)实现,因此导致的总迭代次数太多或者进程通信开销太大都会使解法器效率低下。该文通过研究减少迭代次数和降低进程通信开销的方法,设计了一种适合区域分解和M P I系统的高效的归并迭代并行解法器。这种解法器通过引入全局加速收敛算法,把两层迭代归并为一层迭代,有效减少了迭代求解的总次数,并且采用分块并行技术降低M P I系统上加速收敛算法的进程通信开销。实验证明归并迭代并行解法器能够保证和串行解法器大致相当的总迭代次数,分块并行加速收敛技术能够降低接近1/2的全局进程通信时间。     

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.     

网格环境下期权定价BSDE模型的并行实现

提出了一种在CNGrid网格服务环境下解决期权定价问题的并行应用方法.这种方法基于BSDE(backward stochastic differential equation)模型.根据异构计算资源的特点,使用CUDA和MPI分别在GPU计算节点和CPU计算节点上实现并行算法,比较不同编程在异构计算节点上的实现效率.通过监控计算节点上计算任务的负载状况,利用CNGrid所提供的计算服务,灵活地在异构计算节点上完成期权定价计算任务.     

一种基于TOA的三维推广无线定位算法

鉴于二维坐标下无线定位算法的结果与现实环境有一定的差距,提出了一种在三维空间条件下基于到达时间(TOA)的Chan推广算法。深入比较和分析了影响该算法定位精度的因素,总结了该算法适用的定位条件和定位环境。在不同定位基站数目、待定位移动台的位置和参与定位基站布局等条件下,对该算法进行了大量的模拟仿真,结果表明利用该算法定位结果比较准确,算法有效可行。     

基于改进樽海鞘群算法的到达时间差定位

针对室内到达时间差(time difference of arrival, TDOA)位置估计中的非线性最优化问题, 提出用改进的樽海鞘群算法搜索目标位置. 通过选择最优主基站构造改进的适应度函数, 使适应度函数可以更好地反映解的优劣程度, 提高了搜索精度. 在初始樽海鞘种群中引入近似解, 使全局搜索的步骤得到简化, 加快了算法前期收敛速度. 采用自适应跟随策略更新追随者位置, 解决局部开发低效问题, 加快了算法后期收敛速度. 仿真结果表明, 基于改进樽海鞘群算法的 TDOA 定位技术相比其他元启发式算法具有更高的定位精度和更快的收敛速度.     

基于MVC模式的WebGIS架构设计

网络地理信息系统(WebGIS)是结合了地理信息系统与网络技术的一种新兴技术.WebGIS的架构设计是 其工业化应用的重要研究内容.从软件设计模式角度出发,介绍了WebGIS与相应的软件设计方法,提出了基于 MVC(模型视图控制器)模式的WebGIS架构设计.实际应用证明该架构是一种高效的设计方案.     

基于时空序列模式匹配的兴趣点推荐方法

兴趣点(point of interest,POI)是地理空间信息的重要组成部分,在基于位置的信息服务中被广泛使用.针对用户对兴趣点访问所产生的时空序列,利用闭合序列模式挖掘方法分析频繁模式,在此基础上根据用户当前所处位置或最近访问序列,通过序列分析进行时空序列模式匹配,并按照序列的匹配程度给出兴趣点推荐列表.实验结果...     

基于时空序列模式匹配的兴趣点推荐方法

兴趣点(point of interest,POI)是地理空间信息的重要组成部分,在基于位置的信息服务中被广泛使用。针对用户对兴趣点访问所产生的时空序列,利用闭合序列模式挖掘方法分析频繁模式,在此基础上根据用户当前所处位置或最近访问序列,通过序列分析进行时空序列模式匹配,并按照序列的匹配程度给出兴趣点推荐列表。实验结果表明,闭合序列模式挖掘与时空序列模式匹配相结合的方法能够有效地应用在兴趣点推荐中,有利于引导用户的兴趣点访问行为,从而提升位置服务的质量。