网格中数据并行流水线的任务指派优化

为了缩短网格中数据并行流水线在吞吐率受限下的延迟,提出了一种优化任务指派的算法.在一个流水线中,每个任务都可以是一个数据并行程序.当多个任务被指派到同一个并行系统时,假设每个任务排他地使用一组处理机.根据优化目的,优化过程可分成连续的两个阶段,即提高吞吐率和缩短吞吐率受限下的延迟.对不同的优化阶段,用不同的启发式算法确定一个并行系统中每个任务的处理机数.改派任一任务都会使流水线的性能发生变化,性能提高的幅度被称为任务优先级.通过重复改派优先级最高的任务,流水线的性能可迅速提高,这在仿真实验中已得到了证实.     

网格中流水式计算的一种任务指派算法

为取得网格中流水式计算的高吞吐率,提出一种任务指派算法X max min.在一个流水线中,任务彼此是并行的,且每个任务本身是可并行化的.当多个任务被指派到同一个并行系统时,通过最小化任务计算成本的最大值确定每个任务分得处理机的个数.任务用于收发数据集的通信成本依赖其他任务的指派,故当相关任务的指派未完成时,需要在任务通信成本中引入均值估计.任务响应时间是计算成本和通信成本之和,它是任务指派的函数.用max min算法确定任务指派,可有效降低任务响应时间的最大值,从而使流水线的吞吐率得到提高.仿真实验表明,X max min算法使流水线取得的吞吐率与复杂的Taura算法相当.     

网格计算中任务的优化分配

网格计算是一种新兴技术,有很多的优点,也有亟待解决的问题。阐述了网格计算的基本概念及其几个关键性问题,就网格计算中任务分配问题,着重考虑工作完成时间和所耗成本,提出了A*R和OASS两种算法,并对测试结果进行了分析比较。     

数据挖掘中并行离散化数据准备优化

在海量数据挖掘中,针对元数据的离散化数据准备处理能有效提高数据挖掘效率.本文提出了一种并行比较并获得最优离散化的数据准备算法(AOA),针对不同数据集,先进行数据集的特性检测以获得数据集分布特性,按照分布特性进行数据集的异常值检测和剔除,并行完成与分布特性适配的离散化方法处理,通过比较不同离散化方法的熵、方差指数、稳定性参数的最小欧氏距离,根据三个参数自动化比选,获得最优离散化的预处理成果.仿真表明,对不同样本数据库进行关联规则挖掘结果中,比较四种固定的离散化数据预处理方法,在使用AOA数据准备算法并行比选出最优的离散化来数据预处理后,在不同最小支持度阈值情况下,挖掘得到关联规则数都更少,因此效率得到提高.     

p-HPF并行编译器对数据并行和任务并行的支持

p-HPF是一个基于cluster体系结构的HPF并行编译系统 ,它不仅支持数据并行计算范例 ,而且也支持任务并行范例。给出了 p-HPF并行编译系统的体系结构和实现策略 ,介绍了 p-HPF实现数据并行和任务并行的机制 ,包括数据分布方法、外部过程调用等。还给出用 p-HPF求解N-body、快速傅立叶变换、单炮地震资料的处理等应用实例。     

p_HPF并行编译器对数据并行和任务并行的支持

p_HPF是一个基于cluster体系结构的HPF并行编译系统,它不仅支持数据并行计算范例,而且也支持任务并行范例。给出了p_HPF并行编译系统的体系结构和实现策略,介绍了p_HPF实现数据并行和任务并行的机制,包括数据分布方法、外部过程调用等。还给出用p_HPF求解N_body、快速傅立叶变换、单炮地震资料的处理等应用实例。     

DLX流水线中数据相关性的研究

流水线一直以来都是提高计算机性能的好方法,如何提高流水线的效率一直是人们关心的问题。本文通过在WinDLX上模拟DLX流水线,探讨数据相关给流水线性能带来的影响,并给出一些初步的解决方案。     

堆滤波并行流水线实现结构

根据信号的广义阈值分解特性，获得了调整阈值电平的修正二叉树搜索算法，并提出一种堆滤波的并行流水线式实现结构。     

面向独立任务的星型网格拓扑结构优化

文中以星型网格应用环境中独立任务周期性调度的研究成果为基础,通过分析网格平台分别处于非饱和态、临界态以及冗余态时的性质,提出了拓扑结构优化方法——静态优化与动态优化,给出了一种星型网格计算能力与资源利用率的度量方法;在静态优化方面,解决网格拓扑结构最优化的判断问题,给出组建最优化星型网格的方法;在动态优化方面,研究了网格拓扑结构动态变化时节点的准入策略;还根据网格计算能力与动态负载的匹配情况,提出了网格拓扑结构动态优化算法.最后给出了网格平台的扩展策略.     

HEVC帧内率失真优化预测模式的并行流水线硬件设计

近年来,随着人们对视频数据需求的不断增加,视频的分辨率和帧率也在不断地提高,而实时视频序列的压缩编码速度往往受到帧率和分辨率的影响,分辨率和帧率越大,编码所需要的时间越长。为了实现更高分辨率和更高帧率的视频序列实时压缩编码,文中设计了一种新的帧内率失真优化预测模式的并行流水线硬件架构,该架构支持最大64×64编码树单元的帧内预测编码。首先设计了9路预测模式并行方案;然后,按照Z型扫描顺序实现以4×4块为基本处理单元的流水线硬件架构,并复用32×32预测单元的预测数据,用以代替64×64预测单元的预测数据,减少运算量;最后,基于该流水线架构,提出了一种新的哈达玛变换电路,用以实现高效的流水线处理。实验结果表明：在Altera Arria 10系列的现场可编程门阵列上,该9路模式并行架构仅占用75 kb的查找表和55 kb的寄存器资源,主频可以达到207 MHz,完成一个64×64编码树单元的预测仅需要4 096个时钟周期,最大能够支持1 080 P分辨率99 f/s全I帧的实时编码;与已有设计方案相比,文中方案能够用更小的电路面积实现更高帧率的1 080 P实时视频编码。     

并行流水线LMS算法及其性能分析

通过将并行处理方法引入流水线LMS(PIPLMS)算法的设计,提出一种新的并行PIPLMS算法.与常规PIPLMS算法相比,提出的算法具有更小的流水时延,更高的数据吞吐率,更快的收敛速度和更大的保证算法收敛的步长因子μ选择范围,同时对具有相关性的输入具有一定的去相关作用,特别适用于滤波器阶数高,要求系统收敛速度快的应用场合.也便于系统硬件设计.     

网格下基于并行混合GA的复杂函数优化算法

为了解决传统单一GA在解决复杂函数优化时容易陷入局部最优的问题,文中结合模拟退火和网格服务的思想提出了网格下基于并行混合GA的复杂函数优化算法CDOPHGA-Grid。通过比较仿真试验表明:CDOPHGA-Grid算法的收敛速度随着网格节点个数的增加而增加;在相同情况下,CDOPHGA-Grid算法比传统单一的GA的收敛速度提高了约60倍。     

软件组件供应商的模糊任务指派模型

以组件供应商参与软件产品的早期设计开发工作为背景,针对组件供应商中分配设计开发任务的问题,考虑组件供应商的设计能力、成本和开发时间的非精确性,提出了软件组件设计开发任务指派的模糊多目标规划模型.根据模型的特点运用α截集和扩展原理将模糊模型清晰化并求解.该方法利用质量功能展开(quality function deployment,QFD)工具确定软件产品中的组件权重,提出了改进的组件供应商参与下软件开发过程中的组件规划质量屋的结构模型.最后,以具体实例说明模型和方法的应用.     

用Optorsim仿真数据网格中调度和复制优化策略

数据网格中，调度和复制优化策略的好坏直接影响网格资源的使用性能。在将优化策略应用于网格之前，通常使用仿真环境对其进行评估。本文选取网格模拟器Optorsim2．0仿真动态网格环境。仿真模型使用不同的作业调度和复制优化策略来衡量其对网格性能的影响，并根据网格性能评价指标对仿真结果进行了分析。     

流水线ADC中MDAC开关电阻的优化

针对流水线模数转换器中余量增益数模转换器的快速建立,提出了在放大阶段带开关电阻的余量增益数模转换器的电路级模型和系统级模型,通过数学分析和图形分析给出了开关电阻对于余量增益数模转换器建立的影响,并提出了开关电阻的优化方案.分析和仿真结果表明,在开关电阻有变动的情况下,优化方案能够保证快速建立的有效性.     

网格数据查询优化中的缓存管理研究

鉴于缓存管理在分布式系统中可以减少网络流量,提高系统响应速度,尤其在网格计算环境中可以克服网络连接的带宽瓶颈,提出了一个用于优化网格信息查询的缓存管理模型.网格搜索引擎进行信息检索时,依据用户的查询需求,从网格异地异构数据库中查询并自动抽取信息,进行查询集成并存储在高速缓存中;根据缓存调度算法合理地组织中间结果;按照打分函数的控制,在生成的评分表下进行Top-K排序,合并生成最终结果;在保证网格查询准确性的同时,提高网格异构数据源查询速度.实验表明此方法是有效的.     

宽带语音编码系统的并行流水线多处理机体系

本文在研究ISDN(综合业务数字网络)及ATM(非同步传送模式)网络中语音传输系统时,为了取得较高的语音质量。采用了CCITTG72.x草案推荐的SB-ADPCM(分频带自适应差分脉冲编码调制)技术。实现了7KHz带宽的语音压缩编码器。其中SB-ADPCM算法采用了高性能的单片机系统Transputer构成并行流水线网络,较为灵活地实现了此宽带编码器。并为语音会议系统的实现提供了技术支持。     

基于流水线构架的多通道全并行数据采集系统

本文介绍了一种多通道全并行实时数据采集系统的设计原理。该系统中的每个采集通道由信号调理、A/D转换器和异步双口RAM组成,采用USB作为数据上传接口,使用复杂可编程逻辑阵列CPLD作为控制核心,将数据采集、缓冲及上传模块组织成流水线的构架。各个模块并行同步执行,从而保证采样数据的连续性,并使整个系统高速运行。实际测试显示该系统具有很好的稳定性和可靠性。     

网格计算中任务分解和提交的研究

网格计算环境通过把若干个分散的异构计算资源虚拟为一个逻辑单元,使用户可以像使用一台计算机一样支配这些资源,从而达到提高资源利用率的目的。通过讨论使用Globus对应用程序进行任务分解和提交,得出如下结论：对于适合分解的应用程序,可以通过在虚拟计算环境进行分解后采用并行计算来提高应用程序的执行效率,但不适合实时性较强的应用。     

网格结点中任务包批处理的性能分析

本文首先阐述了网格结点与计算单元之间的关系,然后对任务包到达网格结点后,被调度到计算单元的过程进行数学建模,并利用该数学模型对调度过程进行性能分析,得出系统中任务包的平均滞留量与批处理的规模成正比.该结果对提高网格中计算资源的利用率和服务性能有着重要意义.