FDTD并行计算中的区域划分及负载平衡

与并行处理机相比,基于局域网的并行FDTD算法是解决复杂电磁问题相对简单的、有效的方法。本文讨论了利用网络进行FDTD并行计算时需要解决的两个关键问题:区域划分及负载平衡策略,并利用局域网内的2台和4台PC实现了对平面光波导实例的并行计算,给出了实验结果。结果表明,利用该方法可以获得较好的加速比,并能大大提高计算的效率。     

绘图问题并行处理的研究与实现

本文以Transputer硬件环境和FDS(Fortran Development System)软件环境为基础,对图形绘制及并行处理进行了研究,通过一个具体绘图问题并行处理的实例,详细介绍了实现绘图的过程及其并行编程方法。同时,本文得出绘图问题高效并行编程的一般性结论。     

Efficient Partially Asynchronous Parallel Simulation on Multicomputer Systems: Research and Practice

1.INTRoDUCTIONHigllspeedisessentialforsimulationoflargecomplicatedcontinuous--system.Tomeetthisrequirement,multicomputersystems,characterizedbyhighperformanceandlowcost,havebeedappliedinengineering.Itshighspeedcanbeusedtomeettheneedofsimulation.UPtoflow,manyscientistshavedonetheireffortstodesignandbuildkindsofmulticomputersystems,andhavedesignedmanyalgorithmstoexploittheparallelismintheequation-oriefltedlllo(lelssoastoachievethehighestspeedupforsimulation[1-4].Amongthesealgorithms,tileeql…     

高效的部分异步并行仿真的研究及应用

提出了连续系统的部分异步并行仿真算法及其在多计算机系统上的实现方法。为保证仿真结果的正确和提高仿真速率 ,所提出的连续系统的高效的部分异步并行仿真方案和适应消息传递的星型虚拟拓扑结构方案可有效地解决连续系统仿真的“算法 -结构匹配问题”。多计算机系统上连续系统仿真的特点之一是处理器间的通信非常频繁且消息很短 (一般为数个或数十个浮点数 ) ,因而在实现部分异步并行仿真时采用了异步传输方式来减少通信开销在仿真计算中的比例。实验结果表明 ,所提出的部分异步并行仿真比其对应的同步仿真具有更高的并行计算效率。     

求解隐式差分方程的一类高精度并行迭代法

为提高并行迭代法的计算精度,提出了一类高精度、无条件稳定、三层格式的并行迭代算法。用矩阵理论证明了迭代的收敛性,推证了网格加密时的渐进收敛性质。结果表明:对三层格式进行迭代处理,不仅能保证其计算精确度,而且具有很好的收敛速度与渐进收敛性质。数值算例验证了理论分析的正确性,表明了算法的可行性与有效性。     

基于小波变换的图像bit纠错数据并行实现研究

针对图像传输的比特纠错去噪处理高效实现,本文提出了一种基于小波分解的比特纠错SIMD PE阵列数据并行计算方法.该方法,针对不同的小波子带,采用不同的并行计算策略;针对数据并行计算中的PE选择问题,采用PE标识预置的解决方法,即确保去噪效果,又使得数据并行操作更为规则、简洁,大幅度地提高了处理的速度.     

Synchronous Parallel Block Coordinate Descent Method for Nonsmooth Convex Function Minimization

This paper proposes a synchronous parallel block coordinate descent algorithm for minimizing a composite function, which consists of a smooth convex function plus a non-smooth but separable convex function. Due to the generalization of the proposed method, some existing synchronous parallel algorithms can be considered as special cases. To tackle high dimensional problems, the authors further develop a randomized variant, which randomly update some blocks of coordinates at each round of computation. Both proposed parallel algorithms are proven to have sub-linear convergence rate under rather mild assumptions. The numerical experiments on solving the large scale regularized logistic regression with 1 norm penalty show that the implementation is quite efficient. The authors conclude with explanation on the observed experimental results and discussion on the potential improvements.     

随机均匀网格优化法在橡胶配方优化中的应用研究

对随机均匀网格优化法求解橡胶配方优化问题的原理进行了较详细的分析,给出了优化变量域的一种收缩方法和计算收敛准则．丁基橡胶配方优化实例表明,该算法既有较快的收敛性, 又能以较大概率求得全局（一致收敛）极值点．     

Novel space-time multiuser detection algorithm of WCDMA system

1.INTRODUCTION Recentlymobilecommunicationisdevelopingtoward thethirdGeneration,whichcanprovidehigherspeed dataserviceandspectrumefficiency,andlargersys temcapacity[1,2].Soweshouldtakeeffectivemea surestosuppressinterferences.Smartantennanot onlycombatsmulti pathfading,butalsosuppresses interferencesignals.Whenspatialsignalprocessing achievedthroughsmartantennaiscombinedwith temporalsignalprocessing,space time2D RAKEre ceivercanrepairsignalimpairmentstoresultina highernetworkcapacity…     

解旅行商问题的一个新的遗传算法

对旅行商(TSP)问题设计了一个新的遗传算法.首先,对n个城市的旅行商问题设计了一个新的编码方法,并且对这种编码方法,给出了简便的解码方法.其次,针对编码的特点,设计了一种新的、有效的杂交算子和变异算子,这些算子均能直接产生可行的后代.为提高杂交算子的搜索能力,结合了一个局部搜索技术来改进杂交算子.在此基础上,提出了求解TSP的一个新的遗传算法,并证明了其全局收敛性.为了验证算法的有效性,对10个国际标准算例(城市规模从14到1000)进行了计算机仿真,结果表明算法是有效的.     

基于PSO的ML-PDA算法及其并行实现

针对密集杂波条件下的目标检测与跟踪问题,开展极大似然概率数据关联(maximum likelihood probabilistic data association, ML-PDA)算法优化与实时计算问题研究。在算法层面,通过在极大化对数似然比(log likelihood ratio, LLR)过程中引入粒子群优化(particle swarm optimization, PSO)方法,并进一步提出基于观测引导的PSO播撒粒子方式,提升算法的计算效率;在实现层面,提出基于图形处理器(graphic processing unit, GPU)的PSO实现策略。仿真实验结果说明了基于观测引导PSO算法搜索的有效性。在GPU平台上实现该算法获得显著的加速比,验证了所提出方法具有工程实时性。     

面向FAST馈源仓定位的微波测距系统设计

500 m口径球面射电望远镜(five-hundred-meter aperture spherical radio telescope, FAST)是近年建成的重大科学装置, 其高效运行依赖于对馈源仓的高精度定位。当前基于全站仪测距的馈源仓定位系统在雨雾等恶劣天气中无法有效工作, 降低了FAST工作时长。针对此问题,提出一种基于微波测距的新方案, 有望在满足馈源仓定位精度的同时, 显著改善FAST的运行效率, 使之实现全天候全天时工作。深入研究了微波测距定位系统中亟待解决的若干关键科学问题, 初步给出了系统方案与技术路线。根据理论分析, 该微波测距系统的定位误差优于±5 mm, 可达到设计要求。     

有限元边界积分结合撕裂对接法分析电磁散射

有限元边界积分方法采用有限元法分析物体内部复杂材料,采用矩量法分析物体开域表面,充分结合了两种方法的优点。然而单机求解电大尺寸问题面临着运算速度不高和内存容量不足的问题,因此发展有效的并行技术亟不可待。利用区域分解法固有的并行性,将有限元撕裂对接法引入到有限元边界积分方法中,解决了硬件资源不足的问题,提高了求解问题的效率。该方法在处理内部未知量大和内部材料复杂的电大尺寸问题方面具有较大优势。给出的数值算例充分证明了该方法的可行性和有效性。     

一类并行块隐式方法

本文针对多处理机系统构造了一类并行块隐式方法。具体地给出了此类方法的一个具有两个进程和二阶精度的并行计算公式,并证明了该计算公式具有A稳定性,数值结果表明该计算公式对求解刚性常微分方程是有效的。     

Differential evolution algorithm for hybrid flow-shop scheduling problems

Aiming at the hybrid flow-shop(HFS) scheduling that is a complex NP-hard combinatorial problem with wide engineering background,an effective algorithm based on differential evolution(DE) is proposed.By using a special encoding scheme and combining DE based evolutionary search and local search,the exploration and exploitation abilities are enhanced and well balanced for solving the HFS problems.Simulation results based on some typical problems and comparisons with some existing genetic algorithms demonstrate the proposed algorithm is effective,efficient and robust for solving the HFS problems.     

一种鲁棒自校正预测控制的简化算法

给出了鲁棒自校正预测控制的简化算法。主要内容有 :对系统参数的鲁棒辨识方法 ;预测控制的简化算法 ;鲁棒极点配置方法 ,以及自校正控制的简化算法。在全部算法中 ,控制结构简单 ,而控制效能却很优越。仿真结果表明 ,所给的控制算法是成功的     

数值求解常微分方程初值问题的一类并行算法

本文给出了一类数值求解常数微分方程初值问题的并行算法，该类并行算法适用于ＭＩＭＤ型多处理机系统，具有良好的收敛性和数值稳定性，此类并行算法对Ｍｉｒａｎｋｅｒ和Ｌｉｎｉｇｅｒ１９６７年提出的一种构造思想做了圆满的解闷。     

基于并行的快速碰撞检测算法

提出了一中基于并行的快速碰测算法。该算法面向动态复杂场景采用层次的自适应空间剖分方法建构物体的平衡包围盒树,然后通过并行遍历包围盒树来加速碰撞检测,算法属于ＭＤＭＤ同步并行算法,采用多线程技术实现,在单处理机和处理机上均能运行。     

MUSIC空间谱估计并行运算算法

针对多重信号分类(multiple signal classification, MUSIC)算法计算量大不适于实时处理的问题,提出了一种并行处理方案。首先,根据协方差矩阵的Hermite特性简化其构造过程;再通过实值化预处理,将后续运算转换到实数域,通过Householder变换将协方差矩阵简化为三对角矩阵,对三对角矩阵进行QR分解得到特征值和特征向量用于谱峰搜索|最后,各个阶段都适于采用多处理器并行处理。通过理论分析和仿真,验证了该方法在对MUSIC算法性能影响不大的前提下能大大减小运算量,提高算法处理速度,为MUSIC算法的高效化实现提供了一定的理论基础。     

基于递阶遗传算法的最小加权完工时间并行机调度

针对最小化加权完工时间的等同和非等同并行多机调度一类问题,提出了一种递阶遗传算法.该算法根据问题的特点,采用一种染色体递阶编码方案,此编码与调度方案一一对应.计算结果表明,递阶遗传算法是有效的,能适用于大规模等同和非等同并行多机调度问题,通过与Cheng所作编码的遗传算法比较,用递阶遗传算法优化并行机调度操作简单并且收敛速度快.