PDD算法在对称多处理器高性能计算机上的并行实现

使用基于MPI并行编程方法，对PDD算法进行了并行处理及fortran编程，给出了并行代码在上海大学计算机学院自强2000集群式高性能计算机上的运行结果，以及与串行程序相比较的并行加速比。     

机群上DSM和消息传递方法的集成

在并行分布式计算领域中,基于NOW(Network of Workstation)的分布式共享存储器(DSM:Distributed Shared Memory)系统越来越受到人们的青睐.然而,要想在这种系统上获得较好的可编程性和性能,则需要系统支持细颗粒度的并行性,并且简化编程.我们设计了一个并行分布式系统,该系统由六台SUN Sparc上作站通过10M以太网组成,外加基于线程的MPI运行库和自定义的DSM-C程序设计语言,同时用软件方法实现Cache一致性.所有这些构成了一个较好的并行程序设计环境     

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。     

时域有限差分并行算法中的吸收边界研究

针对并行FDTD中以二阶Mur、单轴各向异性介质完全匹配层(UPML)和卷积形式完全匹配层(CPML)为吸收边界的并行化处理方法进行论述.用金属球的远区散射计算,并与Mie级数解对比,验证了并行计算中三种吸收边界的吸收效果.最后给出UPML吸收边界FDTD计算内存估计公式,并以电大尺寸目标卫星模型为例对并行性能进行了测试.由于并行中通信时间影响并行加速比和效率,UPML和CPML吸收边界的相邻子域数据通信方式与FDTD选代式相同,而Mur吸收边界的相邻子域间数据通信方式与FDTD完全不同,它的并行性能要低于前两者.电大尺寸卫星目标模型的多机并行计算测试结果表明,UPML和CPML并行FDTD计算的并行加速比及其效率整体上高于Mur,其中CPML吸收条件下的效率达到90%以上.     

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。     

局域网通信器的设计

随着网络的普及,个人即时通讯系统得到了广泛的应用,在便利人们信息交流的同时,也促进了社会的信息化建设。本文基于VC++设计了一个局域网通信器,用于满足企业小型局域网进行消息传递和资源共享的需要。     

一种新的基于HPM并行计算性能数据采集方法

针对传统数据采集方法不足和Vtune的局限性,介绍了一种在多处理器环境下基于硬件性能监视器(hardware performance monitor,HPM)的并行计算性能数据采集方法,该方法基于集群和消息传递接口(message passing interface,MPI)环境,利用应用程序性能接口(performa...     

低密度格码编译码原理及其性能仿真

低密度格码(low density lattice codes,LDLC)是一种崭新的信道编码技术,与LDPC(lowdensity parity check)的译码类似,校验矩阵H都是稀疏的,都通过迭代的消息传递过程来实现其译码,但不同的是:LDPC传递的信息是标量值,而LDLC的信息是(-∞,∞)上的概率密度函数(PDF)。当存在高维n的H,且噪声方差σ2ndet(H)2/2πe时,LDLC可以以任意小的误差传输,det(H)=1。给出低密度格码的基本原理,并对其编译码算法的实现做详细介绍,最后通过仿真给出其在AWGN信道下的性能。     

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.     

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.