全球气象资料客观分析系统的分布式并行计算

对已有的串行算法进行并行化 ,是一项很困难的工作。通过对全球气象资料客观分析系统串行算法的研究 ,提出了一种静态分配数据的分布式并行算法。该算法通过间隔选取分析盒子和模式格点纬圈行 ,将数据分配给不同的处理机实现分布式并行。该并行算法负载平衡好 ,并行效率高 ,而且并行化代价较低 ,具有良好的可扩展性。     

分布式并行地形分析中数据划分机制研究

数据粒度是海量空间数据并行计算的重要问题之一。通过对不同性质的并行算法的对比分析,提出空间数据粒度模型,量化地反映并行地形分析中数据划分的规模,建立并行数据粒度评价模型。通过研究集群环境下不同算法的数据并行数据粒度问题,提出基于并行数据粒度评价模型的优化数据粒度调度算法。通过计算每一次并行计算的时间与数据粒度效率,从而实现对计算数据粒度动态更新以追求更高的加速比。经过实验验证,该算法较之传统算法,可提供更高的任务执行效率并具有更好的可移植性。     

一种基于多核并行计算的目标分配算法设计

随着计算机多核处理器的高速发展,多核并行计算在各领域发展研究的重要性已逐渐突显,分析了当前典型的并行编程模型,在PCAM设计过程的基础上提出了多核并行算法的设计过程,运用OpenMP编程模型完成了一种目标分配算法的多核并行化设计,通过实验及性能分析,验证了并行目标分配算法相较于传统串行算法在计算效率上的优势。     

C~4ISR系统军事需求模型并行开发与一致性检验

介绍了C4ISR系统军事需求模型的概念、特点及其开发的并行性,并根据我军联合作战指挥信息系统的需求开发实践需要,针对C4ISR系统军事需求模型的模块划分以及分组建模过程进行分析,在此基础上给出了一个C4ISR系统军事需求模型并行开发过程的参考模型,并探讨了并行开发过程在系统需求周期内的一致性检验问题,包括了需求模型的语法、语义和语用一致性检验的过程和方法.     

三个并行排序算法的可扩充性分析

可扩充性分析是评价并行算法或并行系统性能的重要工作,特别是在大规模并行处理环境下更是如此。本文利用新近提出的扩张串行分量分析技术,研究了三个并行排序算法的可扩充性,以及这些算法在超立方体结构上的实现的可扩充性。给出了使三种算法都为可扩充的条件,解释了每个算法的适用范围。展示了算法的实质性质,计算了它们的扩张串行分量、扩张效率以及扩张加速比。本文的解析分析结果与其它文献中的实验结果一致。     

成像制导中的多处理器并行及二值化算法研究

导弹成像制导涉及大量图像处理和计算,一般系统实现多以高性能单或多处理器为核心。讨论了一种嵌入式多处理器系统的基本结构,利用平台特有的FSMC总线同时支持静态分割和任务级调度2种并行算法,并以此进行图像二值化算法的并行化研究。试验结果分析表明,该设计能够支持2种并行化算法,成倍减少图像处理的时间。     

HLA的天基信息支援下反导作战仿真系统OM设计

随着卫星等各种导弹探测预警装备的发展,区域防空反导作战中探测预警模式发生了重大的变化.为了能在反导需求的牵引下充分的利用好各类探测预警装备,提高防空反导作战的效率,有必要对天基信息支援下反导作战系统进行仿真.HLA是为了支持仿真应用间的互操作性及仿真部件的可重用性而产生的一种新的分布式仿真体系结构,而对象模型(OM)的设计,是HLA技术中的主体部分.分析了天基信息支援下反导作战系统的组成及作战流程,并依据HLA的开发原则,设计了该仿真系统的OM.     

星载高光谱图像实时处理系统

为适应星载高光谱成像仪输出数据率越来越高的需求,设计了一种基于模块化的、软硬件结合的高光谱图像实时处理系统。该系统由一个主控模块(MM)和若干个实时高光谱图像处理子模块(SM)组成,对软硬件处理流程进行了合理划分。在充分考虑系统所需选用的DSP和FPGA芯片下,给出了主控模块与子模块的设计方法及原理框图。该系统可等效为一个二维网孔型并行模型,具有很高的并行性和加速比,具有实现实时高光谱图像处理的能力。并且该系统具有很强的适应能力,可满足不同星载高光谱成像仪的需求。     

某型高炮火控系统并行通信信号检测模块设计

针对某型自行高炮火控系统在线性能测试的需求,设计了一种火控系统并行通信信号在线检测模块。该测试模块将待测装备信号引入模块输入端,根据并行通信信号的时序实现分时多点数据采集,并传输到主控计算机进行数据的分析与处理。对监测节点的设置进行了分析与选择,设计了监测系统结构与测试接口。测试结果表明,该测试模块能够实现对稳定跟踪系统、火控计算机系统和火炮随动系统等火控系统主要单体之间并行通信信号的在线测试和分析,及时发现系统异常。     

协同仿真平台下鱼雷仿真模型设计与实现

针对系统仿真建模可重用的需求,采用组件对象建模的思想对鱼雷进行建模,通过分析鱼雷模型的特点,完成了协同仿真平台下由鱼雷动力学、运动学模块、动力系统模块、控制系统模块、弹道解算系统模块、自导系统模块、引信系统模块、尾流自导模块、误差模块所组成的鱼雷层次结构模型设计,并已实现协同仿真环境中不同粒度的可重用模型的程序开发.通过对鱼雷仿真模型的测试与应用,验证了协同仿真环境下组件对象建模方法具有建模过程快捷、灵活、适应性高、可重用性好和利于跨平台移植的优点.     

MPI并行程序中通信等待问题的诊断方法及其应用

随着并行规模的扩大,现有通信等待问题的诊断方法存在内存开销大、测量时间开销大等问题。通过对现有通信等待问题诊断方法的深入分析,同时考虑测量开销可控的实际需求,建立基于热点函数的通信等待问题诊断模型。基于上述模型,总结出一种更精简、更实用的通信等待问题诊断方法。将该诊断方法分别应用到二维LARED集成、LARED-S、LAP3D等大规模MPI并行程序的通信等待问题诊断过程,应用效果表明本诊断方法可精确定位导致通信等待问题的关键代码段,给出的优化方案及性能提升空间对于后续的程序改进具有参考价值,其中根据诊断结果优化后的LARED-S程序性能提升32%,通信等待时间减少44%。     

面向复杂几何模型的多级并行四面体网格生成算法

高性能计算机的快速发展为数值模拟提供了必需的硬件环境,数值模拟领域对网格的需求已高达数十亿到数百亿量级,而网格生成作为数值模拟的重要一环,其发展则相对滞后,很难满足并行数值模拟求解器对大规模网格的需求。本文面向复杂几何模型提出一种多级并行四面体网格生成算法,该算法首先基于模型的几何特征建立网格的尺寸场,并基于尺寸场和几何实体间的邻接关系对几何实体进行分组,将分组后的几何实体分配到不同的计算节点,在计算节点间采用前沿推进法实现三角形面网格的并行生成,然后在计算节点内对三角形面网格进行二级区域分解,将分解后的子网格分配到各进程中,最后在进程内采用多线程并行方法实现四面体网格的并行生成。通过实际应用三峡大坝模型进行验证,该算法具有良好的并行效率和可扩展性,可以在数千处理器核上实现十亿规模高质量四面体网格的并行生成。     

弹道数据处理融合算法的并行计算

针对参考文献[1]中提出的融合多信源信息的融合算法,讨论了其中大计算量的测元遴选问题,并给出了它的并行算法。最后详细地分析了此并行算法的高效性和可扩展性,给出了加速比的仿真结果     

需求开发的WRSPM参考模型研究

针对需求开发过程中涉及到的系统以及各系统之间的关系,提出了需求开发的WRSPM五元素参考模型,对参考模型中元素和元素之间的关系进行了较明确的定义,做出对参考模型的形式化描述。比较分析了将WRSPM参考模型与功能文档描述模型(FDM),并得出了参考模型的特点。     

数据链系统通用建模与仿真框架?

为开展数据链系统性能分析、效能评估及模拟训练等多样化研究，在建模和仿真需求分析的基础上，提出了通用数据链系统建模与仿真框架，旨在提高模型重用性，满足不同层次数据链仿真需求以及增强仿真系统可扩展性。首先给出了数据链系统组件化建模框架，分析了其模型逻辑结构，并对建模流程进行了阐述。然后，基于建模框架设计了数据链系统仿真框架，并对其构成和运用流程进行了详细描述。     

考虑多类资源的多任务并行维修过程Petri网建模

针对基本Petri网在建立多种任务共享多类资源情况下的复杂并行维修过程时存在的结构复杂化问题,应用网抽象原理,由简入繁,将库所变迁网模型逐步转化为常量弧有色网和有色网模型,由单类任务/单类资源、单类任务/多类资源模型逐步建立了考虑多类资源的多任务并行维修过程模型。采用Petri网仿真分析工具ExSpect对有色网模型进行了实例研究。结果表明：模型具有通用性,便于仿真实现。     

A reliability model with states of partial operation

This article generalizes the classical dichotomic reliability model to include states of partial operation. The generalized model can be considered as a special case of a general jump process. Both continuous and discrete state spaces are included. The relationship to cumulative damage shock models is discussed. Properties of the model are investigated and these are illustrated via examples. The equivalence of three forms of component independence is proved, but this equivalence does not generalize to the property of zero covariance. Alternative forms of series and parallel connections and the effect of component replacement are discussed.     

一种支持并行离散事件仿真建模和并行模型检验的建模语言

并行离散事件仿真(Parallel Discrete Event Simulation,PDES)模型的正确性和可信度对PDES应用的发展起着决定性作用.然而,现有的并行离散事件仿真开发环境都没有提供仿真模型检验功能.并行模型检验(Parallel Model Checking,PMC)方法以其完备性、高效性已经在工业...     

散度、旋度和梯度在共同模式上的统一定义及其在一般坐标系中的应用

本文在推广的散度定理的基础上给出了散度、旋度和梯度与坐标无关的统一定义。着重在一般曲线坐标系中利用以三对坐标面为包容面的微元体为共同模式,把散度、旋度和梯度统一表示为某一微分量的极限值,从而直接导出了张量分析中这三种量的熟知的表达式。