基于网格的聚类挖掘算法

为了提高海量数据挖掘效率,研究了一种基于网格环境下的分布式聚类（Prejudge-Based Distributed Clus-tering,PBDC）算法,并引入距离、模和内积的概念,在聚类之前进行预判断,减少了不必要的计算开销。在此基础上提出了一种分布式并行化聚类（Distributed Parallel Clustering,DPC）算法,将其嵌入到Weka4ws中,以开源数据挖掘类库Weka为底层支持环境,构建网格环境下的分布式数据挖掘体系,同时进行仿真实验。实验结果表明：该算法对于网格环境下海量数据的分布式聚类具有良好的效果。     

刘鹏: 中国军事网格领军人物

震惊清华园的军校博士生 1999年,在教育部支持下,清华大学就开始“先进计算基础设施”研究, 这个试点工程将分布于北京和上海的两点超级计算机连接成为聚合计算机能力达到每秒4500亿次的网格计算平台,并提供网页访问界面,让分布于各地的用户能够在家中使用其超级计算能力。还开发了多个先进计算基础设施软件系统和应用系统,包括资源管理系统、任务管理系统、用户管理系统及安全服务与监控系统等,构成了跨地区、跨学科的“虚拟实验室”研究环境。     

一种改进的网格信任模型

提出了针对网格计算环境改进的信任模型,给出信任计算模型的信任值更新函数,根据网格实体的交易行为特征适当增加或减少其信任值。该模型对域内信任关系和域间信任关系分别采取不同的方法进行处理,能够评估实体与实体间的信任关系;在信任的计算中引入风险机制,防止协同作弊和诋毁的安全隐患。改进后的模型精化了信任算法的粒度,提高了信任评价的准确度。该可信度模型具有较好的可扩展性,可较好地解决网格环境中存在的某些安全问题。     

数值模拟金属靶抗侵彻中的网格密度影响研究

在数值模拟中,有限元网格的数量对计算结果和计算成本都有较大的影响。采用MSC.Patran建立了弹体侵彻金属靶板的计算模型,并利用MSC.Dytran对所建模型进行了计算;结合相关的理论,对不同网格密度划分的有限元模型的计算结果进行了分析,并和实验进行了对比,得到了数值模拟弹体侵彻金属装甲中靶板的最佳网格数量。当网格无因次量μ=0.10时,所得到的数值模拟结果与实际吻合得较好:当厚度方向的网格数取为12个时,文中所采用的模型能较好地模拟弹体对靶板的侵彻效果。     

天地一体化信息支持系统概念研究

本文在分析美军全球信息网格项目的基础上 ,结合我军实际 ,从“信息支持”的角度出发 ,提出了天地一体化信息支持系统的概念 ,阐明了它在军事综合电子信息系统中的定位 ,并提出了它的三维概念模型。最后 ,说明了建设天地一体化信息支持系统时需要注意的几个问题     

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。     

导管螺旋桨敞水性能的预报和比较

借助于计算流体力学软件,对导管螺旋桨的敞水性能进行了数值模拟,得到了在不同网格模型和湍流模型下导管螺旋桨的正车敞水性能曲线,通过与试验图谱的对比分析,发现Wilcoxk-ω模型更适合于导管螺旋桨的敞水性能计算,并且采用结构化网格和非结构化网格相结合的计算方法能够满足导管螺旋桨敞水性能预报的工程精度要求。同时,当网格中存在少量高度倾斜的网格单元时,在不影响计算收敛的情况下,仍能将计算误差控制在10%以内。此外,如果要获得更为精确的计算结果,应提高网格质量,尽量使用结构化网格,并将近壁面网格加密,合理控制壁面附近的Y+值。虽然网格数量的增加并不总是意味着计算误差的减少,但合理控制网格细密度能够获得更为可信的计算结果。     

基于计算实验的C4ISR能力分析系统架构研究*

面向C4ISR能力分析需求,借鉴计算实验的思想,从不确定性因子分析、想定空间规划、仿真实验、数据分析和不确定性因子调整五个活动论述了基于计算实验的C4ISR能力分析运行框架。以网络中心战为背景,以C4ISR体系对抗为中心,构建了一种基于计算实验的C4ISR能力分析系统架构,涉及高性能计算环境,军事想定系统、实验规划系统、可重用建模环境、仿真联邦和评估系统等六部分,并对各部分功能和系统总体流程进行了分析。     

高性能RTI自适应通信机制研究

为了提高HLA仿真系统在高性能计算平台上的运行性能,针对高性能计算平台的高性能层次式通信环境,提出了一种共享内存/IB/以太网自适应RTI通信机制-SACM机制,该机制能够根据通信双方所在节点的网络拓扑信息,自适应建立延迟最小的通信连接,实现共享内存、IB等高速互连及以太网互连的自适应选择.同时在该通信机制中,针对节点内高速共享内存通信需求,提出了一种面向多盟员互连的共享内存通信算法,有效提高了节点内盟员通信效率.对象属性值更新延迟测试结果表明,该通信机制可以有效提高RTI在高性能计算平台的通信性能.     

栅格地理数据并行格式转换引擎

如今大规模地理数据正在社会各个部门和组织中迅速积累,但是由于部门利益和历史沿袭等原因,大规模地理数据共享仍然极具挑战,相应共享技术需求仍然极其旺盛。作为地理数据共享的基础方式之一,传统单机地理数据格式转换技术,一方面受限于磁盘读写及带宽瓶颈,另一方面面对日趋庞大的数据规模,已很难满足实际应用需求。因此提出一种针对栅格地理数据的并行格式转换引擎,采用高性能计算集群环境支持大规模栅格地理数据转换共享,大幅降低了大规模栅格地理数据转换过程的时间成本。栅格地理数据并行格式转换引擎采用基于公共接口的设计理念,框架灵活、具有良好的扩展性,支持地理数据格式的读写自定义以及新数据格式添加,能够实现接入数据格式间的任意两两转换。为验证引擎框架及其处理效率,在Lustre并行集群环境下以格网数据交换格式(国家地理空间数据交换格式)向常见栅格地理格式的转换为示例进行了测试实验。结果表明,栅格地理数据并行格式转换引擎能够在8个节点Lustre集群中达到7.54的良好并行加速比。     

高速互连网络中基于网卡的归约计算硬件卸载机制

聚合通信广泛应用于高性能计算的研究和工程领域。在大规模的科学和工程计算中,聚合通信开销占据很大比例,有时甚至可达到全部消息传递开销的80%,是高性能计算系统的性能瓶颈。因此提出了一种基于网卡的归约计算硬件卸载机制,通过在网卡上嵌入归约操作逻辑部件,实现了数据在传输过程中的计算,减轻了CPU的负担,降低了通信延迟。通过FPGA平台实现了16节点的归约操作实验,并基于xNetSimPlus模拟器模拟了不同节点规模的归约操作。实验证明,卸载机制能有效减少聚合通信中归约操作的时间,所提支持归约计算的网卡卸载机制最高可以加速归约操作2.71倍。     

网格参数与离散格式对潜艇阻力预报精度的影响

借助于计算流体力学软件,生成了2组不同网格数量和壁面Y+值的网格模型,并对潜艇周围流场进行了数值模拟,得到了不同航速下的潜艇阻力,然后结合试验数据进行了对比分析。研究发现:一阶精度离散格式的阻力计算结果误差过大不可信,而对于不同的离散格式,网格的细化都能提高计算精度;当网格模型壁面Y+值控制在200以内且采用二阶精度离散格式计算时,较稀的网格模型也能得到误差小于3%的计算结果。     

平板翼流体动力边界积分多重网格计算

讨论了平板翼流体动力边界积分法多重网格计算模型,给出了残差计算格式和函数修正值计算公式,推导出与步长无关的环量多重网格计算公式.计算结果表明,利用多重网格方法加快了收敛速度,其数值计算的流体动力与试验值吻合.     

天河高性能计算创新团队

正国防科技大学天河高性能计算创新团队是全国首批入选国家教育部"长江学者和创新团队发展计划"的高性能计算创新团队。该团队先后突破一系列核心关键技术,取得多项高水平科研成果,有效提升了我国在这一领域的核心竞争力。2014年该团队研制的天河一号超级计算机荣获国家科技进步特等奖,天河一号和天河二号超级计算机先后7次位居     

ABIS先进战斗空间信息系统

本文通过介绍美国国防部提出的先进战斗空间信息系统(ABIS)之有关概念,阐述了未来可能面临的信息战环境:战场管理,传感器至射击武器的交互操作性和对一个公共、支持信息体系结构的需求(网格能力)。     

基于multi-agent编组的校园虚拟实验网格任务分配策略

在网格计算环境下,许多任务的执行经常需要同时协同分配多个agent以满足性能需求.提出了一种新的基于multi-agent编组机制的agent协同分配方法.首先,对传统编组算法和multi-agent编组算法进行了分析比较.然后,设计了校园虚拟实验网格调度系统及其任务分配算法,实验结果表明:当CDR=0.2时,算法与传统算法带来最好的目标价值,在某些条件下,传统算法略微胜过该算法,当CDR增大时,该算法比传统算法执行得更好.     

考虑航行姿态的船模阻力及流场数值预报

为精确得到船模阻力及流场,研究了网格划分、湍流模型及船模姿态对预报结果的影响。首先,采用切割体网格技术及棱柱层网格技术划分了多套网格,研究网格尺寸大小及棱柱层参数对阻力、兴波及伴流场的影响;然后,比较了三种不同湍流模型在船模阻力及伴流场预报中的差异;最后,基于合理的网格划分及湍流模型,采用DFBI的方法预报了船模在不同航速下的姿态及阻力。计算结果表明:当Fr0.25时,不考虑航行姿态时阻力计算误差可达到18.3%。考虑航行姿态变化后,阻力计算误差小于3%;升沉和纵倾的计算值和试验值吻合较好。由此证明:采用DFBI方法考虑船体航行姿态的变化避免了网格变形或者重构,具有较好的收敛性和计算精度。     

用紧支径向基函数传递固体域耦合数据的方法

针对热-电场耦合仿真计算中非匹配网格之间的数据插值问题,提出了一种基于紧支径向基函数点插值的数据传递方法。推导了数据传递矩阵,根据所提出的数据传递方法编制了非匹配网格之间数据传递计算程序,以若干组非匹配网格之间的温度插值为例进行了验证,并分析了不同参数对计算时间及精度的影响,结果表明,算法效率较高,计算误差较小,适用于以热-电场耦合为代表的固体域耦合非匹配网格间的数据传递计算。     

坦克动力舱空气流动计算区域的网格生成

为了合理解决网格划分对坦克动力舱空气流动与传热三维数值计算效率和计算精度的影响,特提出动力舱空气流动计算区域的网格生成方法.对某型坦克动力舱的网格生成实例,显示了这种方法的实用性.     

固定舵二维弹道修正弹网格模型研究北大核心

为确定固定舵二维弹道修正弹的网格划分方法,分别建立非结构网格和结构网格模型。应用Fluent软件对所得网格模型进行数值计算,获得修正弹在不同马赫数下的气动参数。对所得气动参数与风洞试验结果进行对比分析,确定不同马赫数下更准确的网格模型。分析结果表明:2种网格模型均可应用于修正弹的气动数值计算,但在准确性方面,结构网格模型更适用于跨声速条件下的数值计算,非结构网格模型更适用于高声速条件下的数值计算。在不同条件下,将2种模型结合起来进行数值计算,会得到更加准确的气动参数。