R^3,1中具有平行平均曲率向量的类时曲面

用可积系统方法给出了4维Minkowski空间R^3,1中具有平行平均曲率向量的正则类时曲面的表示。与类空曲面不同,这些类时曲面由Klein-Gordon方程ωxy＋｜H｜sinhω=0,ωxy-｜H｜coshω=0,ωxy＋1/2｜H｜eω/2=0所决定,表明这类曲面在R3,1中是丰富的。     

基于BOM的组件并行仿真引擎研究与实现

在组件化建模与仿真领域内,基于BOM规范的组件建模与仿真环境KD-SmartSim得到了广泛应用,它通过RTI实现了组件仿真系统的并行运算,但是其运行性能较低.讨论了KD-SmartSim系统存在的不足,在继承其基于BOM规范组件建模的基础上,提出了新的支持组件并行化计算的结构,设计了SPMD运行模式的并行组件仿真引擎...     

某型装备自动测试系统中FPGA配置方案设计

针对复杂装备测试点众多、信号类型各异、时序严格、测试困难的问题,利用级联的FPGA实现数字部分的通信和测试,在JTAG配置和主动串行配置的基础上,提出了一种利用上位机+微控制器+FPGA的灵活配置方案,提高了在线测试系统的集成度、可扩展性和保密性。     

一种模拟退火伪并行遗传算法

借鉴模拟退火算法的局部搜索能力,结合并行计算的思想设计了一种采用模拟退火机制的实数编码自适应交叉、全概率变异伪并行遗传算法,最后用这种方法对典型的多峰值函数求极值,并和基本遗传算法进行比较,结果表明:该算法具有较强的全局搜索能力和局部搜索能力,能够更有效地克服早熟收敛问题。     

应用多GPU的可压缩湍流并行计算

利用CUDA Fortran语言发展了基于图形处理器(GPU)的计算流体力学可压缩湍流求解器。该求解器基于结构网格有限体积法,空间离散采用AUSMPW+格式,湍流模型为k-ωSST两方程模型,采用MPI实现并行计算。针对最新的GPU架构,讨论了通量计算的优化方法及GPU计算与PCIe数据传输、MPI通信重叠的多GPU并行算法。进行了超声速进气道及空天飞机等算例的数值模拟以验证GPU在大网格量情况下的加速性能。计算结果表明:相对于Intel Xeon E5-2670 CPU单一核心的计算时间,单块NVIDIA GTX Titan Black GPU可获得107~125倍的加速比。利用四块GPU实现了复杂外形1.34亿网格的快速计算,并行效率为91.6%。     

基于SHARC流水集束型多处理器板研制

结合某重点工程课题 ,设计和实现了基于 SHARC流水集束型多处理器板即研制出了具有 5个 SHARC的高速并行数字信号处理机。板上处理器数量可实现重配置以获得高的性价比。当板上前端 4个 SHARC用于 FFT时 ,研究和分析了板上前端 4个 SHARC用于 FFT时的三种不同缓冲数据模式下 FFT节点处理性能     

Asymptotically optimal component assembly plans in repairable systems and server allocation in parallel multiserver queues

T identical exponential lifetime components out of which G are initially functioning (and B are not) are to be allocated to N subsystems, which are connected either in parallel or in series. Subsystem i, i = 1,…, N, functions when at least K_i of its components function and the whole system is maintained by a single repairman. Component repair times are identical independent exponentials and repaired components are as good as new. The problem of the determination of the assembly plan that will maximize the system reliability at any (arbitrary) time instant t is solved when the component failure rate is sufficiently small. For the parallel configuration, the optimal assembly plan allocates as many components as possible to the subsystem with the smallest K_i and allocates functioning components to subsystems in increasing order of the K_i's. For the series configuration, the optimal assembly plan allocates both the surplus and the functioning components equally to all subsystems whenever possible, and when not possible it favors subsystems in decreasing order of the K_i's. The solution is interpreted in the context of the optimal allocation of processors and an initial number of jobs in a problem of routing time consuming jobs to parallel multiprocessor queues. © John Wiley & Sons, Inc. Naval Research Logistics 48: 732–746, 2001     

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。     

大规模科学数据体绘制技术综述

体绘制是刻画大规模科学数据中复杂物理特征的有效途径,然而,数据量极大、特征难以捕捉等问题依然是目前体绘制研究的主要挑战。为此,研究者们从三个方面对体绘制算法进行了深入研究,以提高大规模数据体绘制的效率和效果。一方面,依托硬件通过多处理器核来分担计算,降低单处理器核所要完成的计算量,是提高体绘制效率的一个有效途径。另一方面,充分发掘数据场内在特性对三维数据场进行约简,大幅减少绘制处理数据量从而降低算法开销,也是提高体绘制效率的一个有效途径。同时,在体绘制算法中融入特征分析和特征增强方法,让复杂物理特征从数据场中突显出来,以实现对科学数据的高质量绘制。本文对国内外体绘制技术相关研究进展进行了调研、综述,并分析了不同的研究方法,最后展望了未来体绘制技术研究的可能发展方向,包括应用驱动的特征体绘制、基于特征的约简体绘制、适应硬件的体绘制多级加速以及原位智能化体绘制等。     

面向大规模集群的并行I/O用户层配置优化策略

影响应用I/O性能的关键因素主要有三个层次:包括应用的I/O接口实现、体系结构和文件系统组件的性能以及应用的I/O参数配置。从应用I/O配置优化的视角,分析了大规模集群并行I/O的配置调优空间,在此基础上,给出了一套大规模集群并行I/O性能特征测试分析方法。基于该方法,在某国产超级计算集群上开展了一系列I/O测试分析来刻画系统的I/O性能特征,进而指导并行应用程序的I/O配置优化。基于优化后的配置参数,在两类典型的并行I/O场景中,针对某类生产应用程序,8192进程下的重启动数据写操作时间下降了15%,4096核的程序作业加载时间从10 min缩短到了5 s。