三对角方程组的分布式SPP算法

发展了单向并行分裂法(SPP)用于求解三对角和块三对角线性方程组,算法考虑了三对角线性系统求解中文件IO及结果传输通信所占时间比例较大的特点,充分利用了计算、文件IO与通信三者之间的重叠。分析了SPP算法的计算与通信开销。在工作站机群上进行了测试分析,结果表明SPP算法适合于分布式计算     

并行面向对象数据库中的数据放置

针对并行面向对象数据库的特点,结合异步并行查询执行策略,提出了一种基于对象类的混合式数据放置策略,它包括两个部分:混合式数据划分策略和基于对象类的数据分配策略     

非结构动网格分区并行计算方法

针对包含运动边界的非定常流动问题,基于弹簧近似法设计了一套非结构动网格分区并行计算流程,引入了METIS软件进行非结构网格二次剖分,研究了对接边界通信类型及其处理方法,基于消息传递并行编程模式实现了非结构动网格求解器的并行化。测试结果表明:该求解器具有较高的并行效率,网格变形模块对非结构动网格并行计算性能具有重要影响。     

数据并行程序设计语言中分布数组的地址计算

本文讨论了在大规模并行计算机上实现数据并行程序设计语言的关键问题──分布数组的地址计算问题。文中详细给出了维分布数组的下标地址计算公式,分布数组的内情向量结构以及分布数组映射函数算法,并对有关编译实现技术进行了探讨。     

并行系统可扩性分析研究

分析了几种已有的可扩性分析模型 ,并对传统的时间受限与存储受限加速比定律作了新的解释。在此基础上 ,概括出了可扩性分析的本质 ,定义了一类一般意义下同构机器与并行算法组成的并行系统的可扩性模型 ,并由此出发 ,提出了三种新的可扩性模型 :等平均I/O需求模型 ,等平均通信需求模型和等利用率模型。最后探讨了工作站机群与并行算法组成的并行系统的可扩性分析。     

高精度CFD程序的内外子区域划分异构并行算法

对计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)程序CNS提出一种Offload模式下对任务内外子区域划分的异构并行算法,结合结构化网格下有限差分计算和四阶龙格-库塔方法的特点,引入ghost网格点区域,设计了一种ghost区域收缩计算策略,显著降低了异构计算资源之间的数据传输开销,负载均衡时CPU端的计算与MPI通信完全和加速器端的计算重叠,提高了异构协同并行性。推导了保证计算正确性的ghost区域的参数,分析了负载均衡的条件。在"CPU(Intel Haswell Xeon E5-2670 12 cores×2)+加速器(Xeon Phi 7120A×2)"的服务器上测得该算法较直接将任务子块整体迁至加速器端计算的异构算法性能平均提升至5.9倍,较MPI/OpenMP两级并行算法使用24个纯CPU核的性能,该算法使用单加速器时加速至1.27倍,使用双加速器加速至1.45倍。讨论和分析了性能瓶颈与存在的问题。     

并联放电等离子体合成射流激励器工作特性

等离子体合成射流激励器凭借射流速度高、工作频带宽、响应迅速等优势在高速流场主动流动控制领域具有良好的应用前景。为了克服单个激励器控制能力弱、控制范围窄的缺点,开展了并联放电等离子体合成射流激励器的研究,搭建了最多支持三路并联放电的微秒脉冲电源。测试结果表明,电源在空载及负载条件下可以实现1000 Hz稳定放电。随着放电电容的增大,放电电能的提高,等离子体电弧的温度升高,激励器腔体内气体被加热得更剧烈,产生的射流速度增大。随着工作频率的提高,激励器的击穿电压降低,放电电能减小,射流速度减小。通过对触发信号的调制,可以实现每个激励器的独立控制,使得并联式激励器具有更强的流动控制灵活性。试验结果显示,激励器工作相位与触发相位具有较好的对应关系。     

超声速飞行器流场的并行数值计算及效率分析

基于有限体积方法、TVD差分格式和显式Runge-Kutta迭代方法的框架,针对超声速/高超声速飞行器绕流流场,在超级并行计算机上完成了2~64个CPU并行数值计算工作。通过测试程序在超级计算机上的并行效率,并将并行程序应用于航天飞机绕流流场计算,检验了计算程序进行大规模并行计算的性能。结果表明,在负载平衡的条件下,程序在该超级并行计算机上达到了不同程度的超线性加速比,并行效率最高达到了126%,远远高于微机Cluster并行平台上的结果,适合复杂流场的大规模并行计算。     

Capacitated lot‐sizing and scheduling with parallel machines,back‐orders,and setup carry‐over

We address the capacitated lot‐sizing and scheduling problem with setup times, setup carry‐over, back‐orders, and parallel machines as it appears in a semiconductor assembly facility. The problem can be formulated as an extension of the capacitated lot‐sizing problem with linked lot‐sizes (CLSPL). We present a mixed integer (MIP) formulation of the problem and a new solution procedure. The solution procedure is based on a novel “aggregate model,” which uses integer instead of binary variables. The model is embedded in a period‐by‐period heuristic and is solved to optimality or near‐optimality in each iteration using standard procedures (CPLEX). A subsequent scheduling routine loads and sequences the products on the parallel machines. Six variants of the heuristic are presented and tested in an extensive computational study. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 2009     

盲提取方法在柴油机活塞-缸套撞击信号提取中的应用

讨论了盲反卷积在机械振动信号处理中的应用以及盲反卷积中常用的模型和方法,利用信号和高斯信号之间的Kullback-Leibler距离构建目标函数,提出了一种以伪并行遗传算法为优化工具的盲反卷积算法,并通过仿真验证了算法的正确性.实验也证明,该算法能成功地从柴油机机体振动信号中提取出活塞-缸套撞击信号.