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。     

支持高效组播的高性能路由器QoS机制研究与实现

研究并提出一种有效支持组播的高性能路由器QoS机制QoS RESM,该机制以多阈值机制为基础,考虑远程转发引擎的拥塞状态信息,引入全局控制反馈机制,有效完成了高性能路由器上支持组播的流量控制。最后描述QoS RESM在基于网络处理器的核心路由器上的实现方法。     

Effect of microstructure on short pulse duration shock initiation of TATB and initial response mechanism

Micro-TATB particles with different sizes and 3D nanoporous TATB architectures with different specific surface areas were prepared through recrystallization to study short pulse duration shock initiation properties by electric gun technology. For micro-TATB, the initiation threshold significantly decreases with TATB average size ranging from 79.7 μm to 0.5 μm. For 3D nanoporous TATB architecture, the initiation threshold decreases and then increases with specific surface areas increased from 9.6 m²/g to 36.2 m²/g. The lowest initiation thresholds are obtained for the micro-TATB with average sizes of 1.3 μm and 0.5 μm, and 3D nanoporous TATB architecture with specific surface area of 22.4 m²/g. The shock initiation thresholds of micro-TATB and 3D nanoporous TATB architectures show significantly decreases with the porosity increased. The decomposition reaction and thermal conductivity properties were further investigated to understand the initial response mechanism. High porosity provides more collapse sites to generate high temperature for formation of hot spots. The low thermal conductivity and decomposition temperature could enhance the formation and ignition of the hot spots, and initial decomposition reaction of TATB. The effect of the decomposition temperature is higher than that of the thermal conductivity on the shock initiation properties. The enhanced decomposition reaction could promote energy release and transfer process from the ignition to the combustion. This work offers a new insight to understand the effects of microstructure on the shock initiation properties and the initial response mechanism of TATB.     

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。     

面向大规模集群并行I/O的用户层配置优化策略研究

近年来,大规模并行场景下的I/O性能越来越受到应用科学家的关注。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。本文从应用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分钟缩短到了5s。本文提出的I/O配置调优空间及优化方法,可以推广应用到其它同类系统平台,对于大规模集群上的用户层并行I/O配置调优具有借鉴意义。     

基于HLA的海战场信息对抗仿真系统设计

海战场信息对抗仿真系统为海军信息作战理论与战法研究、信息作战装备的作战效果模拟提供了一种新的途径。在对体系对抗仿真的体系结构分析的基础上,给出了海战场信息对抗仿真系统的设计思想,提出了系统的功能和总体框架,并对其中的一些关键技术进行了分析和探讨。     

气候对建筑的影响及其启示

通过对地理环境诸因素的分析,从降水、气温、光照、风4个角度入手,阐述了气候对建筑的影响.提出了充分考虑气候因素的重要性、运用生态技术和高科技手段的建筑设计思路,为利用气候对建筑的影响创造出舒适、实用、节能、绿色的现代建筑设计提供了有益的参考.     

基于OOAgent的作战仿真建模方法

从战争复杂系统的特性出发,根据面向对象的思想和Agent建模理论,提出了基于OOAgent(Object OrientedAgent)构建战争复杂系统模型的方法。分别从OOAgent模型构建和E2BIO(Entity,Event,Behavior,Interaction,Organization)作战仿真模型体系两方面,研究了基于OOAgent的战争复杂系统仿真模型体系结构。研究结果有助于进一步对面向对象思想和Agent建模理论在仿真系统中的应用建模进行研究,并为战争复杂系统建模与仿真提供了一定的建模方法和模型体系构建的参考。     

双正交重叠变换系数基于上下文的算术编码算法

提出了一种双正交重叠变换(LBT)系数基于上下文的算术编码算法.针对二进整数LBT在DSP实现过程中出现的精度和计算复杂度问题,提出了一种适于DSP并行处理的LBT定点实现方法.编码算法包含60种上下文概率模型,熵编码采用MQ编码,并根据并行处理的需要,将MQ编码从位平面扫描过程中分离,根据分离后的结构特点,设计了改进的MQ编码器.并对算法的DSP实现进行了研究.实验结果表明,本压缩算法压缩性能和SPIHT相当,稍逊于JPEG2000,算法容易并行,硬件计算复杂度很低.