基于栅格分层的逐栅格汇流算法并行化研究

分布式水文模型中的逐栅格汇流算法计算量大,需要借助并行计算以满足大流域长历时模拟的要求。针对目前鲜有对基于隐式有限差分的逐栅格汇流算法进行并行计算研究的情况,基于栅格分层的思想提出一种适用于共享内存并行计算环境的逐栅格汇流并行算法。该算法首先根据流向进行栅格分层,使同一层中栅格的计算相互独立,然后将同一层中栅格的计算任务分配到多个计算单元并行计算。采用C++编程语言与OpenMP并行编程库实现了该算法,并选择河北省清水河流域为实验区,在不同数据规模(30m、90m、270m分辨率)、不同核数(2～20个)以及不同栅格分层方法的情况下对算法性能进行了测试。实验结果表明本文提出的并行算法具有较好的加速比和并行效率,且并行效率随数据规模的增大而增大。栅格分层方法对算法并行性能有明显影响,从上到下的分层方法比从下到上的方法具有更高的并行效率。     

面向混部云失败批处理作业的预测算法

为了降低混部云失败批处理作业的风险,使用K-means聚类算法将批处理作业分为四类,在分类的基础上提出了二层嵌套分类模型(two-layer nested classification model, TLNM),实现了基于TLNM的预测算法。基于Ali Trace 2018数据集上的实验结果表明,该算法的接受者操作特性(receiver operating characteristic, ROC)曲线明显优于其他常用分类器,ROC曲线下面积(即AUC)可以达到0.978,表明该算法具有良好的分类性能。同时召回率可以达到0.951,通过混淆矩阵可以看出TLNM算法能够准确预测出执行失败的批处理作业。     

软计算在污水处理过程控制中的应用

阐明了软计算技术在污水处理过程中应用的必要性、可行性及对行业所带来的社会效益和理论意义,着重分析了其在污水处理过程中的应用情况,简要探讨了软计算技术今后应深入研究的问题和方向,指出将软计算算法和智能控制策略结合起来有利于提高模型预测精度,提高过程控制系统动态响应能力。     

二维拉格朗日和欧拉结合法在流处理器MASA上的实现与评测

现代半导体工艺技术的发展使得在单芯片上放置数百个运算单元成为可能,但是全局片上片外带宽受限。通用处理器体系结构不能较好地适应变化,仍然依靠全局片上结构,少量的运算单元。而流体系结构拥有大量的运算单元、鲜明的存储层次,使得在有限的片外带宽下,用高的本地带宽来满足大量运算单元的需求。首先介绍了原型MASA流体系结构,然后给出了爆轰流体力学中的二维拉格朗日和欧拉结合法(Ygx2)在流体系结构上实现的实例研究,最后用时钟精确的模拟器来评测应用的运行性能,结果表明Ygx2应用在500MHz的MASA上运行结果与1.6GHz的Iantium2的比较快近4倍,证实了流体系结构在高性能计算领域的极大潜力。     

面向普适计算应用的构件定义语言UCDL

普适计算的适应性特征对于软件重用的要求决定了构件模型是目前普适计算软件体系结构的理想选择.在面向普适计算的自适应软件平台UbiStar的研究过程中,为了准确地对普适应用中构件的外部特征进行抽象描述,参考了CORBA构件模型使用IDL3和CIDL对构件进行特征抽象的方法,结合UbiStar普适计算平台的特点与需求,提出了一种适用于普适计算环境的构件定义语言UCDL,并且给出了一个应用示例.     

舰艇对空自防御系统集成优化方法

舰艇对空自防御系统的集成优化设计是提高系统使用性能的重要途径,系统地分析了舰艇对空自防御系统集成优化的总体思路和主要工作内容,提出了采用开放式体系架构和基于公共计算服务环境技术的舰艇对空自防御系统集成优化方案。     

风场的科学计算可视化在导弹射击中的应用

在导弹射击时,消除风会对导弹飞行造成不利的影响,因此基于可视化分析的研究模型、流程等,利用科学计算方法直观分析优点对风的大小和方向进行分析,并采用开放图形接口对实验风场数据进行了三维图形绘制以提高导弹打击目标的精度,对实际中导弹的风场阻力研究有一定的指导意义.     

并行计算的数据重分配

为提高算法的并行计算性能 ,许多并行程序必须进行数据重分配。数据重分配是在并行计算过程中实现的 ,其开销影响算法的并行性能 ,高效的数据重分配对提高并行计算的性能有重要意义。本文阐述了数据重分配的环形算法 ;提出了数据重分配的蝶网算法 ,并证明了其正确性 ;设计了结构性数据交换方法 ;通过理论和数值实验分析了两种算法的性能     

科学工作流技术研究综述

科学工作流管理系统(Scientific Workflow Management Systems,SWfMS)为科学家提供一个管理大规模复杂科学计算的有效平台,通过管理复杂应用程序对海量科学数据进行管理、分析、仿真和可视化以帮助科学家进行科学发现.本文首先对科学工作流(Scientific Workflow,SWF)...     

一种计算观察效率的有效方法

观察效率的好坏是决定观察所位置的选取是否合理的一个重要因素,传统的观察效率计算方法存在许多不足之处,不能准确地反映障碍物对通视的遮挡程度。通过引入一个权重函数,给出了一种较有效的反映观察效率的计算方法,弥补了原计算方法的不足。