Grover量子搜索算法在“嵩山”超级计算机系统中的模拟

1

作者 杜帅岐 刘晓楠 +1 位作者 廉德萌 刘正煜 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第9期96-102,共7页

量子计算凭借其叠加性和纠缠性,具有强大的并行计算能力。然而,目前的量子计算机不能在保证大规模量子比特处于稳定叠加态的同时,进行干涉、纠缠等量子操作。因此,当前研究和推动量子计算的有效途径是使用经典计算机模拟量子计算。Grove... 量子计算凭借其叠加性和纠缠性,具有强大的并行计算能力。然而,目前的量子计算机不能在保证大规模量子比特处于稳定叠加态的同时,进行干涉、纠缠等量子操作。因此,当前研究和推动量子计算的有效途径是使用经典计算机模拟量子计算。Grover量子搜索算法针对无序数据库搜索问题设计,将搜索的时间复杂度加速至开平方级,能加速机器学习中的主成分分析。因此,研究和模拟Grover算法,可以促进量子计算与机器学习结合领域的发展,为Grover量子搜索算法的应用以及量子机器学习在“嵩山”超级计算机系统中的模拟奠定基础。通过研究Grover量子搜索算法,模拟出了算法的量子线路。使用Toffoli量子门优化该量子线路,在减少了两个辅助量子比特的同时,提出了Grover算法的通用量子线路。实验基于“嵩山”超级计算机系统的CPU+DCU异构体系,使用了MPI多进程+HIP多线程的两级并行策略。通过调整辅助比特在量子线路中的位置,减少了MPI进程间的通信;使用分片的方式传输数据依赖的量子态。对比串行版本,并行化的模拟算法取得了最高560.33倍的加速,首次实现了31qubits规模的Grover量子搜索算法。 展开更多

关键词 GROVER量子搜索算法 异构体系 MPI HIP 分片传输

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训练模拟系统体系结构与综合集成技术研究 被引量：1

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作者 王媛 赵科莉 《舰船电子工程》 2016年第7期1-5,9,共6页

论文对训练模拟系统体系结构的需求进行分析,提出了异构式的训练模拟系统体系架构模式。对训练模拟系统的异构体系集成技术做了深入探索,建立了基于多协议的异构训练模拟系统体系结构,提出了基于网关桥接的异构训练模拟系统综合集成技术... 论文对训练模拟系统体系结构的需求进行分析,提出了异构式的训练模拟系统体系架构模式。对训练模拟系统的异构体系集成技术做了深入探索,建立了基于多协议的异构训练模拟系统体系结构,提出了基于网关桥接的异构训练模拟系统综合集成技术,解决了训练模拟系统的综合集成问题,并将其应用于某型作战指挥训练模拟系统中,初步验证了该项训练模拟系统体系结构与综合集成技术的可行性。 展开更多

关键词 训练模拟 体系结构 异构体系 综合集成

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A rHF和A rFH异构体系的理论研究

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作者 司维江 《淄博学院学报（自然科学与工程版）》 2001年第4期77-79,共3页

应用 RHF/6- 31 1 + + G( d)、MP2 /6- 31 1 + + G( d)量子化学理论计算方法 ,对 Ar HF和 Ar FH异构体系进行了理论探讨 ,结果表明在 0 K时 ,Ar HF分子比 Ar FH分子稳定 ;MP2( full) /6- 31 1 + + G( d)计算得到的 Ar HF和 Ar FH体系的... 应用 RHF/6- 31 1 + + G( d)、MP2 /6- 31 1 + + G( d)量子化学理论计算方法 ,对 Ar HF和 Ar FH异构体系进行了理论探讨 ,结果表明在 0 K时 ,Ar HF分子比 Ar FH分子稳定 ;MP2( full) /6- 31 1 + + G( d)计算得到的 Ar HF和 Ar FH体系的电子相关能相差不大 ,并且发现此类范德华分子络合物的电子相关能可以从其组成的 Ar原子和 HF分子的电子相关能之和来近似计算 . 展开更多

关键词 ArHF ArFH 稳定性 电子相关能 量子化学计算 异构体系 范德华分子络合物

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一种异构并行计算仿真模型设计

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作者 刘清涛 于立新 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2013年第11期143-148,153,共7页

为了加快异构体系调度算法的验证速度,降低时间成本和验证复杂度,本设计采用软件仿真技术建立了一种异构体系多任务并行执行模型.针对调度算法运行的硬件环境不同,使用ERT矩阵、通信因子矩阵、输出量数组和机器时间数组抽象出了硬件并... 为了加快异构体系调度算法的验证速度,降低时间成本和验证复杂度,本设计采用软件仿真技术建立了一种异构体系多任务并行执行模型.针对调度算法运行的硬件环境不同,使用ERT矩阵、通信因子矩阵、输出量数组和机器时间数组抽象出了硬件并行执行模型.通过建立存储器及通信端口模型,用串行语言模拟了异构体系中任务的并行执行过程,实现了通信数据的转送和乱序调度,从而加快了调度算法的验证速度.为增加可移植性,模型设计时未使用任何操作系统的系统调用. 展开更多

关键词 异构体系 任务调度 软件仿真 并行模型

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散体物料运输过程中紧急刹车的数值模拟研究 被引量：1

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作者 柯春海 张浩 +3 位作者 岳孝强 冯春生 舒适 谭援强 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期775-781,895,共7页

面向CPU-GPU异构计算机体系,基于离散元法,完成了散体物料运输过程中紧急刹车的数值模拟,得到了13.01的平均加速比,结果表明,利用GPU进行DEM加速计算不仅可行,而且比CPU的串行求解的加速效果更明显。研究了刹车过程中不同区域颗粒的运... 面向CPU-GPU异构计算机体系,基于离散元法,完成了散体物料运输过程中紧急刹车的数值模拟,得到了13.01的平均加速比,结果表明,利用GPU进行DEM加速计算不仅可行,而且比CPU的串行求解的加速效果更明显。研究了刹车过程中不同区域颗粒的运动状态以及它们在不同时刻的平均运动速度,并据此来表征颗粒运动的剧烈程度。分析了不同刹车加速度下颗粒的运动状态以及对车厢前壁和车厢底板所受作用力。结果表明:同一刹车加速度下越靠近车厢尾部颗粒运动越剧烈,同一区域中的颗粒运动平均速度随着刹车加速度的增大而增大;随着刹车加速度的增大,同一区域中颗粒的平均速度也越快达到峰值并越先下降并趋于平稳,且作用于车厢壁上的动压力也在增大;加速度越大压力峰值越先到来,峰值也越大,这说明紧急刹车过程中,较大刹车加速度严重地影响了车厢压力和车内货物的分布情况。 展开更多

关键词 CPU-GPU异构体系 离散元法 物料运输 刹车加速度

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利用CORBA程序解决网络异构问题

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作者 郭丽荣 《消费导刊》 2007年第4期145-146,共2页

描述现今大量硬件、软件之间互操作的现象及导致网络异构的原因,介绍了CORBA技术,CORBA与JAVA的相互关系,采用JAVA实现CORBA式程序提供解决方案。

关键词 CORBA JAVA 分布式异构体系

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基于异构体结构的低压配电智能监控系统设计

7

作者 迟岩 耿亮 +1 位作者 黄种明 李叶妮 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2007年第1期81-84,共4页

为满足现代低压配电智能监控的需求,通过建立异构体系结构(B/S与三层C/S混合软件体系结构),有效地发挥了两种体系结构各自的优势,很好的将监控设备、企业内部信息资源、Internet有线网络资源与无线局域网资源等有机的集成在一起,同时通... 为满足现代低压配电智能监控的需求,通过建立异构体系结构(B/S与三层C/S混合软件体系结构),有效地发挥了两种体系结构各自的优势,很好的将监控设备、企业内部信息资源、Internet有线网络资源与无线局域网资源等有机的集成在一起,同时通过WebService技术建立逻辑服务层,实现跨平台跨系统间的数据交互与整合。在整个系统实现过程中,依据软件工程的理论,使用面向对象的方法将复杂的系统需求逐一进行分解成数据监测、控制、实时报警模块,Web服务模块,数据信息管理模块和系统维护模块4大模块,并对每一个模块进行详细分析设计和应用实现,最终研制开发出低压配电智能监控系统。该系统具有很高的继承性、扩展性和重用性,能够满足工业低压配电智能系统的可扩充性、网络化、分布式系统的需求。 展开更多

关键词 异构体系结构:低压配电系统:智能监控:WebService技术 数据管理平台

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一种自主设计的面向E级高性能计算的异构融合加速器 被引量：12

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作者 刘胜 卢凯 +9 位作者 郭阳 刘仲 陈海燕 雷元武 孙海燕 杨乾明 陈小文 陈胜刚 刘必慰 鲁建壮 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1234-1237,共4页

高性能计算(high performance computing,HPC)是推动科学技术发展的基础性领域之一,当前,作为超级计算机系统“下一个明珠”的E级高性能计算时代已经来临.面向E级高性能计算的加速器领域成为了全球高端芯片的竞技场.国际上,AMD、英伟达... 高性能计算(high performance computing,HPC)是推动科学技术发展的基础性领域之一,当前,作为超级计算机系统“下一个明珠”的E级高性能计算时代已经来临.面向E级高性能计算的加速器领域成为了全球高端芯片的竞技场.国际上,AMD、英伟达和英特尔公司已经占据这一领域多年.作为国内最早开始自主处理器设计的优势单位之一,国防科技大学一直以来都是高性能加速器领域强有力的竞争者.主要对国防科技大学自主设计的面向E级高性能计算的加速器芯片进行介绍,该芯片采用了CPU+GPDSP的异构融合架构,具备高性能、高效能和高可编程性的特点,有望成为新一代E级超算系统的核心计算芯片. 展开更多

关键词 高性能计算 加速器 异构融合体系结构 自主设计 高效能

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基于异构开发体系的中间件平台 被引量：4

9

作者 李长礼 包宏 《微计算机信息》 北大核心 2006年第04X期112-115,共4页

本文提供了异构开发体系之间相互调用对方服务的一种公共平台,此平台以服务的形式,将异构开发体系开发的各种系统整合到一起,并且可以调度服务,同时处理服务调用中进行的输入输出映射。

关键词 异构开发体系 服务调度器 输入输出映射转换器 中间件平台

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异构软件体系结构的可靠性模型 被引量：2

10

作者 刘畅 阮镰 +1 位作者 刘斌 蒋崇武 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第21期1-4,28,共5页

现有基于软件体系结构的可靠性模型只适用于符合马尔可夫过程的软件构件转移关系,而当构件间存在由确定性和随机性转移关系组成的异构结构时,仍按照马尔可夫过程对软件体系结构建模,会导致可靠性评估结果不准确。为了解决现有模型不适... 现有基于软件体系结构的可靠性模型只适用于符合马尔可夫过程的软件构件转移关系,而当构件间存在由确定性和随机性转移关系组成的异构结构时,仍按照马尔可夫过程对软件体系结构建模,会导致可靠性评估结果不准确。为了解决现有模型不适用于异构结构的问题,在分析构件转移关系基础上,提出了一个新的软件可靠性模型。基于软件UML顺序图,提出将异构软件结构转换为马尔可夫链的算法。通过对一个实例的可靠性评估,验证了新模型能够比现有模型获得更准确的评估结果。 展开更多

关键词 软件可靠性 软件体系结构 异构软件体系结构 马尔可夫链 UML顺序图

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面向异构并行计算系统的流水线式压缩检查点 被引量：2

11

作者 刘勇鹏 王锋 +1 位作者 卢凯 刘勇燕 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期223-229,共7页

在大规模并行计算系统中,并行检查点触发大量结点同时保存计算状态,造成巨大文件存储空间开销,以及对通信和存储系统的巨大访问压力.数据压缩可以缩小检查点文件尺寸,从而降低存储空间开销以及对通信和存储系统的访问压力.但是,它也带... 在大规模并行计算系统中,并行检查点触发大量结点同时保存计算状态,造成巨大文件存储空间开销,以及对通信和存储系统的巨大访问压力.数据压缩可以缩小检查点文件尺寸,从而降低存储空间开销以及对通信和存储系统的访问压力.但是,它也带来额外的压缩计算开销.本文针对异构并行计算系统,提出流水线式并行压缩检查点技术,采用一系列优化技术来降低压缩引入的计算延时,包括:流水线式双重写缓存队列、文件写操作的合并、GPU加速的流水压缩算法和GPU资源的多进程调度,等等.本文介绍了该技术在天河一号系统中的实现,并对所实现的检查点系统进行综合评测.实验数据表明该方法在大规模异构并行计算系统中是可行、高效、实用的. 展开更多

关键词 异构并行体系结构 检查点 数据压缩 软流水线 图形处理器

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几种软件体系结构风格论述 被引量：1

12

作者 王彦良 蒋远辉 《信息通信》 2015年第4期189-190,共2页

软件体系结构设计是软件生命周期的一个重要环节。文章剖析了四种软件体系结构的系统模型,从技术层面探讨了它们的特性,随后进一步探讨了异构结构体系结构。

关键词 软件体系结构 模型 异构软件体系结构

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异构数据交换的理论研究

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作者 赵琳 黄玉文 《科技信息》 2010年第21期I0071-I0071,I0006,共2页

异构数据交换就是实现分布式网络环境下,不同位置、平台和格式的数据以一种统一的交换标准集中展现给用户,并可以进行数据资源的抽取和利用。本文对异构数据交换进行了理论分析,包括异构数据交换的概念、内容、交换过程及交换过程中的... 异构数据交换就是实现分布式网络环境下,不同位置、平台和格式的数据以一种统一的交换标准集中展现给用户,并可以进行数据资源的抽取和利用。本文对异构数据交换进行了理论分析,包括异构数据交换的概念、内容、交换过程及交换过程中的安全性问题。异构数据交换的内容主要包括数据发布、集成和交易自动化。 展开更多

关键词 异构数据 异构数据库管理系统 异构数据集成体系结构

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基于异构分类体系的书目数据库合并

14

作者 邹晓顺 《武汉科技大学学报（社会科学版）》 2004年第4期90-93,共4页

将不同馆藏编码尤其是连分类系统都不相同的书库合并在一起,是一个综合性项目,涉及到很多因素。其中,选择一个好的书目数据合并算法十分重要。本文分析了书目数据合并时要处理的基本对象,建立了基于异构分类体系书目数据库合并的数学模... 将不同馆藏编码尤其是连分类系统都不相同的书库合并在一起,是一个综合性项目,涉及到很多因素。其中,选择一个好的书目数据合并算法十分重要。本文分析了书目数据合并时要处理的基本对象,建立了基于异构分类体系书目数据库合并的数学模型并讨论其解的情况,最后提出了解决这一问题需综合考虑的几个因素。 展开更多

关键词 图书馆 异构分类体系 书目数据库 数据合并 数学建模

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安全网管异构体系的实现

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作者 钟其兵 陈波 《兵工自动化》 2005年第3期106-106,共1页

安全网管异构体系将各厂家的IDS和防火墙加以整合,统一管理,构建网络安全防御系统。系统通过局域网工作站和GUI客户端进行配置,以管理远程模块。IDS和防火墙,在第一层C/S结构中为用户表示层,第二层C/S结构中为中间层。系统交互通过IDS代... 安全网管异构体系将各厂家的IDS和防火墙加以整合,统一管理,构建网络安全防御系统。系统通过局域网工作站和GUI客户端进行配置,以管理远程模块。IDS和防火墙,在第一层C/S结构中为用户表示层,第二层C/S结构中为中间层。系统交互通过IDS代理,并产生新的入侵检测和防火墙规则,实现有效的网络安全管理。 展开更多

关键词 安全网管异构体系 IDS 防火墙 网络安全防御系统 局域网 客户端

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面向5G的异构智能网络体系架构构建 被引量：2

16

作者 鲁佳 褚如龙 +1 位作者 韩祎 朱英杰 《数字通信世界》 2019年第6期50-50,共1页

微服务架构是构建现代应用的新架构,其具备自动化,可独立部署,以及可扩展性等特点。元模型构建机制是基于5G的异构智能网络架构,以软件定义网络为基础,引入了微服务概念,将SDN体系中各层的功能基于元模型抽象为一个逻辑功能块,用模型化... 微服务架构是构建现代应用的新架构,其具备自动化,可独立部署,以及可扩展性等特点。元模型构建机制是基于5G的异构智能网络架构,以软件定义网络为基础,引入了微服务概念,将SDN体系中各层的功能基于元模型抽象为一个逻辑功能块,用模型化管理的方式来构建智能网络体系架构。 展开更多

关键词 SDN 5G 异构智能网络体系

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