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电力系统动态无功优化并行算法及其实现 被引量:39
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作者 缪楠林 刘明波 赵维兴 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期150-157,共8页
由于全天24个时段的动态无功优化模型需要考虑变压器分接头和电容器投切开关的允许动作次数限制,当采用引入离散惩罚机制的非线性原对偶内点法求解时,其修正方程的维数会随系统规模的增大而急剧增大,但不难发现其修正方程系数矩阵具有... 由于全天24个时段的动态无功优化模型需要考虑变压器分接头和电容器投切开关的允许动作次数限制,当采用引入离散惩罚机制的非线性原对偶内点法求解时,其修正方程的维数会随系统规模的增大而急剧增大,但不难发现其修正方程系数矩阵具有对角加边分块结构,可将其解耦为25个低维线性方程组。从而提出一种粗粒度的并行计算方法,并在基于消息传递接口(MPI)机制的并行计算环境下实现。将所提算法应用于一个实际的14节点和IEEE118节点系统的实践表明,它能够有效地提升计算速度,在大型电力系统中有着良好的应用潜力。 展开更多
关键词 动态无功优化 非线性原对偶内点法 离散惩罚 并行计算 消息传递接口
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消息传递界面PVM和MPI的现状与发展趋势 被引量:10
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作者 秦忠国 姜弘道 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 1998年第6期496-499,共4页
PVM和MPI是目前国际上最有影响的两种消息传递并行计算环境,两者都能在MPP和工作站网络上运行.由于设计背景和侧重点不同,使得这两种界面既有共同点,又各具特色.文中就性能和发展趋势对两者进行叙述和比较,可供并行程序... PVM和MPI是目前国际上最有影响的两种消息传递并行计算环境,两者都能在MPP和工作站网络上运行.由于设计背景和侧重点不同,使得这两种界面既有共同点,又各具特色.文中就性能和发展趋势对两者进行叙述和比较,可供并行程序开发者选择并行计算环境时参考. 展开更多
关键词 并行计算 消息传递界面 并行计算机 PVM MPI
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一种实用的并行计算模型 被引量:16
3
作者 计永昶 丁卫群 +1 位作者 陈国良 安虹 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期437-441,共5页
对于当前流行的工作站集群环境和各类并行机系统 ,文中提出了一种实用的并行计算模型 ,即基于L og GP的非独占异质同步模型 NHBL(Nondedicated Heterogeneous Barrier L og GP) ,它旨在反映具有异质性和非独占性的 NOW计算环境对并行算... 对于当前流行的工作站集群环境和各类并行机系统 ,文中提出了一种实用的并行计算模型 ,即基于L og GP的非独占异质同步模型 NHBL(Nondedicated Heterogeneous Barrier L og GP) ,它旨在反映具有异质性和非独占性的 NOW计算环境对并行算法设计和分析的影响 ,然后用 NHBL 模型分析了 PSRS算法在国家高性能计算中心 (合肥 )的工作站集群 NHPCC- Cluster和曙光 - 10 0 0 MPP上的代价 ,并用实测结果进行了验证 . 展开更多
关键词 工作站集群 并行计算模型 PSRS算法 MPP MPI
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面向大规模数据的快速并行聚类划分算法研究 被引量:22
4
作者 牛新征 佘堃 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2012年第1期134-137,151,共5页
随着聚类分析中处理数据量的急剧增加,面对大规模数据,传统K-Means聚类算法面临着巨大挑战。为了提高传统K-Means聚类算法的效率,针对已有基于MPI的并行K-Means聚类算法和基于Hadoop的分布式K-Means云聚类算法,从聚心初始化和通信模式... 随着聚类分析中处理数据量的急剧增加,面对大规模数据,传统K-Means聚类算法面临着巨大挑战。为了提高传统K-Means聚类算法的效率,针对已有基于MPI的并行K-Means聚类算法和基于Hadoop的分布式K-Means云聚类算法,从聚心初始化和通信模式等入手,提出了改进思路和具体实现。实验结果表明,所提算法能大大减少通信量和计算量,具有较高的执行效率。研究结果可以为以后设计更好的大规模数据快速并行聚类划分算法提供研究依据。 展开更多
关键词 云计算 K-MEANS 大规模数据 MPI HADOOP
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集群计算在数字流域模型中的应用 被引量:19
5
作者 李铁键 刘家宏 +1 位作者 和杨 王光谦 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期841-846,共6页
随着计算机技术的发展,以消息传递接口(MPI)标准为代表的高性价比集群计算技术使并行计算在大量传统的专业领域也得到了广泛应用。数字流域模型因需要对大范围流域进行分布式的水文、泥沙过程模拟而提出了较大规模的计算需求。同时,基... 随着计算机技术的发展,以消息传递接口(MPI)标准为代表的高性价比集群计算技术使并行计算在大量传统的专业领域也得到了广泛应用。数字流域模型因需要对大范围流域进行分布式的水文、泥沙过程模拟而提出了较大规模的计算需求。同时,基于分水岭的单元划分方式和专门的河网编码方法使数字流域模型的并行化计算具有先天优势。提出了一种典型的并行调度流程,用于完成产汇流计算的动态任务分配。在自主搭建的MPI计算集群上进行的应用实验表明,集群计算提高了数字流域模型的计算效率,能够作为模型的计算平台。最后指出了此应用计算平台的发展方向。 展开更多
关键词 数字流域模型 集群计算 消息传递接口
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网络环境中MPI和PVM的分析与比较 被引量:5
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作者 赵晨 李仕锋 +1 位作者 许小刚 王萃寒 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第3期181-183,共3页
消息传递接口(MessagePassingInterface,MPI)和并行虚拟机(ParallelVirtualMachine,PVM)是两种广泛应用的网络分布式并行计算环境。论文首先介绍了消息传递接口和并行虚拟机两者各自的起源和特点,然后在此基础上从可移植性、点对点通信... 消息传递接口(MessagePassingInterface,MPI)和并行虚拟机(ParallelVirtualMachine,PVM)是两种广泛应用的网络分布式并行计算环境。论文首先介绍了消息传递接口和并行虚拟机两者各自的起源和特点,然后在此基础上从可移植性、点对点通信、集体通信、资源管理和容错能力等多方面分析和比较了这两者的功能特点。 展开更多
关键词 网络环境 MPI PVM 消息传递接口 并行虚拟机 分布式并行计算 点对点通信 集体通信 计算机网络
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分布式并行计算环境:MPI 被引量:9
7
作者 王萃寒 赵晨 +1 位作者 许小刚 吴国新 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2003年第1期25-26,共2页
Message passing Interface (MPI) is a kind of network distributed parallel computing environments whichhave been widely used on super parallel computers and networks. First,this paper describes the rssearch backgrounda... Message passing Interface (MPI) is a kind of network distributed parallel computing environments whichhave been widely used on super parallel computers and networks. First,this paper describes the rssearch backgroundand developing status of MPI. Then on this basis it will study and analyze the functions and features of MPI ,summa-rize its insufficiencies and gives some suggestions for modification. 展开更多
关键词 分布式并行计算环境 MPI 消息传递库 消息传递程序 计算机通信
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弹性波方程正演的粗粒度并行算法 被引量:14
8
作者 何兵寿 张会星 韩令贺 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2010年第2期650-656,共7页
波动方程正演在地震资料采集、处理、解释与反演中均能发挥重要作用,但现有的基于求解地震波动方程的正演算法由于受庞大计算量的制约而难于大规模应用于工业生产.本文从二维弹性波动方程出发,研究了利用有限差分法并行求解该方程的基... 波动方程正演在地震资料采集、处理、解释与反演中均能发挥重要作用,但现有的基于求解地震波动方程的正演算法由于受庞大计算量的制约而难于大规模应用于工业生产.本文从二维弹性波动方程出发,研究了利用有限差分法并行求解该方程的基本思路与方法,给出了适于并行求解的计算空间划分方法与通信方案,分析了不同参数条件下并行程序的运行时间、加速比与效率.引入消息传递接口(MPI)实现了弹性波方程的并行求解,极大地提高了数值求解弹性波方程的计算效率. 展开更多
关键词 地震波方程 正演 有限差分 并行计算 消息传递接口
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岩石破裂过程分析系统并行计算方法研究 被引量:11
9
作者 张永彬 唐春安 +2 位作者 梁正召 徐涛 李连崇 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1795-1801,共7页
岩石工程灾害与岩石破裂过程失稳密切相关。大型岩石工程破裂过程数值分析需要高效、准确、强大的计算能力支持。一般传统串行计算方法难以满足要求,大规模并行计算是解决这一难题的有效途径。岩石破裂过程分析系统是研究岩石破裂过程... 岩石工程灾害与岩石破裂过程失稳密切相关。大型岩石工程破裂过程数值分析需要高效、准确、强大的计算能力支持。一般传统串行计算方法难以满足要求,大规模并行计算是解决这一难题的有效途径。岩石破裂过程分析系统是研究岩石破裂过程的一个重要数值分析工具。在岩石破裂过程分析系统串行单机版的基础上,结合现代有限元方法和数值计算方法,在消息传递并行环境下,利用区域分解和主从编程模式,采用分布存储稀疏线性迭代并行求解方法,在Linux机群上实现应力分析模块中有限元计算的并行处理。通过Windows和Linux协调处理策略,有效地把原有的前后处理功能和机群系统强大的计算能力结合起来,建立岩石破裂过程分析RFPA3D-Parallel并行分析系统。算例结果表明,并行程序具有很高的加速比和并行效率,能够快速完成三维条件下300万单元的大规模岩石破裂过程分析。应用RFPA3D-Parallel并行分析系统模拟地壳介质中广泛存在的龟裂现象,再现非均匀介质破坏和裂纹演化过程,从而显示该系统广泛的应用前景。 展开更多
关键词 岩石力学 岩石破裂过程 大规模 并行计算 区域分解 消息传递界面
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MPI并行编程环境及程序设计 被引量:8
10
作者 杨爱民 陈一鸣 《河北理工学院学报》 CAS 2005年第3期41-43,共3页
通过对MPI原理和特点的研究,给出了并行MPI程序的基本设计思路和执行过程,并实现了向量相加的并行计算。
关键词 MPI 并行编程 消息传递
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改进的并行高斯全主元消去法 被引量:7
11
作者 孙济洲 樊莉亚 +2 位作者 孙敏 于策 张绍敏 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1115-1119,共5页
为减少Gauss全主元消法的运行时间,用多进程与多线程混合的方式对其进行了并行化,同时对该算法进行了改进.采用MPI并行I/O技术提高读取数据文件的速度,降低对内存的需求;采用标志数组避免了选主元后换行带来的通信开销;使用线程模型... 为减少Gauss全主元消法的运行时间,用多进程与多线程混合的方式对其进行了并行化,同时对该算法进行了改进.采用MPI并行I/O技术提高读取数据文件的速度,降低对内存的需求;采用标志数组避免了选主元后换行带来的通信开销;使用线程模型确定最优线程数,提高运行消去的速度;通过预先发布机制降低回代求解步骤的时间复杂度.实际运行结果表明,随着方程组阶数增大,加速比也逐渐增大,对于5000元的方程组,8进程同时运行,加速比可达6.68,并行效率稳定在0.85左右.这表明该算法具有可扩展性和稳定的并行效率,适用于大规模并行计算. 展开更多
关键词 Gauss全主元消去法 MPI Pthreads 并行算法
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Linux环境下MPI并行编程与算法实现研究 被引量:5
12
作者 曾志峰 《航空计算技术》 2004年第2期61-64,共4页
并行计算实现求解一些复杂的问题,并行编程技术的进步使得并行计算逐步应用到很多领域。MPI是一种消息传递编程模型并可以被广泛使用的编写消息传递程序的标准,已扩展为一种优秀的并行程序设计语言。该文简要介绍了有关并行编程的基本... 并行计算实现求解一些复杂的问题,并行编程技术的进步使得并行计算逐步应用到很多领域。MPI是一种消息传递编程模型并可以被广泛使用的编写消息传递程序的标准,已扩展为一种优秀的并行程序设计语言。该文简要介绍了有关并行编程的基本概念与方法,深入讨论了MPI并行编程环境与并行编程模式,对MPI并行性进行了分析,给出了Linux环境下MPI编程环境的配置方法,最后结合一个实例详细描述了用MPI实现并行算法的方法。通过对实验程序的结果分析,在Linux机群环境下用MPI实现复杂的并行算法是简单的,并且能取得较好的性能。 展开更多
关键词 LINUX操作系统 MPI 并行编程 算法 通信模式 消息传递编程模型
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相控阵雷达仿真系统并行计算研究 被引量:9
13
作者 徐雷 吴嗣亮 李海 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期517-520,共4页
针对共享存储多处理器的集群环境,研究了减少相控阵雷达仿真系统运行时间的并行计算方法.根据相控阵雷达多个波束处理过程的相对独立性和信号处理仿真中多个距离单元采样点的计算特点,提出了一种粗粒度消息传递接口(MPI)分布式内存和细... 针对共享存储多处理器的集群环境,研究了减少相控阵雷达仿真系统运行时间的并行计算方法.根据相控阵雷达多个波束处理过程的相对独立性和信号处理仿真中多个距离单元采样点的计算特点,提出了一种粗粒度消息传递接口(MPI)分布式内存和细粒度OpenMP共享内存混合编程的两级并行方法.实验结果表明,并行计算使系统的仿真速度有较大提高. 展开更多
关键词 雷达系统仿真 消息传递接口(MPI) OPENMP 加速比
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LINUX系统下PC机局域网并行计算环境的实现与测试 被引量:5
14
作者 张鸿雁 陈晓春 王元 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2007年第2期267-271,共5页
为了解决CFD技术在实际使用中碰到的计算资源紧张问题,提出了PC机局域网并行计算的思路.对LINUX操作系统、局域网的组建和网络并行环境MPI的实现进行了研究.搭建了并行计算平台,并利用商用CFD软件对该平台的基本工作性能进行了测试.结... 为了解决CFD技术在实际使用中碰到的计算资源紧张问题,提出了PC机局域网并行计算的思路.对LINUX操作系统、局域网的组建和网络并行环境MPI的实现进行了研究.搭建了并行计算平台,并利用商用CFD软件对该平台的基本工作性能进行了测试.结果表明:当网格数量超过50万时,两台计算机并行效率超过67.9%;四台计算机并行效率超过52.8%,随着网格数量增加,并行效率逐步得以提高,当网格数量接近200万时,并行效率分别达到168.58%和145.62%,出现了超线性现象. 展开更多
关键词 CFD 并行计算 MPI LINUX操作系统
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互联电网节点阻抗阵实时修改与边界等值化简的并行计算方法 被引量:7
15
作者 朱永利 宋少群 冯建衡 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期167-173,共7页
大型互联电网节点阻抗阵的快速修改和边界等值化简是实现自适应协调保护系统的关键。基于机群系统,提出一种电网阻抗阵实时修改与边界等值化简的并行计算方法。该方法通过对阻抗阵修改和边界等值化简过程中任务并行性的研究,提出了基于... 大型互联电网节点阻抗阵的快速修改和边界等值化简是实现自适应协调保护系统的关键。基于机群系统,提出一种电网阻抗阵实时修改与边界等值化简的并行计算方法。该方法通过对阻抗阵修改和边界等值化简过程中任务并行性的研究,提出了基于分块存储和消息传递的阻抗阵并行修改方法。并推导了基于阻抗阵的边界等值化简并行计算公式,提出了一种基于远程存储访问功能的并行算法优化策略,可实现并行计算与处理器间通信的重叠。试验结果表明,相比于传统的串行计算方法,本文所提的并行方法在计算效率方面有明显改善。 展开更多
关键词 节点阻抗阵 电网边界等值化简 PC机群 并行算法 消息传递接口 远程存储访问
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一种对基于云上的并行应用的性能分析模型
16
作者 陈亮 陈文智 +2 位作者 张紫徽 曹学锋 杨德华 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第6期45-54,84,共11页
由于部署高性能计算相对昂贵,人们利用云计算来作为替代方案。然而,由于资源共享,增加对云访问的处理和网络资源的延迟,导致云环境对长期运行时程序来说变得不可预测。因此,建模和理解性能对于开发这种环境至关重要。该文针对基于消息... 由于部署高性能计算相对昂贵,人们利用云计算来作为替代方案。然而,由于资源共享,增加对云访问的处理和网络资源的延迟,导致云环境对长期运行时程序来说变得不可预测。因此,建模和理解性能对于开发这种环境至关重要。该文针对基于消息传递接口的应用程序在云上的执行时间提供了一个预测器。该预测器基于性能分析模型,将云资源视为排队网络,将并行应用程序视为争夺共享资源的任务。实验表明,所提方法的总体准确率为89%。 展开更多
关键词 高性能计算 云计算 性能分析 消息传递接口
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用MPI实现FDTD网络并行电磁散射运算 被引量:4
17
作者 冯峰 逯贵祯 关亚林 《微波学报》 CSCD 北大核心 2006年第2期11-16,共6页
提出了在由微机互连构成的机群(COW)并行计算系统上应用基于消息传递(M essage Passing)的方式实现二维FDTD并行算法。通过区域分割,各个子区域在边界处与其相邻的子区域进行场值的数据传递,从而实现FDTD并行计算。文中还仔细分析了与F... 提出了在由微机互连构成的机群(COW)并行计算系统上应用基于消息传递(M essage Passing)的方式实现二维FDTD并行算法。通过区域分割,各个子区域在边界处与其相邻的子区域进行场值的数据传递,从而实现FDTD并行计算。文中还仔细分析了与FDTD相关的外围边界的并行化处理。文中以二维金属方柱算例验证了算法的正确性和有效性,并将本文实现的加速比以及并行效率与其它文献进行了比较,从而为运用FDTD方法进行电大尺寸复杂电磁问题数值模拟计算提供了一条有效途径。 展开更多
关键词 时域有限差分 网络并行计算 区域分割技术 工作站机群 MPI
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基于MPI和MapReduce混合编程的高分三号多模数据分布式并行转换算法
18
作者 张如明 蔡剑英 +2 位作者 王锡航 刘子立 欧阳波 《科技资讯》 2024年第14期34-36,共3页
我国高分三号形成三星陆海雷达卫星星座。为了提升PolSARpro极化SAR图像处理的开源软件在高分三号数据转换环节的处理能力,提出了基于OpenMP、MapReduce和MPI并按照PolSARpro软件的数据格式要求进行分布式并行转换处理算法,将不同成像... 我国高分三号形成三星陆海雷达卫星星座。为了提升PolSARpro极化SAR图像处理的开源软件在高分三号数据转换环节的处理能力,提出了基于OpenMP、MapReduce和MPI并按照PolSARpro软件的数据格式要求进行分布式并行转换处理算法,将不同成像模式下的多极化数据实现快速定标和格式转换,并且通过KingMap V10.0 GIS平台实现了算法并在实际数据中进行测试,验证了算法的高效性、可靠性、易扩展性和正确性。 展开更多
关键词 高分三号 合成孔径雷达 定标 消息传递接口 分布式并行计算
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滑翔增程火箭弹弹道优化算法研究 被引量:4
19
作者 田晓丽 陈国光 阚卫东 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2007年第1期137-141,共5页
在分析影响滑翔增程火箭弹射程的主要弹道因素的基础上,提出了一种滑翔增程火箭弹最优化弹道的求解算法,并给出滑翔增程火箭弹的弹道优化计算模型.针对计算模型求解规模较大的问题,给出了用分布式并行集群计算服务器求解的进程调度方法... 在分析影响滑翔增程火箭弹射程的主要弹道因素的基础上,提出了一种滑翔增程火箭弹最优化弹道的求解算法,并给出滑翔增程火箭弹的弹道优化计算模型.针对计算模型求解规模较大的问题,给出了用分布式并行集群计算服务器求解的进程调度方法,弹道优化算法的仿真计算结果表明:滑翔增程弹的增程率高于100%,滑翔增程火箭弹的弹道优化算法有较好的收敛性质,并行求解方法效率较高. 展开更多
关键词 火箭弹 滑翔增程 优化 message passing interface
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纳米流体流动与传热过程的LBM并行计算 被引量:4
20
作者 李强 余凯 宣益民 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期631-634,644,共5页
建立了描述纳米流体流动与传热过程的格子-Boltzmann模型,针对格子-Boltzmann方法(LBM)高度并行性的特点,用消息传递机制实现了平板间纳米流体流动与传热过程的LBM并行计算,分析了处理器数目与区域分解模式对计算效率的影响。结果表明,... 建立了描述纳米流体流动与传热过程的格子-Boltzmann模型,针对格子-Boltzmann方法(LBM)高度并行性的特点,用消息传递机制实现了平板间纳米流体流动与传热过程的LBM并行计算,分析了处理器数目与区域分解模式对计算效率的影响。结果表明,纳米粒子的微运动强化了流体与壁面以及流体内部的换热过程,LBM并行计算方法应用于纳米流体流动传热计算能够提高计算效率。 展开更多
关键词 格子-BOLTZMANN方法 纳米流体 并行计算 消息传递机制
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