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基于MPI的中国教育网最短路并行算法 被引量:5
1
作者 倪小军 张宁 王美娟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第12期135-137,共3页
针对传统的Floyd算法难以解决中国教育网的平均最短路径长度计算问题,在对网络进行度分析的基础上,设计了一种宽度优先搜索(BFS)并行算法,该算法可有效地避免对出度为0的节点进行搜索,采用VC编写基于MPI(MessagePassingInterface)的并... 针对传统的Floyd算法难以解决中国教育网的平均最短路径长度计算问题,在对网络进行度分析的基础上,设计了一种宽度优先搜索(BFS)并行算法,该算法可有效地避免对出度为0的节点进行搜索,采用VC编写基于MPI(MessagePassingInterface)的并行程序,通过20台电脑连网计算分析,该方法取得了令人满意的结果。 展开更多
关键词 复杂网络 最短路 BFS算法 mpi 并行计算
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基于MPI的主从式并行遗传算法框架 被引量:26
2
作者 刘晓平 安竹林 郑利平 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第9期1938-1940,1956,共4页
遗传算法是一种求解复杂系统优化问题的有效工具.其本身具有的固有并行性,在并行系统构架下有着非常广阔的应用前景。本文对D.L.Carroll的“遗传算法驱动”进行了改进,加入对当前通用消息传递接口MPI的支持,形成了一个可重用的主从式并... 遗传算法是一种求解复杂系统优化问题的有效工具.其本身具有的固有并行性,在并行系统构架下有着非常广阔的应用前景。本文对D.L.Carroll的“遗传算法驱动”进行了改进,加入对当前通用消息传递接口MPI的支持,形成了一个可重用的主从式并行遗传算法框架。并且,针对该框架使用通用遗传算法测试函数,在由两台双至强处理器的工作站组成的COW集群上进行了测试。该框架使不具有并行程序设计经验的用户,可以很方便的构造并行遗传算法程序。 展开更多
关键词 并行遗传算法 主从式 mpi 协同
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基于MPI的并行八叉树碰撞检测 被引量:13
3
作者 刘晓平 曹力 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期184-187,192,共5页
通过对碰撞检测过程进行分析,发现各节点间相关性较小,存在并行化的可能.在对八叉树碰撞检测算法做适当修改的基础上,结合成熟的消息传递通信(MPI)并行编程环境,提出了基于MPI的并行碰撞检测算法.测试结果表明,碰撞检测效率有较大的提高.
关键词 计算机仿真 碰撞检测 八叉树算法 mpi并行程序设计
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基于MPI的二维经验模分解并行算法 被引量:1
4
作者 庄展鹏 袁业立 +1 位作者 张杰 杨俊钢 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1236-1242,共7页
针对二维经验模分解(BEMD)处理大尺寸图像耗时较长的问题,提出了一种基于MPI技术的BEMD并行算法.对BEMD串行程序中极值点选取、平面三角剖分、三角域内数值插值等几个主要部分的运行时间进行了统计,结果表明三角域内数值插值是耗时的主... 针对二维经验模分解(BEMD)处理大尺寸图像耗时较长的问题,提出了一种基于MPI技术的BEMD并行算法.对BEMD串行程序中极值点选取、平面三角剖分、三角域内数值插值等几个主要部分的运行时间进行了统计,结果表明三角域内数值插值是耗时的主要部分,也是并行化的重点处理部分;随后在高性能计算平台上构建并行环境,基于MPI技术对BEMD算法的包络面生成部分实现了并行化,具体方法是先将剖分后的三角形序列按照进程数均匀划分,使整个图像分割为若干子区域并分配给相应进程,然后各进程拟合出对应子区域的上下Bezier曲面并由0进程进行合并,进而生成上下包络面;最后通过加速比等指标对该算法进行测评.结果表明,算法在30核并行执行时加速比可达20.139 6,利用率为64.97%,运行效率的提升较为明显.在数据量达到原始数据的25倍时可扩展性指标为1.397 5,表明该算法对大数据量的任务有很好的适应性. 展开更多
关键词 二维经验模分解 mpi并行算法 大尺寸图像 分而治之法 Bernstein-Bezier插值
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基于MPI的海量数据线性拟合并行算法研究 被引量:1
5
作者 冯小丹 梁立 +2 位作者 袁凌云 高丽金 王文元 《南京师大学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期157-160,共4页
给出了线性模型数据拟合的并行算法描述,分析了该并行算法的任务分配、通信开销、负载平衡等问题;通过多项式拟合在PC集群环境下的实现,比较了串行多项式拟合与并行多项式拟合运算时耗的差别,分析并行算法的性能,从而探索建立集群环境... 给出了线性模型数据拟合的并行算法描述,分析了该并行算法的任务分配、通信开销、负载平衡等问题;通过多项式拟合在PC集群环境下的实现,比较了串行多项式拟合与并行多项式拟合运算时耗的差别,分析并行算法的性能,从而探索建立集群环境对于解决海量数据多项式拟合次数范围大、运算速度过慢等问题的可行性. 展开更多
关键词 mpi 集群系统 并行算法 数据拟合 线性
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基于MPI和OpenMP混合编程的非负矩阵分解并行算法 被引量:8
6
作者 唐兵 Laurent BOBELIN 贺海武 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2017年第3期51-54,共4页
非负矩阵分解(NMF)作为一种数据降维和特征提取的有效工具,已经在文本聚类、推荐系统等多个领域得到应用,但是其计算过程比较复杂。对此,提出一种基于MPI+OpenMP的混合层次化并行NMF方法,其充分利用基于MPI的消息传递模型和基于OpenMP... 非负矩阵分解(NMF)作为一种数据降维和特征提取的有效工具,已经在文本聚类、推荐系统等多个领域得到应用,但是其计算过程比较复杂。对此,提出一种基于MPI+OpenMP的混合层次化并行NMF方法,其充分利用基于MPI的消息传递模型和基于OpenMP的共享存储模型各自的优势,并基于多核节点集群进行测试。实验结果表明,所设计的并行NMF算法达到了较高的加速比,能有效处理高阶矩阵的非负分解,极大地提高了计算的效率。 展开更多
关键词 非负矩阵分解 并行算法 mpi Openmpi 可扩展
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基于MPI的电力系统潮流的并行算法研究及其实现 被引量:2
7
作者 刘耀年 艾吕泽 +2 位作者 禹冰 于晶 张伟民 《电测与仪表》 北大核心 2011年第8期59-62,共4页
提出了一种不受进程个数限定的电力系统潮流并行算法,算法按机器的个数划分进程,并用等间隔跳跃与指定相结合的方式将系数矩阵的各行分配给各个进程,最后利用并行消息传递接口MPI在计算机机群上实现了该算法。计算结果表明,对于规模较... 提出了一种不受进程个数限定的电力系统潮流并行算法,算法按机器的个数划分进程,并用等间隔跳跃与指定相结合的方式将系数矩阵的各行分配给各个进程,最后利用并行消息传递接口MPI在计算机机群上实现了该算法。计算结果表明,对于规模较大的电力系统,该算法能有效地提高潮流计算速度。 展开更多
关键词 潮流并行算法 进程数 mpi 三角分解
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并行Greville方法及其在MPI环境下的实现 被引量:1
8
作者 张向韵 陈果良 《华东师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期24-30,共7页
以Greville算法及行主元的Gauss消元法为基础,给出计算Moore-Penrose广义逆A+的并行方法,并对算法的复杂度(O(mn2/p))、并行计算成本(O(mn2))、并行加速比及效率进行分析.讨论如何利用MPI界面进行程序设计,并在PC机集群系统上实现A+的... 以Greville算法及行主元的Gauss消元法为基础,给出计算Moore-Penrose广义逆A+的并行方法,并对算法的复杂度(O(mn2/p))、并行计算成本(O(mn2))、并行加速比及效率进行分析.讨论如何利用MPI界面进行程序设计,并在PC机集群系统上实现A+的并行计算.最后列出一些数值结果. 展开更多
关键词 广义逆矩阵 Greville算法 并行计算 mpi
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基于MPI蜂群K均值聚类算法并行化计算 被引量:5
9
作者 洪月华 《计算机工程与设计》 北大核心 2017年第12期3339-3343,共5页
基于传统编程模型的K均值聚类算法是典型的串行算法,对大数据聚类时性能不佳,为获得令人满意的大数据聚类性能要求,解决K均值聚类算法的固有不足,提出一个基于MPI的蜂群K均值进行并行化聚类的算法。结合改进的蜂群算法和K均值迭代,使算... 基于传统编程模型的K均值聚类算法是典型的串行算法,对大数据聚类时性能不佳,为获得令人满意的大数据聚类性能要求,解决K均值聚类算法的固有不足,提出一个基于MPI的蜂群K均值进行并行化聚类的算法。结合改进的蜂群算法和K均值迭代,使算法的全局寻优能力得到提高,降低初始聚类中心对算法聚类质量的影响,对该算法做MPI并行化改进,实现基于MPI的蜂群聚类算法并行计算。通过对串行与并行蜂群K均值聚类算法分别进行仿真实验验证,得到了并行蜂群K均值聚类算法在效率和性能上更优的结论。 展开更多
关键词 人工蜂群算法 K均值聚类 mpi并行编程 并行计算 大数据
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基于MPI的最小费用流网络单纯形并行算法设计与实验 被引量:2
10
作者 吴立新 刘纪平 江锦成 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2016年第1期1-5,共5页
网络最小费用流算法常用来解决资源流最优分配问题,传统的串行算法因时间复杂度高而不能满足大规模网络对计算效率的要求。该文用时间复杂度低的网络单纯形算法(NSA)的并行化求解大规模网络的最小费用流问题。通过分析NSA的可并行性,使... 网络最小费用流算法常用来解决资源流最优分配问题,传统的串行算法因时间复杂度高而不能满足大规模网络对计算效率的要求。该文用时间复杂度低的网络单纯形算法(NSA)的并行化求解大规模网络的最小费用流问题。通过分析NSA的可并行性,使用MPI分布式并行技术,设计了NSA并行算法;分析了3种常用流网络的拓扑结构特征及其与地理网络的关系;在并行环境下对计算效率进行实验测试,结果表明该算法具有显著的加速效果,峰值可达5.4。NSA并行算法应用面宽,可为区域及全国性大规模网络流资源分配方案的快速制定与政务决策提供有力支持。 展开更多
关键词 网络最小费用流 并行计算 资源分配 网络单纯形算法(NSA) mpi
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基于MPI的并行PSO混合K均值聚类算法 被引量:13
11
作者 吕奕清 林锦贤 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第2期428-431,437,共5页
传统的串行聚类算法在对海量数据进行聚类时性能往往不尽如人意,为了适应海量数据聚类分析的性能要求,针对传统聚类算法的不足,提出一种基于消息传递接口(MPI)集群的并行PSO混合K均值聚类算法。首先将改进的粒子群与K均值结合,提高该算... 传统的串行聚类算法在对海量数据进行聚类时性能往往不尽如人意,为了适应海量数据聚类分析的性能要求,针对传统聚类算法的不足,提出一种基于消息传递接口(MPI)集群的并行PSO混合K均值聚类算法。首先将改进的粒子群与K均值结合,提高该算法的全局搜索能力,然后利用该算法提出一种新的并行聚类策略,并将该算法与K均值聚类算法、粒子群优化(PSO)聚类算法进行比较。实验结果表明,该算法不仅具有较好的全局收敛性,而且具有较高的加速比。 展开更多
关键词 消息传递接口集群 粒子群优化算法 K均值算法 并行聚类
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基于MPI的几种算法的并行编程通用算法 被引量:5
12
作者 蒋英 雷永梅 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第3期139-141,195,共4页
针对在MPI并行编程环境下编程比较困难的情况,该文首先介绍了二维及三维分块通信的通用并行算法。然后,开发了一个矩阵相乘的通用并行算法模块,并分析了其加速比与数组规模及结点数间的关系。最后,笔者通过一个具体实例———拉格朗日... 针对在MPI并行编程环境下编程比较困难的情况,该文首先介绍了二维及三维分块通信的通用并行算法。然后,开发了一个矩阵相乘的通用并行算法模块,并分析了其加速比与数组规模及结点数间的关系。最后,笔者通过一个具体实例———拉格朗日插值算法的并行为例,分析了对于多重for循环的并行的一种算法。在此基础上,建立了一个通用的基于MPI的一些算法的通用的并行编程函数库。 展开更多
关键词 mpi 算法 并行编程通用算法 并行计算 高性能计算机 多维数组分块通信
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一种基于OpenMP和MPI的非序贯蒙塔卡罗暂态稳定评估的动态混合并行化方法 被引量:2
13
作者 于慧莉 李勤新 宫春明 《现代电力》 北大核心 2014年第2期31-36,共6页
为了提高暂态稳定性分析中非序贯蒙塔卡罗串行算法的计算效率,提出并实现了一种基于OpenMP和MPI的风险评估混合动态并行算法。利用动态规划规则将蒙塔卡罗抽样样本点以MPI方法分配给计算机集群上的多个PC进程,再在各进程内采用多线程的... 为了提高暂态稳定性分析中非序贯蒙塔卡罗串行算法的计算效率,提出并实现了一种基于OpenMP和MPI的风险评估混合动态并行算法。利用动态规划规则将蒙塔卡罗抽样样本点以MPI方法分配给计算机集群上的多个PC进程,再在各进程内采用多线程的并行计算模式对系统故障的分析处理的循环部分进行OpenMP并行分解。大量实验模型的测试和数据分析表明,在保证准确度的前提下,算法取得了理想的并行效率,普通集群最高达到了3.28倍的加速比,混合集群最高达到了5.06倍的加速比。 展开更多
关键词 暂态稳定 非序贯蒙塔卡罗 并行算法 mpi OPENMP 动态规划
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一种基于MPI的并行体绘制算法 被引量:5
14
作者 梁峰 鲁强 曾绍群 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第13期171-173,共3页
介绍了基于MPI并行程序开发平台实现的一种三维重建并行处理算法。算法采用了Master-Slave并行计算模型,针对射线投射方法的特点,为减少运算时间,选择对图像空间进行任务划分的策略,并用任务池方法实现了动态负载平衡。通过对虚拟中国... 介绍了基于MPI并行程序开发平台实现的一种三维重建并行处理算法。算法采用了Master-Slave并行计算模型,针对射线投射方法的特点,为减少运算时间,选择对图像空间进行任务划分的策略,并用任务池方法实现了动态负载平衡。通过对虚拟中国人女性一号(VCH-F1)的头部和脚部数据集的重建,表明该算法在任务规模和节点规模上具有较好的可扩展性。 展开更多
关键词 并行算法 消息传递接口 体绘制 虚拟中国人
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通信不确定MPI并行程序的测试数据自动生成方法 被引量:2
15
作者 王荣丽 肖宇虹 侯秀萍 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1378-1382,共5页
通过对用不确定方式传递信息的MPI并行程序进行分析,给出测试数据自动生成的数学模型,提出相似路径概念,并将交叉思想与协同进化机制融入到人工蜂群算法中,提出一种测试数据生成算法交叉协同进化人工蜂群算法.应用该算法求解并行程序的... 通过对用不确定方式传递信息的MPI并行程序进行分析,给出测试数据自动生成的数学模型,提出相似路径概念,并将交叉思想与协同进化机制融入到人工蜂群算法中,提出一种测试数据生成算法交叉协同进化人工蜂群算法.应用该算法求解并行程序的测试数据,并与人工蜂群算法、随机法进行对比分析.实验结果表明,该方法可以求解测试数据,并降低了时间消耗. 展开更多
关键词 通信不确定mpi并行程序 相似路径 交叉协同进化人工蜂群算法 测试数据
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基于MPI的并行大数据集生成器
16
作者 葛旭冉 刘洋 +1 位作者 陈志广 肖侬 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2022年第7期1152-1161,共10页
大数据处理分析算法在优化研究过程中,速度常常受限于数据集的规模。在数据集体量不足时,算法的通信时间往往要高于真正的计算时间,无法验证真实的效果。故设计实现了一个大数据集生成器,为运行在超级计算机上的并行大数据处理分析算法... 大数据处理分析算法在优化研究过程中,速度常常受限于数据集的规模。在数据集体量不足时,算法的通信时间往往要高于真正的计算时间,无法验证真实的效果。故设计实现了一个大数据集生成器,为运行在超级计算机上的并行大数据处理分析算法提供基准测试数据集。首先,使用MPI并行编程技术构造了一个并行随机数生成器,在此基础上设计实现了可控制规模及复杂性的人工数据集,主要包括:分类和聚类数据集、回归数据集、流形学习数据集和因子分解数据集等。其次,设计了大数据集生成器的I/O系统,提供MPI-I/O并行读、写数据集的接口,并设置了数据集在不同进程间的分发、映射规则,通过点对点通信实现不同节点之间的数据交互。实验结果表明,并行大数据集生成器有效提高了数据生成效率和生成规模,为并行大数据处理分析算法提供了高质量、大体量的测试数据集。 展开更多
关键词 mpi 大数据集生成器 I/O系统 并行大数据处理算法 算法测试
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基于模拟退火的并行基因表达式编程算法研究 被引量:15
17
作者 蒋思伟 蔡之华 +2 位作者 曾丹 李曲 程远方 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期2017-2021,共5页
本文提出一种基于GEP的混合并行算法,将模拟退火机制与遗传机制结合,以提高算法跳出局部最优的能力;同时引入多种群策略和迁移算子,实现了运行于一定规模处理器内的粗粒度可扩展并行计算.对序列推理、函数发现和太阳黑子预测三组数据测... 本文提出一种基于GEP的混合并行算法,将模拟退火机制与遗传机制结合,以提高算法跳出局部最优的能力;同时引入多种群策略和迁移算子,实现了运行于一定规模处理器内的粗粒度可扩展并行计算.对序列推理、函数发现和太阳黑子预测三组数据测试,与用基本GEP算法的结果进行对比,实验表明改进的算法具有更强的寻优能力和更高的稳定性. 展开更多
关键词 基因表达式程序设计 模拟退火 多种群策略 mpi 并行算法 符号回归
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POM海洋模式的并行算法 被引量:10
18
作者 李冬 刘璟 +2 位作者 韩桂军 张学峰 王喜冬 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期329-333,350,共6页
POM模式目前尚无正式发布的并行版本。通过对POM串行程序的数据流向分析,讨论了POM模式并行化所涉及的关键算法和主要技术问题;并基于消息传递接口(MPI),研发了POM模式的并行版本。测试结果表明,POM并行软件效率较高,达到了业务化要求,... POM模式目前尚无正式发布的并行版本。通过对POM串行程序的数据流向分析,讨论了POM模式并行化所涉及的关键算法和主要技术问题;并基于消息传递接口(MPI),研发了POM模式的并行版本。测试结果表明,POM并行软件效率较高,达到了业务化要求,业已应用于国家海洋信息中心的再分析业务化系统中。 展开更多
关键词 POM模式 并行算法 mpi 再分析
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大地电磁三维交错网格有限差分数值模拟的并行计算研究 被引量:21
19
作者 李焱 胡祥云 +4 位作者 杨文采 魏文博 方慧 韩波 彭荣华 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期4036-4043,共8页
为了更有效的提高大地电磁三维正演的计算速度,引入了并行处理技术.大地电磁三维交错网格有限差分数值模拟是按照不同频率来计算的,各频率之间求取电磁场值的过程是相互独立的.根据这一特点,可以将多个频率的计算任务平均划分为一个或... 为了更有效的提高大地电磁三维正演的计算速度,引入了并行处理技术.大地电磁三维交错网格有限差分数值模拟是按照不同频率来计算的,各频率之间求取电磁场值的过程是相互独立的.根据这一特点,可以将多个频率的计算任务平均划分为一个或者几个频率的计算子任务,分配到各个计算节点去并行执行,计算完成后将结果汇总.本文通过采用主从并行模式、分频并行计算的方案,在曙光TC5000A高性能并行平台上实现了基于MPI的大地电磁三维正演的并行计算.通过两个理论模型对实现的大地电磁三维正演并行算法进行试算,对比分析了多个节点机下程序的执行效率.测试结果表明,所实现的三维正演并行算法是正确的、高效的,为进一步的大地电磁三维反演并行算法研究奠定了重要基础. 展开更多
关键词 大地电磁 三维正演数值模拟 交错采样有限差分 并行算法 mpi
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并行最短路径搜索算法的设计与实现 被引量:21
20
作者 卢照 师军 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第3期69-71,共3页
针对串行最短路径搜索算法本身固有的局限性,难以随着网络规模的增大而提高搜索速度的问题,设计并实现了一种基于并行Dijkstra思想的并行最短路径搜索算法,使算法复杂度由O(N2)减少到O(N2/p+N*(p-1)),提高了算法的效率。实验结果表明,... 针对串行最短路径搜索算法本身固有的局限性,难以随着网络规模的增大而提高搜索速度的问题,设计并实现了一种基于并行Dijkstra思想的并行最短路径搜索算法,使算法复杂度由O(N2)减少到O(N2/p+N*(p-1)),提高了算法的效率。实验结果表明,该算法搜索速度快且性能稳定,当结点数目相当庞大时,算法的优越性更加明显。 展开更多
关键词 最短路径 并行机环境 MESSAGE PASSING Interface(mpi) 并行搜索算法
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