一种改进的基于BSP的大图计算模型 被引量：10

1

作者 赵翔 李博 +1 位作者 商海川 肖卫东 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期223-235,共13页

伴随大数据的涌现,云存储和计算技术近年得到长足发展.图数据是一种重要而普遍的大数据,在生物信息学、社会网络、化学信息学等领域都有众多应用.因此,大图计算作为大数据分析应用的典型代表,正成为云端负载的重要组成部分.目前,高可扩... 伴随大数据的涌现,云存储和计算技术近年得到长足发展.图数据是一种重要而普遍的大数据,在生物信息学、社会网络、化学信息学等领域都有众多应用.因此,大图计算作为大数据分析应用的典型代表,正成为云端负载的重要组成部分.目前,高可扩展性的图计算主要依赖于高性能计算解决方案,需要进行环状(或网状)计算机网络之上的高效全集合通信.然而,在通用计算集群和云计算基础设施上实现基于环状计算机网络的算法时,低效的网络通信将导致巨大的系统延迟.因此,这就要求那些基于云端的大数据计算平台和系统具备十分良好的水平可扩展性.但是,大图的幂律分布和缺乏局部性使得设计一套高度可扩展的大图计算系统变得更具挑战.为此,文中提出了一种面向通用计算集群的可扩展大图计算模型.专注于水平扩展能力,设计了一种新颖的基于分离器-合并器BSP的图计算方法,能够提供原生的负载平衡,仅需很低的通信开销.从而,图数据规模的增大可以通过增加计算节点数量得以解决.最后,在一个图数据通用测试集上,通过大量实验验证了所提模型和方法的有效性和高效性;结果显示,相比经典的以顶点为中心的BSP大图计算模型和其他主流大图计算系统,所提改进的基于BSP的大图计算模型能够提供更好的水平可扩展性. 展开更多

关键词 bsp模型 大图 水平扩展能力 图分割 通用集群

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异构BSP模型及其通信协议 被引量：8

2

作者 黄伟民 陆鑫达 曾国荪 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第8期72-75,共4页

异构并行计算由于其较高性能价格比而在高性能科学计算和通用应用领域受到广泛研究 .但由于异构并行程序设计与性能分析仍处于经验阶段 ,开发实用程序较为困难 .本文提出异构环境中的HBSP模型 ,并导出相应的开销预测方法 ,能有效指导异... 异构并行计算由于其较高性能价格比而在高性能科学计算和通用应用领域受到广泛研究 .但由于异构并行程序设计与性能分析仍处于经验阶段 ,开发实用程序较为困难 .本文提出异构环境中的HBSP模型 ,并导出相应的开销预测方法 ,能有效指导异构并行程序的设计与分析 .所设计并实现的HBSP模型的通信协议能运行于所有支持MPICH软件包的计算平台 .最后以并行FFT算法为例 ,给出相应的算法设计和实际测试结果 . 展开更多

关键词 bsp模型 计算机网络 通信协议

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一种异步BSP模型及其程序优化技术 被引量：6

3

作者 刘方爱 刘志勇 乔香珍 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期373-380,共8页

基于 BSP模型 ,该文提出了异步计算模型 (CSA- BSP) .该模型更准确地描述了并行机的性能参数 ,引导用户编写高效率的并行程序 ;在 CSA- BSP模型下 ,两个进程异步执行的位置至多相差 p- 1个超步 ;基于程序的执行时间 ,作者分析了 BSP、A-... 基于 BSP模型 ,该文提出了异步计算模型 (CSA- BSP) .该模型更准确地描述了并行机的性能参数 ,引导用户编写高效率的并行程序 ;在 CSA- BSP模型下 ,两个进程异步执行的位置至多相差 p- 1个超步 ;基于程序的执行时间 ,作者分析了 BSP、A- BSP和 CSA- BSP程序的效率 ,得出 CSA - BSP程序的效率是最高的 .在曙光并行机上 ,用“红黑格法”和“矩阵乘法”进行了验证 ,和 BSP模型相比 ,这两个 CSA- BSP程序的效率分别提高 2 0 %和 37% ;同时 ,其进程执行时间的和最大可以降低 8% .因此 ,按照 CSA- BSP模型编程对于提高程序效率和改善系统的吞吐率 ,都有良好的效果 . 展开更多

关键词 并行计算模型 性能分析 异步bsp模型 程序优化 并行计算机

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集群系统中BSP模型上的并行FFT设计 被引量：4

4

作者 尚明生 王庆先 孙世新 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2002年第7期34-35,38,共3页

在并行计算模型中 ,BSP模型由于具有编程简单、独立于体系结构和执行性能可预测等特点而在总体上优于其它模型。NOWs正成为并行计算领域的一个新的发展热点 ,以太网构成的微机集群系统是NOWs的一种重要实现形式。文中研究了集群系统中BS... 在并行计算模型中 ,BSP模型由于具有编程简单、独立于体系结构和执行性能可预测等特点而在总体上优于其它模型。NOWs正成为并行计算领域的一个新的发展热点 ,以太网构成的微机集群系统是NOWs的一种重要实现形式。文中研究了集群系统中BSP模型上的并行算法设计 ,以FFT算法为例 ,进行了设计和分析 ,并给出了测试结果。 展开更多

关键词 bsp模型 集群系统 FFT算法

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并行BSP模型在实时集群系统中的应用 被引量：3

5

作者 薛弘晔 李言俊 杜鸿 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期71-72,共2页

分析BSP并行计算模型在多源数据处理中的应用特点。构建实时集群计算机系统的并行计算BSP模型。对多源任务数据处理的粒度进行了分析设计。给出了实时集群计算机系统中BSP模型的实现算法。实际应用验证了算法的有效性。

关键词 并行计算模型 实时集群计算机系统 bsp模型

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基于BSP的并行事务处理模型 被引量：2

6

作者 徐淑颋 陆朝俊 +1 位作者 陈昌生 孙永强 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2001年第11期1399-1404,共6页

BSP模型独立于并行体系结构 ,既可作为并行计算模型 ,又可作为并行程序设计模型 .提出了基于 BSP模型的 H- V事务模型 ,适用于长、短事务和长短事务混杂的情况 .给出了在无共享结构下实现并行事务处理的进程结构 .该结构不仅实现了事务... BSP模型独立于并行体系结构 ,既可作为并行计算模型 ,又可作为并行程序设计模型 .提出了基于 BSP模型的 H- V事务模型 ,适用于长、短事务和长短事务混杂的情况 .给出了在无共享结构下实现并行事务处理的进程结构 .该结构不仅实现了事务内及事务间并行性 ,而且使系统具有可用性 ( availability)和可扩充性 ( scalability) .而后给出了适用于该模型的基于时间戳的多版本并发控制协议 ,最后描述了事务在超步结构下的运行过程 .性能测试表明 ,使用该模型进行事务处理时可获得良好的事务响应时间和加速比 . 展开更多

关键词 bsp模型 事务处理 并行数据库 并发控制

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改进BSP模型在实时图像并行处理中的应用 被引量：1

7

作者 刘南艳 薛弘晔 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2011年第2期218-222,共5页

针对大数据量图像处理的实时性,改进了BSP计算模型,解决了超步划分、超步丢失、数据传输等问题。设计了适合实时图像并行处理的集群结构。采用广播式的通信方式极大地缩短了通信时间,提高了实时性。从加速比、效率方面分析了并行计算的... 针对大数据量图像处理的实时性,改进了BSP计算模型,解决了超步划分、超步丢失、数据传输等问题。设计了适合实时图像并行处理的集群结构。采用广播式的通信方式极大地缩短了通信时间,提高了实时性。从加速比、效率方面分析了并行计算的性能,实验证明了此方法的有效性。 展开更多

关键词 bsp模型 并行处理 采样周期 加速比

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基于BSP并行计算模型的并行微粒群算法

8

作者 王元元 曾建潮 谭瑛 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2008年第8期87-88,120,共3页

在对标准微粒群算法分析的基础上,将它与BSP并行计算模型相结合,设计并实现了一种基于BSP并行计算模型的并行微粒群算法。这种基于BSP并行计算模型的并行微粒群算法改变了标准微粒群算法的结构,提高了算法求解效率。实验结果表明,该并... 在对标准微粒群算法分析的基础上,将它与BSP并行计算模型相结合,设计并实现了一种基于BSP并行计算模型的并行微粒群算法。这种基于BSP并行计算模型的并行微粒群算法改变了标准微粒群算法的结构,提高了算法求解效率。实验结果表明,该并行算法的性能比标准微粒群算法有了很大的提高。 展开更多

关键词 演化计算 bsp并行计算模型 微粒群算法

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BSP模型及其并行程序设计

9

作者 袁伟 孙永强 《计算机应用与软件》 CSCD 1997年第5期7-12,42,共7页

当前并行计算领域的研究重点和热点是研究“通用”并行计算的适用范围,而其中心议题是既具有可扩展并行性能又同时具有体系结构独立性的可移植软件开发方法和工具的研究。解决体系结构独立性的途径是通过引入一个过渡模型使得软件和硬... 当前并行计算领域的研究重点和热点是研究“通用”并行计算的适用范围,而其中心议题是既具有可扩展并行性能又同时具有体系结构独立性的可移植软件开发方法和工具的研究。解决体系结构独立性的途径是通过引入一个过渡模型使得软件和硬件得以较好的分离。BSP(Bulk Synchronous Parallel)模型正是这样一个理论模型,它不但可提供既具有可扩展的并行性能又独立于体系结构的并行软件开发方法,而且可为并行和分布式系统提供一个精确的性能评价模型。本文主要介绍了BSP模型并通过实例讨论了BSP算法设计和BSP并行程序方法。 展开更多

关键词 并行程序设计 可扩展性 bsp模型

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基于改进的BSP模型的红外图像并行处理研究

10

作者 薛弘晔 张科 《红外技术》 CSCD 北大核心 2009年第11期654-658,共5页

针对导弹末制导红外图像处理实时性要求,分析了红外图像并行实时处理算法及其集群计算机的实现,建立了适应于实时处理的BSP改进模型和集群并行处理软件系统,并给出了红外图像并行处理算法的实现方法。研究了应用提升小波实现图像并行处... 针对导弹末制导红外图像处理实时性要求,分析了红外图像并行实时处理算法及其集群计算机的实现,建立了适应于实时处理的BSP改进模型和集群并行处理软件系统,并给出了红外图像并行处理算法的实现方法。研究了应用提升小波实现图像并行处理算法及实现,进而分析了算法性能,推导出了加速比模型。实验验证了其有效性。 展开更多

关键词 bsp模型 并行计算 集群计算机 小波变换 提升小波

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BHP:面向BSP模型的负载均衡Hash图数据划分 被引量：5

11

作者 周爽 鲍玉斌 +4 位作者 王志刚 冷芳玲 于戈 邓超 郭磊涛 《计算机科学与探索》 CSCD 2014年第1期40-50,共11页

图数据划分是基于BSP(bulk synchronous parallel)编程模型的大规模图处理系统中一个关键技术问题。传统的图划分技术需要多次迭代,时间复杂度过高,且划分结果不具有图顶点到分区的映射信息,因此这些算法并不适用于BSP模型下的数据划分... 图数据划分是基于BSP(bulk synchronous parallel)编程模型的大规模图处理系统中一个关键技术问题。传统的图划分技术需要多次迭代,时间复杂度过高,且划分结果不具有图顶点到分区的映射信息,因此这些算法并不适用于BSP模型下的数据划分。提出了一种新的面向BSP模型的负载均衡Hash数据划分算法(balanced Hash partition,BHP)。为了实现各个分区的出边数尽可能均衡,该算法引入了虚拟桶的概念,通过贪婪算法将虚拟桶重组为实际分区,保证了每个实际分区负载均衡,同时数据本地化策略使本分片上的数据尽可能地保留在本节点上,从而减小在数据加载时的数据迁移开销。从三个方面对比了BHP算法和经典Hash算法的性能,结果表明BHP算法能够提高作业的执行效率,减少消息发送的数量,有效解决了经典Hash算法的负载不均衡和分区间交互边过多的问题,当数据量变大时,效果尤为明显。 展开更多

关键词 bsp模型 图划分 分布式系统 负载均衡 虚拟桶

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PRAM,BSP和LogP并行模型之间的关系及其比较 被引量：6

12

作者 刘久星 孙永强 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 1999年第11期824-827,共4页

本文详细讨论了ＰＲＡＭ，ＢＳＰ和ＬｏｇＰ三种并行模型．我们提出用一个五元组（Ｐ， Ｇ， Ｏ， Ｌ， Ｓ）来概括这三种模型，并指出它们之间的关系．本文还讨论了这三种模型各自的优缺点。

关键词 bsp PRAM LOGP 并行计算模型 并行计算机

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BSP模型下的并行程序设计与开发

13

作者 赖树华 陆朝俊 孙永强 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期228-231,共4页

介绍了 BSP(Bulk Synchronous Parallel)模型 ,讨论了在该模型下进行并行程序设计的优点、并行算法的分析和设计方法及其必须遵守的原则 .以两矩阵的乘法为例说明了如何借助 BSP并行程序性能预测工具 ,利用两阶段 BSP并行程序设计方法进... 介绍了 BSP(Bulk Synchronous Parallel)模型 ,讨论了在该模型下进行并行程序设计的优点、并行算法的分析和设计方法及其必须遵守的原则 .以两矩阵的乘法为例说明了如何借助 BSP并行程序性能预测工具 ,利用两阶段 BSP并行程序设计方法进行 BSP并行程序的设计和开发 . 展开更多

关键词 并行程序设计 bsp模型 bsp程序性能预测工具

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基于BSP模型的并行神经网络训练算法

14

作者 谭煜东 彭勤科 +1 位作者 许宏斌 胡保生 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期59-61,共3页

提出了一种适合集群计算机上实现的基于模型的并行神经网络训练算法,分析了其代价函数和加速比,在作者研制的集群计算机上BSP进行了实现和测试,结果表明:当问题规模比较大时,此并行算法能获得好的加速比。

关键词 bsp模型 PC集群 神经网络 并行算法 训练算法

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一个可预测并行程序效率的评价模型 被引量：5

15

作者 陈昌生 孙永强 何积丰 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第11期1485-1491,共7页

并行程序的性能分析 ,特别是效率分析往往需要程序在实际运行后 ,根据实验结果再对并行算法进行优化 ,或改变数据的分配策略 ,甚至重新选择并行算法 .结合通用并行计算模型 BSP( bulk- synchronousparallel) ,提出一种有效的并行程序效... 并行程序的性能分析 ,特别是效率分析往往需要程序在实际运行后 ,根据实验结果再对并行算法进行优化 ,或改变数据的分配策略 ,甚至重新选择并行算法 .结合通用并行计算模型 BSP( bulk- synchronousparallel) ,提出一种有效的并行程序效率评测模型 ,使得程序员在设计、分析阶段即可对程序效率进行分析和评估 ,并据此进一步优化程序 .实验结果表明 ,该模型的预测是精确的 . 展开更多

关键词 并行程序设计 bsp(bulk-synchronousparallel)模型 效率评价准则

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并行计算模型在集群环境下的适应性 被引量：5

16

作者 宋安军 彭勤科 胡保生 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第18期4-5,17,共3页

分析了并行计算机模型和集群系统的特点，研究了BSP并行计算模型在集群环境下的适应性，指出通过合理地设计并行算法，某些算法在集群环境下可以获得近似线性的加速比，并用常用的线性规划标准形改进单纯型求最优解，在集群系统上的并... 分析了并行计算机模型和集群系统的特点，研究了BSP并行计算模型在集群环境下的适应性，指出通过合理地设计并行算法，某些算法在集群环境下可以获得近似线性的加速比，并用常用的线性规划标准形改进单纯型求最优解，在集群系统上的并行算法验证了该结论。 展开更多

关键词 bsp模型 NOWS 代价公式 加速比 并行计算机模型 集群系统

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多分辨率BSP树的生成及应用 被引量：6

17

作者 陶志良 成迟薏 +1 位作者 潘志庚 石教英 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期117-125,共9页

CAD和科学可视化应用要求能够让用户对复杂场景进行交互式显示或者处理 ,因此 ,多细节层次技术被广泛应用于图形系统中以提高处理效率 .通过构造一种新的 BSP( binary space partitioning tree)树形式来加速多细节层次模型的绘制 ,这种... CAD和科学可视化应用要求能够让用户对复杂场景进行交互式显示或者处理 ,因此 ,多细节层次技术被广泛应用于图形系统中以提高处理效率 .通过构造一种新的 BSP( binary space partitioning tree)树形式来加速多细节层次模型的绘制 ,这种技术已成功地应用于所开发的多分辨率模型编辑系统 .同时 ,详细描述了新的 BSP树结构的构造和绘制过程 . 展开更多

关键词 bsp树 多分辨率模型 网格简化 CAD 计算机辅助设计

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并行计算模型对比分析 被引量：7

18

作者 王欢 都志辉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2005年第12期142-145,共4页

随着集群式系统的发展,并行计算模型在估计和评价系统的性能、引导集群的体系结构以及指导并行算法和程序的设计等方面都显得越来越重要。对于目前已有的并行计算模型的设计思想和原理的了解和分析,非常有利于新的模型的设计与研究。本... 随着集群式系统的发展,并行计算模型在估计和评价系统的性能、引导集群的体系结构以及指导并行算法和程序的设计等方面都显得越来越重要。对于目前已有的并行计算模型的设计思想和原理的了解和分析,非常有利于新的模型的设计与研究。本文首先介绍了目前比较常见的5种并行计算模型,接着在同步性、通信方式和参数等3个方面分析比较了它们的异同和优缺点,最后得出结论,指出了下一代并行计算模型的发展趋势是与具体应用相关的并行计算模型。 展开更多

关键词 PRAM bsp POSTAL Model LOGP QSM 并行计算模型

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基于BSP树的块体快速填充算法在矿山三维储量计算中的应用 被引量：3

19

作者 杨成杰 翁正平 张夏林 《金属矿山》 CAS 北大核心 2009年第11期89-92,共4页

生成块体模型是矿山三维储量计算中首先要解决的问题。针对传统方法效率低下及精度差的问题,提出了一种基于BSP树结构的三维块体模型快速填充算法。该算法适合于复杂矿体及地形约束下大数量级块体的生成,已成功应用于多个矿山的三维储... 生成块体模型是矿山三维储量计算中首先要解决的问题。针对传统方法效率低下及精度差的问题,提出了一种基于BSP树结构的三维块体模型快速填充算法。该算法适合于复杂矿体及地形约束下大数量级块体的生成,已成功应用于多个矿山的三维储量计算中,结果表明了该算法具有高效、准确、适用性强等特点。 展开更多

关键词 bsp树 块体模型 三维储量计算

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更实际的异构并行计算模型 被引量：5

20

作者 黄伟民 陆鑫达 钟嵘 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 1999年第9期5-7,共3页

通过结合多种代表性并行计算模型，给出异构环境中的HBSP模型和程序开销计算方法。采用基于消息长度的线性模型具有通信开销的计算更精确、程序和算法在异构环境中的设计灵活、且可解除原有BSP模型对h-relation的限制等优点。当构成BSP... 通过结合多种代表性并行计算模型，给出异构环境中的HBSP模型和程序开销计算方法。采用基于消息长度的线性模型具有通信开销的计算更精确、程序和算法在异构环境中的设计灵活、且可解除原有BSP模型对h-relation的限制等优点。当构成BSP计算机的各处理机速度相同且原有BSP算法达到最优（即各处理机上所分配的计算量与通信量完全均衡）时，HBSP模型等同于原有模型。 展开更多

关键词 异构计算 bsp模型 并行计算模型 并行计算机

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