共性数学库PETSc(Portable,Extensible Toolkit for Scientific Computation)是高性能计算的基础模块,是超级计算机计算环境的基础算法库之一,其性能直接影响调用数学库的高性能数值计算应用的效率.面向国际上首台100P神威·太湖之...共性数学库PETSc(Portable,Extensible Toolkit for Scientific Computation)是高性能计算的基础模块,是超级计算机计算环境的基础算法库之一,其性能直接影响调用数学库的高性能数值计算应用的效率.面向国际上首台100P神威·太湖之光异构超级计算机,根据实际研究需要选取PETSc中两个典型用例ex5(单节点线性求解方程组问题)和ex19(多节点求解2D驱动腔问题)进行实验探究.对运行结果分析找到的热点函数主要为PETSc函数库中7个核心函数,针对这7个核心函数(主要包括向量运算与矩阵运算),提出和实现了其异构并行算法,并结合机器的异构体系结构提出了相应的性能优化方法.在超级计算机上的实验结果为:核心函数并行算法在4主核、256从核的单节点上加速比最大可达到16.4;多节点情况下,当输入规模为16 384时,8192个节点相对于256节点的加速比为32,且加速比随着异构处理器数目的增加接近线性增加,表明PETSc核心函数并行算法在神威·太湖之光超级计算机上具有良好的可扩展性.展开更多
异构分布式系统性能得到大幅度提升的同时,却造成故障率大增,以有向无环图(Directed Acyclic Graph,DAG)任务模型研究异构分布式系统的容错调度成为当前的研究热点.广泛采用的基于任务复制的容错算法存在以下问题:(1)DAG任务可靠性需求...异构分布式系统性能得到大幅度提升的同时,却造成故障率大增,以有向无环图(Directed Acyclic Graph,DAG)任务模型研究异构分布式系统的容错调度成为当前的研究热点.广泛采用的基于任务复制的容错算法存在以下问题:(1)DAG任务可靠性需求与DAG可靠性需求的约束存在缺陷且缺乏严谨的理论证明;(2)每个任务仅有一个副版任务,不足以应对任务潜在的多次发生的故障;(3)盲目地使每个任务拥有ε+1个副版来容忍可能的ε个故障,虽然提高了系统的可靠性但易造成系统冗余度过高,并付出昂贵的计算资源.文中首先分析DAG图中任务依赖关系,确定DAG任务的可靠性概率模型,并建立DAG可靠性模型;接着提出满足可靠性目标的任务复制下限值算法、经济的任务复制策略算法和贪婪的任务复制策略算法,精确量化各个任务需要复制的次数,最后在上述算法的基础上提出可选策略的DAG容错算法OPDFT(Optional Policy on DAG Fault-Tolerant).实验表明,OPDFT算法的经济复制策略和贪婪复制策略的可靠性代价分别是盲目策略算法可靠性代价的60%和70%左右.展开更多
建立病变组织分类模型的关键在于找出一组能准确区分样本类别的特征基因。糙集理论中的属性依赖度分析方法能对目标数据进行有效分析。基于属性间的依赖关系和属性对决策的影响存在这样的关系,即属性依赖度越大,属性就越重要,对决策划...建立病变组织分类模型的关键在于找出一组能准确区分样本类别的特征基因。糙集理论中的属性依赖度分析方法能对目标数据进行有效分析。基于属性间的依赖关系和属性对决策的影响存在这样的关系,即属性依赖度越大,属性就越重要,对决策划分的影响就越大,提出了一种属性最大依赖度(maximum dependency ofattributes based on rough sets,MDA-RS)算法,并将其应用于特征基因选取。首先用启发式K-均值聚类算法对基因进行聚类分析得到类数为k的基因子集;然后用MDA-RS选出每类的主基因,汇合每类的主基因作为样本的分类特征基因组;最后以支持向量机为分类工具、结肠癌基因表达谱为实验数据进行实验分析可行性和算法性能。实验结果表明,该方法可行有效,在不降低分类能力的基础上提取的特征基因包含有与疾病分类相关的重要基因。展开更多
文摘异构分布式系统性能得到大幅度提升的同时,却造成故障率大增,以有向无环图(Directed Acyclic Graph,DAG)任务模型研究异构分布式系统的容错调度成为当前的研究热点.广泛采用的基于任务复制的容错算法存在以下问题:(1)DAG任务可靠性需求与DAG可靠性需求的约束存在缺陷且缺乏严谨的理论证明;(2)每个任务仅有一个副版任务,不足以应对任务潜在的多次发生的故障;(3)盲目地使每个任务拥有ε+1个副版来容忍可能的ε个故障,虽然提高了系统的可靠性但易造成系统冗余度过高,并付出昂贵的计算资源.文中首先分析DAG图中任务依赖关系,确定DAG任务的可靠性概率模型,并建立DAG可靠性模型;接着提出满足可靠性目标的任务复制下限值算法、经济的任务复制策略算法和贪婪的任务复制策略算法,精确量化各个任务需要复制的次数,最后在上述算法的基础上提出可选策略的DAG容错算法OPDFT(Optional Policy on DAG Fault-Tolerant).实验表明,OPDFT算法的经济复制策略和贪婪复制策略的可靠性代价分别是盲目策略算法可靠性代价的60%和70%左右.
文摘建立病变组织分类模型的关键在于找出一组能准确区分样本类别的特征基因。糙集理论中的属性依赖度分析方法能对目标数据进行有效分析。基于属性间的依赖关系和属性对决策的影响存在这样的关系,即属性依赖度越大,属性就越重要,对决策划分的影响就越大,提出了一种属性最大依赖度(maximum dependency ofattributes based on rough sets,MDA-RS)算法,并将其应用于特征基因选取。首先用启发式K-均值聚类算法对基因进行聚类分析得到类数为k的基因子集;然后用MDA-RS选出每类的主基因,汇合每类的主基因作为样本的分类特征基因组;最后以支持向量机为分类工具、结肠癌基因表达谱为实验数据进行实验分析可行性和算法性能。实验结果表明,该方法可行有效,在不降低分类能力的基础上提取的特征基因包含有与疾病分类相关的重要基因。
