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图像小面模型拟合的快速并行计算结构
1
作者 颜露新 张天序 +1 位作者 张贵清 郭畅 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2006年第B12期59-62,共4页
提出了一种图像小面模型拟舍的快速并行计算结构。推导了以离散切比雪夫正交多项式为基底的图像小面模型拟合过程,分析了其计算结构和内在的并行性。计算结构包括滑动窗产生单元、多路卷积单元和拟合单元,整体为流水线结构,而后两者均... 提出了一种图像小面模型拟舍的快速并行计算结构。推导了以离散切比雪夫正交多项式为基底的图像小面模型拟合过程,分析了其计算结构和内在的并行性。计算结构包括滑动窗产生单元、多路卷积单元和拟合单元,整体为流水线结构,而后两者均采用空间并行结构。基于小面模型的序列图像插值实验结果表明,该计算结构占用存储空间少、数据延迟小、实时性强,提高了小面模型拟合的实用性。 展开更多
关键词 小面模型 图像拟合 插值 边缘检测 并行计算结构fpga
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SVM的并行计算结构研究及FPGA实现 被引量：5
2
作者 胡福平 徐美华 沈华明 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2018年第6期79-83,共5页
本文基于FPGA平台提出了一种用于SVM硬件实现的并行计算结构,利用Verilog HDL语言完成了各模块的结构设计,并进行了仿真和实验验证.仿真结果表明对比Libsvm的训练时间,该并行结构实现了3.5倍的加速比.实验结果表明在相同的参数条件下,... 本文基于FPGA平台提出了一种用于SVM硬件实现的并行计算结构,利用Verilog HDL语言完成了各模块的结构设计,并进行了仿真和实验验证.仿真结果表明对比Libsvm的训练时间,该并行结构实现了3.5倍的加速比.实验结果表明在相同的参数条件下,该结构实现的SVM的分类性能要略优于Libsvm,分类效果得到了保证,并且最大时钟频率能达到190.331 MHz,具有较高的计算效率. 展开更多
关键词 支持向量机 fpga 模式分类 并行计算结构
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一种新型多DSP并行计算结构及其应用 被引量：14
3
作者 王祖斌 彭应宁 +2 位作者 王秀坛 汤俊 王希勤 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期19-22,共4页
传统的雷达信号处理系统的设计方法是针对特定应用的 ,因此系统的通用性差 ,而具有超级计算机体系结构的通用高速实时雷达信号处理系统有望解决这一问题。该系统的关键部件为担负具体计算任务的处理结点。首先提出了一种新型的、由 5片A... 传统的雷达信号处理系统的设计方法是针对特定应用的 ,因此系统的通用性差 ,而具有超级计算机体系结构的通用高速实时雷达信号处理系统有望解决这一问题。该系统的关键部件为担负具体计算任务的处理结点。首先提出了一种新型的、由 5片ADSP - 2 10 6x构成的多DSP并行计算结构。它具有运算能力强、I/O带宽大、通信手段多样、能灵活地改变拓扑结构、可扩展、通用性强等特点。并且以此并行计算结构为核心设计实现了通用高速实时雷达信号处理系统的处理结点。 展开更多
关键词 雷达 数字信号处理 计算机体系结构 并行计算结构
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地铁地下结构抗震分析并行计算显式与隐式算法比较 被引量：25
4
作者 陈国兴 陈磊 +1 位作者 景立平 龙慧 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期111-117,共7页
基于EM64T硬件构架、双路Intel Xeon处理器、Linux操作系统、64位ABAQUS软件、千兆以太网络为集群子网络构建的32CPU并行计算集群平台,对有限元并行计算中心差分显式算法与Hilber-Hughes-Taylor隐式算法的计算精度和效率以及ABAQUS软件... 基于EM64T硬件构架、双路Intel Xeon处理器、Linux操作系统、64位ABAQUS软件、千兆以太网络为集群子网络构建的32CPU并行计算集群平台,对有限元并行计算中心差分显式算法与Hilber-Hughes-Taylor隐式算法的计算精度和效率以及ABAQUS软件中设置黏弹性人工边界计算精度进行比较验证。结果表明:显式与隐式算法计算精度基本相当,但显式算法计算效率远高于隐式算法。对地铁地下结构三维和二维非线性地震反应分析有限元并行计算显式和隐式算法进行对比研究,结果表明:对于自由度数为387 426的地铁车站结构三维非线性地震反应分析,8、16、32CPU并行计算显式和隐式算法耗时比依次为21.89%、23.10%、4.32%;对于自由度数为10 516的地铁车站结构二维非线性地震反应分析,1、2、4CPU并行计算隐式和显式算法计算耗时比依次为41.4%、45.3%、51.8%;多CPU并行计算显式算法适合求解大规模数值计算问题,多CPU并行计算隐式算法适合求解小规模数值计算问题。 展开更多
关键词 地铁地下结构 动力非线性 并行计算 显式算法 隐式算法
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基于以太网的多FPGA矩阵乘法并行计算系统设计(英文) 被引量：5
5
作者 田翔 周凡 +2 位作者 陈耀武 刘莉 陈耀 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1373-1377,共5页
在过程控制、图像处理等应用领域中需要用到大量的矩阵乘法操作,并且矩阵乘法的计算性能是系统性能的关键因素。本文设计了一个基于以太网的双精度浮点矩阵乘法并行计算系统,并在Xilinx XUP Virtex-II Pro开发平台上进行了原型验证。系... 在过程控制、图像处理等应用领域中需要用到大量的矩阵乘法操作,并且矩阵乘法的计算性能是系统性能的关键因素。本文设计了一个基于以太网的双精度浮点矩阵乘法并行计算系统,并在Xilinx XUP Virtex-II Pro开发平台上进行了原型验证。系统中主机负责将计算任务分配及将计算数据发送给计算单元。当多个计算单元需要相同的数据进行计算时,主机采用广播方式将数据发送所有单元,有效降低了系统的通信开销。计算单元中采用的矩阵乘法器针对稀疏矩阵乘法进行了优化,能够避免零元素块参与计算而提高系统性能。通过理论分析和实验验证,该系统达到了较高的计算性能。 展开更多
关键词 矩阵乘法 多fpga 以太网 并行计算 稀疏矩阵
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并行计算的Petri网建模和FPGA实现 被引量：4
6
作者 万军 赵不贿 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第9期2660-2663,共4页
在分析现有Petri网建模及其FPGA实现方法的基础上,首先探讨了并行计算的Petri网建模方法,将并行计算任务分解成多个并行处理单元,用IOPT网为系统进行建模;然后提出了构造监控层和算法层的双层结构以实现模型到FPGA实现的具体映射,有效... 在分析现有Petri网建模及其FPGA实现方法的基础上,首先探讨了并行计算的Petri网建模方法,将并行计算任务分解成多个并行处理单元,用IOPT网为系统进行建模;然后提出了构造监控层和算法层的双层结构以实现模型到FPGA实现的具体映射,有效解决了Petri网模型中变迁只能表示简单加减运算的问题。通过矩阵乘法的应用示例,表明了上述方法的正确性和通用性。最后提出了进一步的研究方向。 展开更多
关键词 并行计算 PETRI网 建模 fpga
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JASMIN框架中多块结构网格拼接并行计算及其应用 被引量：12
7
作者 郭红 莫则尧 张爱清 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2012年第8期69-74,共6页
基于JASMIN框架,本文设计了多块结构网格拼接的并行算法并研制了相应的软件模块。该模块设计实现了网格块间关系统一描述算法,及网格片间统一通信调度策略,从而有效解决了多块结构网格拼接并行计算中的通信性能瓶颈问题。同时,该模块封... 基于JASMIN框架,本文设计了多块结构网格拼接的并行算法并研制了相应的软件模块。该模块设计实现了网格块间关系统一描述算法,及网格片间统一通信调度策略,从而有效解决了多块结构网格拼接并行计算中的通信性能瓶颈问题。同时,该模块封装了数据分布存储、数据通信等并行计算细节,提供了规范接口,能够支撑用户简便地实现多块结构网格拼接并行计算。数值测试表明,该模块具有很好的并行性能,可以支撑应用程序扩展到上千核。 展开更多
关键词 多块结构网格 并行计算 JASMIN框架
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分布式并行计算网络体系结构研究 被引量：9
8
作者 胡凯 胡建平 王强 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2000年第2期113-115,共3页
随着网络用户的迅速扩展，利用网上资源构筑分布式并行计算环境进行中、大粒度任务的分布式并行计算这一课题已呈现出重要研究价值，本文分析了现有各类互连系统的本质特点，明确了构筑分布式并行网络和现有网络体制之间存在的主要矛盾... 随着网络用户的迅速扩展，利用网上资源构筑分布式并行计算环境进行中、大粒度任务的分布式并行计算这一课题已呈现出重要研究价值，本文分析了现有各类互连系统的本质特点，明确了构筑分布式并行网络和现有网络体制之间存在的主要矛盾，提出了一种新的分布式并行计算网络体系结构模型并讨论了实现中的关键问题． 展开更多
关键词 体系结构 自主性 透明性 计算机网络 并行计算
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流体-结构耦合问题的有限元并行计算研究 被引量：8
9
作者 李政 金先龙 亓文果 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期727-732,共6页
流体-结构耦合问题广泛存在于各种工程领域,本文采用ALE显式有限元法求解该类问题,并对该方法的并行性进行讨论。同时根据流体-结构耦合问题与ALE显式有限元的计算特点,在坐标递归分区方法的基础上设计并程序实现了基于流体-结构耦合均... 流体-结构耦合问题广泛存在于各种工程领域,本文采用ALE显式有限元法求解该类问题,并对该方法的并行性进行讨论。同时根据流体-结构耦合问题与ALE显式有限元的计算特点,在坐标递归分区方法的基础上设计并程序实现了基于流体-结构耦合均衡的分区算法。通过与坐标递归分区方法的计算结果相比较,对于流体-结构耦合问题的求解,耦合均衡并行分区方法具有更好的加速比和并行效率。 展开更多
关键词 流体-结构耦合 ALE有限元 显式计算 并行计算 区域分解
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大规模结构动力学并行计算与软件研发进展 被引量：6
10
作者 范宣华 肖世富 +3 位作者 陈璞 刘青凯 王柯颖 牛红攀 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2016年第3期421-432,共12页
以大型复杂装备研制过程中对大规模精细动力学数值模拟的迫切需求为背景,对大规模模态分析及后续相关动力学并行计算的国内外研究进展进行了概述,并对团队在JAUMIN框架和PANDA软件平台上开展的结构动力学并行计算相关研发工作进行了介绍... 以大型复杂装备研制过程中对大规模精细动力学数值模拟的迫切需求为背景,对大规模模态分析及后续相关动力学并行计算的国内外研究进展进行了概述,并对团队在JAUMIN框架和PANDA软件平台上开展的结构动力学并行计算相关研发工作进行了介绍.基于神光III大型光机装备的展示算例表明,PANDA软件的动力学并行可扩展能力达到"上亿自由度、上万核"的水平,万核并行效率高达50%以上,远超国内现有商业软件的分析能力;"基于框架研发应用软件"的设计理念已经成为大规模有限元程序研发的主流理念,对于提升软件研发效率,促进软件实用化和并行可扩展性将起到关键作用. 展开更多
关键词 结构动力学 并行计算 有限元 软件研发 并行可扩展性
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基于非结构网格流场超大规模并行计算 被引量：5
11
作者 唐静 李彬 +1 位作者 周乃春 郑鸣 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期61-67,共7页
大规模并行的计算流体力学已成为现代航空工业研发的核心手段之一。基于非结构混合网格和有限体积法,发展了适用于工业级复杂外形气动计算的并行流动数值模拟方法。文中首先介绍了紧致数值离散格式、基于Metis的分布式多核系统网格分区... 大规模并行的计算流体力学已成为现代航空工业研发的核心手段之一。基于非结构混合网格和有限体积法,发展了适用于工业级复杂外形气动计算的并行流动数值模拟方法。文中首先介绍了紧致数值离散格式、基于Metis的分布式多核系统网格分区技术、并行边界虚拟单元技术和MPI并行实现等相关算法。采用网格量相对较小的旋成体构型绕流模型对比分析多核并行计算结果与单核计算结果以验证并行计算的正确性,比较了不同并行规模下并行效率和残差收敛情况。然后通过对上亿网格单元的运输机复杂构型绕流模拟,开展并行效率的测试,结果表明,本文方法并行加速性能高,直到多达18816核并行效率都保持在80%以上。 展开更多
关键词 流体力学 非结构网格 大规模 分布式 并行计算
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结构随机响应的并行计算 被引量：3
12
作者 沈为平 林家浩 宋华茂 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 1995年第2期72-76,共5页
本文对结构在地震载荷下的非平稳随机响应作了研究，把地震载荷用不同频率虚拟激励替代，采用精细时程积分进行分析，着重研究了这一算法的并行性，设计了高效并行算法，并在ＴＲＡＮＳＰＵＴＥＲ并行机上实现了该算法。
关键词 并行计算 地震载荷 结构 随机响应
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非结构网格并行计算预处理方法研究 被引量：5
13
作者 刘鑫 陆林生 陈德训 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2012年第3期308-311,共4页
非结构网格预处理方法是非结构网格CFD并行计算的关键技术之一。提出基于缓冲数据结构的快速搜索算法来建立全局网格单元邻接关系图,算法复杂度低,能够显著降低非结构网格预处理的存储需求;在提高核心计算访存命中率方面,提出网格单元... 非结构网格预处理方法是非结构网格CFD并行计算的关键技术之一。提出基于缓冲数据结构的快速搜索算法来建立全局网格单元邻接关系图,算法复杂度低,能够显著降低非结构网格预处理的存储需求;在提高核心计算访存命中率方面,提出网格单元重排序算法,该算法能够提高核心计算效率,并通用于各种非结构网格问题。实验结果表明,在用于大网格量的复杂计算区域时该非结构网格预处理技术仍能得到较理想的结果。 展开更多
关键词 非结构网格 CFD并行计算 预处理 快速搜索 重排序
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基于“块-单元”数据结构的分子动力学并行计算 被引量：14
14
作者 曹小林 莫则尧 +1 位作者 张景琳 陈其峰 《计算物理》 CSCD 北大核心 2004年第5期377-385,共9页
　开发了一种基于"块-单元"数据结构的可扩展并行算法,以实现大规模、非均匀分子动力学模拟.它采用空间填充曲线将三维区域分解转换为一维负载平衡问题,然后用基于实测的多层均权法求解,以保持处理机间负载均衡.在一个MPP并... 　开发了一种基于"块-单元"数据结构的可扩展并行算法,以实现大规模、非均匀分子动力学模拟.它采用空间填充曲线将三维区域分解转换为一维负载平衡问题,然后用基于实测的多层均权法求解,以保持处理机间负载均衡.在一个MPP并行机的500个CPU上,模拟包含2 1×108个粒子的三维金属微喷射模型,该算法获得了420倍的加速比. 展开更多
关键词 数据结构 可扩展 并行计算 CPU 负载均衡 加速比 并行算法 一维 分子动力学模拟 求解
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非结构网格及混合网格复杂无粘流场并行计算方法研究 被引量：3
15
作者 张来平 徐庆新 张涵信 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2002年第z1期14-20,共7页
在分布式存储网络异构编程PVM环境下 ,本文将原串行计算程序改造为并行计算程序 ,提高了计算效率。利用非结构网格 ,对球体及航天飞机外形绕流流场进行了计算 ,取得了较好的性能结果。最后将该方法应用于混合网格的计算 ,求解了多种复... 在分布式存储网络异构编程PVM环境下 ,本文将原串行计算程序改造为并行计算程序 ,提高了计算效率。利用非结构网格 ,对球体及航天飞机外形绕流流场进行了计算 ,取得了较好的性能结果。最后将该方法应用于混合网格的计算 ,求解了多种复杂外形的无粘绕流 ,如翼身组合体和DF2 1C导弹 ,得到了满意的结果。 展开更多
关键词 并行计算 非结构网格 混合网格 欧拉方程
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水工结构动态响应并行计算程序开发及其应用 被引量：2
16
作者 王立涛 马怀发 +1 位作者 陈厚群 刘金朝 《水电能源科学》 北大核心 2012年第1期66-69,共4页
利用并行有限元程序生成系统PFEPG,以MPI作为并行编程环境,考虑结构自重、渗流压力、动水压力(采用附加质量模拟)、温度变化、地震波、坝面的水及泥沙压力等荷载,采用黏弹性边界模拟外行波向远域地基辐射,利用时域显式解法求解方程,编... 利用并行有限元程序生成系统PFEPG,以MPI作为并行编程环境,考虑结构自重、渗流压力、动水压力(采用附加质量模拟)、温度变化、地震波、坝面的水及泥沙压力等荷载,采用黏弹性边界模拟外行波向远域地基辐射,利用时域显式解法求解方程,编制了考虑接触非线性问题的水工结构动态响应有限元程序,并以溪洛渡拱坝的地震动态响应分析为例进行了测试。结果表明,该程序具有较高的并行度和良好的并行效率。 展开更多
关键词 水工结构 结构抗震 并行计算 有限元 黏弹性边界
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CFD并行计算中的多区结构网格二次剖分方法与实现 被引量：3
17
作者 王勇献 张理论 +3 位作者 刘巍 车永刚 徐传福 王正华 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期1762-1768,共7页
在多区结构网格计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)并行模拟中,为了与并行计算资源相适应,经常需要对原始流场网格进行二次剖分与区块分组.在对区块分组和网格二次剖分进行了总结综述的基础上,重点提出针对多区结构网格... 在多区结构网格计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)并行模拟中,为了与并行计算资源相适应,经常需要对原始流场网格进行二次剖分与区块分组.在对区块分组和网格二次剖分进行了总结综述的基础上,重点提出针对多区结构网格二次剖分的两种策略:几何剖分和嵌套二分.基于这两种策略完成了剖分软件工具TH-MeshSplit,可实现初级方式、专业方式和专家方式3种运行方式,为用户在自动化与灵活性方面提供了多样化选择.数值实验结果表明,两种剖分策略及其实现软件可在较短时间内完成复杂的剖分,剖分后的网格在负载平衡性、计算通信比等方面具有更优的性能,从而为后续CFD流场的高效并行加速求解奠定了基础. 展开更多
关键词 并行计算 计算流体力学 多区结构网格 网格二次剖分 TH MeshSplit
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非结构网格上Euler方程的区域分裂算法及并行计算 被引量：2
18
作者 司海青 王同光 成娟 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期102-108,119,共8页
改进了“波阵面”区域分裂算法,并应用于流场区域的划分;对于子区域边界的不光滑现象,为尽量减少通讯消耗,提出了一种边界并行优化策略。利用PVM并行环境,探讨了非结构网格上求解Euler方程的分区并行算法。根据改进的区域分裂算法及优... 改进了“波阵面”区域分裂算法,并应用于流场区域的划分;对于子区域边界的不光滑现象,为尽量减少通讯消耗,提出了一种边界并行优化策略。利用PVM并行环境,探讨了非结构网格上求解Euler方程的分区并行算法。根据改进的区域分裂算法及优化策略,运用Jameson有限体积法,对二维翼型流场进行了分区并行求解,多区计算的结果与单区计算的结果作了比较,表明了本文研究方法的有效性。 展开更多
关键词 区域分裂算法 非结构网格 EULER方程 有限体积法 并行计算
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基于多块结构网格的并行计算及负载平衡研究 被引量：6
19
作者 李桂波 杨国伟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1224-1230,共7页
从并行计算流体力学程序的稳定性和效率两大问题入手,针对多块结构网格的通用数据传输方法和基于遗传优化算法的负载平衡方法,并在已有串行多块结构网格程序基础上发展了相应的并行程序。该并行程序以物理区域分割为基础,采用MPI实现消... 从并行计算流体力学程序的稳定性和效率两大问题入手,针对多块结构网格的通用数据传输方法和基于遗传优化算法的负载平衡方法,并在已有串行多块结构网格程序基础上发展了相应的并行程序。该并行程序以物理区域分割为基础,采用MPI实现消息传递,适用于各种不同的并行机体系结构,具有很好的可移植性。大量数值实验证明,本文发展的并行程序具有良好的稳定性和并行效率,可以进一步应用于大规模实际工程计算。 展开更多
关键词 计算流体力学 多块结构网格 并行计算 遗传算法 负载平衡
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并行计算的全通数字滤波器结构 被引量：1
20
作者 徐红 黄朝耿 +2 位作者 宋洪波 周志光 李刚 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2034-2039,共6页
本文提出了两类并行计算的全通数字滤波器结构,并通过状态空间分析方法论述了并行处理的原理.通过舍入噪声分析,给出了噪声增益的表达式,对于一个N阶全通滤波器,其舍入噪声增益为4N.数值算例验证了所提结构的性能,同时,由于其具备并行... 本文提出了两类并行计算的全通数字滤波器结构,并通过状态空间分析方法论述了并行处理的原理.通过舍入噪声分析,给出了噪声增益的表达式,对于一个N阶全通滤波器,其舍入噪声增益为4N.数值算例验证了所提结构的性能,同时,由于其具备并行处理的能力,更加适合高吞吐量的系统实现. 展开更多
关键词 数字滤波器 并行计算 滤波器结构 舍入噪声增益 有限字长
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