检索结果-内蒙古大学图书馆

2010年全国高性能计算学术年会(HPC china2010)

作者：罗红兵王伟张晓霞武林平北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 10088

随着高性能计算机及应用的快速发展，如何合理地使用高性能计算机，提高系统产出率成为高性能计算机使用和管理中需要关注的问题。然而，现有批作业系统中的资源管理方式无论在保证资源使用公平性和合理性，还是保证作业服务质量方面 ... 详细信息

随着高性能计算机及应用的快速发展，如何合理地使用高性能计算机，提高系统产出率成为高性能计算机使用和管理中需要关注的问题。然而，现有批作业系统中的资源管理方式无论在保证资源使用公平性和合理性，还是保证作业服务质量方面都与实际的需求存在较大差距。文章基于经济学原理，提出一种基于预算的资源管理模型，旨在通过预算机制来实现对计算资源管理和使用的控制，最终达到资源使用最优化和保证作业服务质量的目的。文章首先介绍资源管理模型的总体设计及新的作业处理流程;其次介绍模型中的执行策略的设计及具体的思路，然后详细介绍预算机制的资源控制和使用方法;接着对比了国内外相关的研究工作;最后是结论以及今后需要进一步细化研究的问题。

关键词：高性能计算机资源管理经济模型服务质量分配策略

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多通道高分辨率显示系统的建设与应用

多通道高分辨率显示系统的建设与应用

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2010年全国高性能计算学术年会(HPC china2010)

作者：廖丽王弘邵京云艾志玮北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100080

不断追求高置信度的科学数值模拟产生的大规模科学数据，网格规模已超越了台式机的显示分辨率，传统的绘制与显示方式已不能兼顾显示全局数据以及足够的数据细节内容。针对大规模科学可视分析应用的需求，以高性能可视化集群及相应软件... 详细信息

不断追求高置信度的科学数值模拟产生的大规模科学数据，网格规模已超越了台式机的显示分辨率，传统的绘制与显示方式已不能兼顾显示全局数据以及足够的数据细节内容。针对大规模科学可视分析应用的需求，以高性能可视化集群及相应软件环境为支撑，以超大尺寸背投单体玻璃漫射屏幕为显示平台，借助多屏显示控制系统及高清立体投影仪阵列，构建复合模式多通道高分辨率显示系统，建设高性能科学可视分析环境，为交互式可视化应用提供3D 实时绘制的高分辨率显示能力，同时为科学分析提供综合信息显示与交流平台。

关键词：科学数值模拟大规模数据可视化高分辨率显示系统可视化集群 DMX Chromium

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大规模时变可视化数据的预取加速研究

大规模时变可视化数据的预取加速研究

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2010年全国高性能计算学术年会(HPC china2010)

作者：曹立强肖丽夏芳北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100094

大规模时变科学数据可视化处理通常要按时间步分解输入，形成帧序列.每一帧的处理需至少经历数据载入、处理与绘制三个步骤.由于数据量大、读取模式不规则，数据载入成为制约帧处理性能的主要因素之一.考虑相邻帧物理图像的相似性，如... 详细信息

大规模时变科学数据可视化处理通常要按时间步分解输入，形成帧序列.每一帧的处理需至少经历数据载入、处理与绘制三个步骤.由于数据量大、读取模式不规则，数据载入成为制约帧处理性能的主要因素之一.考虑相邻帧物理图像的相似性，如果能够利用上一帧数据读入列表预测当前帧输入情况，那么可以在上一时间步数据输入之后将本时间步数据从外存读入内存，进而在本时间步处理过程中快速获得数据，减少可视化处理的等待时间.利用微机测试表明，由于数据集的不同，时变可视化数据预取将可视化性能提高17.2％到47.5%.

关键词：时变可视化数据预取并行I/O 性能优化

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大规模并行电磁场计算程序JEMS-FDTD设计和实现

大规模并行电磁场计算程序JEMS-FDTD设计和实现

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“创新——核科学技术发展的不竭源泉”——中国核学会2009年学术年会

作者：李瀚宇周海京董志伟廖成常雷曹小林肖丽北京应用物理与计算数学研究所一室西南交通大学电磁学研究所北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心

基于"并行自适应结构网格应用支撑软件框架"JASMIN(J parallel Adaptive Structured Mesh applicationsINfrastructure)设计并实现了大规模并行电磁场仿真程序JEMS-FDTD(J Electromagnetic Solver-Finite Difference TimeDomain)。该程序使用经典的时域有限差分法,在结构网格上,显式地求解Maxwell方程组,精确模拟电磁场的传播、辐射、耦合等问题。典型应用包括波束波导、天线、滤波器、机箱耦合等。JEMS-FDTD具备大规模并行计算能力,可在数千处理器上求解百亿网格规模的问题。本文以自由空间电偶极子辐射和波束波导为算例进行了试算,对程序的正确性和大规模并行计算能力进行了验证和测试;并行效率测试表明JEMS-FDTD有较高的并行性能。

关键词：时域有限差分法计算电磁学并行计算波束波导

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超级计算机的多模式监控策略

超级计算机的多模式监控策略

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2010年全国高性能计算学术年会(HPC china2010)

作者：武林平张晓霞王伟朱清华王新建罗红兵北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100094 国防科技大学计算机学院长沙

运行状态的实时监控是对超级计算机进行高效管理的基础.目前的状态监控都是作为作业调度及资源管理的一个子系统，仅从软件监控的角度提供诸如节点、网络、IO 等部件的负载信息，缺乏更深层次的状态数据.而随系统规模的扩大，系统包... 详细信息

运行状态的实时监控是对超级计算机进行高效管理的基础.目前的状态监控都是作为作业调度及资源管理的一个子系统，仅从软件监控的角度提供诸如节点、网络、IO 等部件的负载信息，缺乏更深层次的状态数据.而随系统规模的扩大，系统包含的存储、通信、计算、散热、电源、监控等部件的数量急剧上升，由此而来的系统稳定性问题需要多层次、更加全面的状态监控方法，以实现在线故障诊断、失效预测能力.为了满足这种需求，结合现有系统监控手段，本文提出一种超级计算机的多模式监控策略，从软件状态、硬件状态两个角度，提供针对超级计算机关键部件的多层次、集中式监控方法.运行结果表明，基于多模式监控策略的故障管理方法能够提高系统运行稳定性及作业成功率：系统平均无全局故障运行时间由原来的8 天提高到28 天;系统全局故障修复时间由原来的平均10 小时降低为平均16 分钟;故障引起的失败作业比例由原来的4.6％降低为1.3%.

关键词：超级计算机多模式监控故障模式故障诊断失效预测

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求解二维三温辐射扩散方程组的一种代数两层迭代方法

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计算物理 2009年第1期26卷 1-8页

作者：徐小文莫则尧安恒斌北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088

在二维三温辐射扩散方程离散代数方程组的求解中,由于光子、电子和离子温度之间存在耦合关系,而且三个温度在同种介质中有不同的扩散性质,使得经典的代数多重网格(AMG)方法难以直接应用.基于特殊粗化策略,在粗网格层解除了这种耦合关系... 详细信息

在二维三温辐射扩散方程离散代数方程组的求解中,由于光子、电子和离子温度之间存在耦合关系,而且三个温度在同种介质中有不同的扩散性质,使得经典的代数多重网格(AMG)方法难以直接应用.基于特殊粗化策略,在粗网格层解除了这种耦合关系,得到一种代数两层网格方法,而粗网格方程由经典AMG方法求解.将这一算法具体应用于JFNK(Jacobian自由的Newton-Krylov)框架中预处理方程的求解,并基于该框架求解二维三温辐射扩散方程组.数值结果显示了算法的可扩展性和健壮性.

关键词：二维三温方程辐射扩散代数多重网格(AMG) 预条件子 Newton-Krylov(NK)

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有向图并行计算中一种新的结点调度算法

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计算机学报 2009年第11期32卷 2178-2186页

作者：张爱清莫则尧北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094

在基于有向图的并行计算中,给定图剖分后,如何设计结点调度方案使得并行执行时间最短,是典型的NP完全问题.针对此问题,文中提出一种新的基于顺逆交替迭代技术的启发式调度算法,并给出该算法的并行实现.严格的理论推导证明,新算法在一定... 详细信息

在基于有向图的并行计算中,给定图剖分后,如何设计结点调度方案使得并行执行时间最短,是典型的NP完全问题.针对此问题,文中提出一种新的基于顺逆交替迭代技术的启发式调度算法,并给出该算法的并行实现.严格的理论推导证明,新算法在一定的假设条件下,从任何初始调度方案出发,均可以单调收敛.在数百个处理器上的并行数值实验表明,与常用的调度算法相比,新算法可在付出很少的开销代价下显著提高整体并行效率.

关键词：有向图并行计算结点调度算法顺逆交替迭代技术

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数值模拟网格数据模型设计与实现

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计算机研究与发展 2009年第S2期46卷 258-264页

作者：夏芳陈虹宋磊沈卫超北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088

在等离子体动力学、电磁学理论等物理问题的数值模拟中,各类数值模拟程序产生了大量复杂结构的科学数据.一方面,计算程序需要以高效率的I/O方式存储数据,另一方面,数据需要在各类程序间很容易地交换与共享.随着数据的规模与复杂度不断增... 详细信息

在等离子体动力学、电磁学理论等物理问题的数值模拟中,各类数值模拟程序产生了大量复杂结构的科学数据.一方面,计算程序需要以高效率的I/O方式存储数据,另一方面,数据需要在各类程序间很容易地交换与共享.随着数据的规模与复杂度不断增加,传统数据管理方式的局限性日益突出.为此,设计了面向计算物理领域的数据存储模型--数值模拟网格数据模型(JAD),引入元数据管理机制,对数值模拟程序数据对象进行抽象与封装,在HDF5软件库基础上实现了高层I/O函数库(JADLib),集成先进的数据存储技术,提供直观、易用的应用程序编程接口(API),使得数值模拟数据以统一格式高效率地存储.目前,JADLib已推广应用于高功率微波、惯性约束聚变等领域多个数值模拟程序中,与元数据管理系统(JADIS)、并行可视化系统(JaVis)建立了耦合,使得用户可以直接利用这些系统进行数据的浏览、分析及可视化,促进了应用程序间的数据共享.

关键词：数值模拟网格数据数据模型数据管理元数据

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科学计算元数据研究与应用

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计算机研究与发展 2009年第S2期46卷 340-345页

作者：宋磊陈虹夏芳沈卫超北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088

随着高性能计算能力的不断提高,由此而带来的数据规模的急剧扩大,给科学计算数据的管理和处理方法带来了极大的挑战.解决这些问题的一个有效的途径就是使用元数据.提出和定义了科学计算元数据SCMD(scientific computing metadata),并成... 详细信息

随着高性能计算能力的不断提高,由此而带来的数据规模的急剧扩大,给科学计算数据的管理和处理方法带来了极大的挑战.解决这些问题的一个有效的途径就是使用元数据.提出和定义了科学计算元数据SCMD(scientific computing metadata),并成功应用于高层网格数据函数库和元数据管理系统中.

关键词：数据管理科学计算元数据都柏林核心

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元数据管理系统的设计与实现

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计算机研究与发展 2009年第S2期46卷 58-63页

作者：沈卫超陈虹夏芳宋磊北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088

大规模并行数值模拟程序通常会被运行十几次甚至上百次,每次运行都会输出几十、上百、甚至上千时间步的数据,每个时间步会产生几十、上百、甚至上千个数据文件.传统的数据管理方法是使用记事本记录数值模拟结果相关的元数据信息,这种方... 详细信息

大规模并行数值模拟程序通常会被运行十几次甚至上百次,每次运行都会输出几十、上百、甚至上千时间步的数据,每个时间步会产生几十、上百、甚至上千个数据文件.传统的数据管理方法是使用记事本记录数值模拟结果相关的元数据信息,这种方法的缺点是大量的信息需要手工录入,同时也不方便数据查询和共享.元数据管理系统的设计目标是通过自动提取元数据来减少需要录入的元数据信息,通过集成管理与结果数据相关的各种数据来方便数据查询与共享.该系统包含5个组成部分:层次化自描述通用数据存储模型、科学计算元数据、元数据自动提取、对象数据库系统、Web界面元数据管理系统.通过用户试用,验证了元数据管理系统实现了预期的目标.

关键词：数值模拟数据管理元数据

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