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2006年全国高性能计算学术会议(HPC 2006)

作者：曹小林莫则尧张爱清北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心计算物理实验室北京100088

设计、集成了粒子量网格数据片类,以使得JASMIN框架可支持粒子类模拟方法.设计、实现了LARED-P时间步进算法类和用户网格片数值子程序类.通过组合使用这几个类和JASMIN底层类库,开发了面向对象的粒子云网格法LARED-P程序.与原LARED-P程... 详细信息

设计、集成了粒子量网格数据片类,以使得JASMIN框架可支持粒子类模拟方法.设计、实现了LARED-P时间步进算法类和用户网格片数值子程序类.通过组合使用这几个类和JASMIN底层类库,开发了面向对象的粒子云网格法LARED-P程序.与原LARED-P程序相比,新程序具有负载平衡功能、重启动功能,而且基于网格片的数据结构能有效提高Cache命中率.在64个处理器上,新程序模拟包含3百万个网格、2千万个粒子的物理模型时,获得了80的并行效率.

关键词： LARED-P JASMIN 粒子量网格数据片软件测试

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微喷射粒子团簇探测算法及其应用

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计算物理 2006年第4期23卷 441-446页

作者：张颖陈其峰曹小林蔡灵仓陈栋泉卢铁城四川大学物理系辐射物理及技术教育部重点实验室四川成都610064 流体物理研究所冲击波物理与爆轰波物理实验室四川绵阳621900 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心计算物理实验室北京100088

在团簇多重标号技术基础上,提出了团簇探测的新算法,并以此作为大尺度二维和三维分子动力学模拟冲击加载金属材料微喷射粒子团簇分析的子程序.以二维为例描述了算法的逻辑结构,测试分析了算法的运行效率,并将其应用到二维分子动力学模... 详细信息

在团簇多重标号技术基础上,提出了团簇探测的新算法,并以此作为大尺度二维和三维分子动力学模拟冲击加载金属材料微喷射粒子团簇分析的子程序.以二维为例描述了算法的逻辑结构,测试分析了算法的运行效率,并将其应用到二维分子动力学模拟冲击加载金属Cu和Al微喷射粒子的团簇统计分析中,对微喷射粒子团簇尺寸分布得到一些规律性认识.

关键词：多重标号技术微喷团簇探测算法

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短距离作用势分子动力学并行计算研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2005年第Z1期33卷 5-7页

作者：曹小林莫则尧北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心计算物理实验室北京100088

针对传统短距离作用势中链表存储数据结构所导致的非规则数据访问问题,提出了块-单元紧凑存储数据结构的解决方法.设计并实现了一个集成以上数据结构、基于实测的高维动态负载平衡方法的短距离作用势分子动力学并行软件.该软件已应用于... 详细信息

针对传统短距离作用势中链表存储数据结构所导致的非规则数据访问问题,提出了块-单元紧凑存储数据结构的解决方法.设计并实现了一个集成以上数据结构、基于实测的高维动态负载平衡方法的短距离作用势分子动力学并行软件.该软件已应用于高温高压微喷射模拟和液晶相模拟两个领域,可以在几百个处理机上模拟包含1×106～1×108个粒子的二维和三维问题,其中程序的并行效率在80%以上.与传统存储数据结构方法相比,本方法提高执行性能5%,其性能约为所用处理机峰值性能的15%以上.

关键词：分子动力学块-单元紧凑存储数据结构并行软件

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有向图并行计算中的多目标剖分算法

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计算机学报 2005年第12期28卷 2045-2051页

作者：金光浩莫则尧中国工程物理研究院研究生部北京100088 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088

在以离散网格为基础的某些数值模拟中,网格间的数据依赖关系可以抽象为有向图.如何剖分这些有向图成多个子图,将各子图对应的数值模拟任务映射到不同的处理机,是该类数值模拟并行计算的基础.剖分算法中,需要综合考虑连通性、并行度、负... 详细信息

在以离散网格为基础的某些数值模拟中,网格间的数据依赖关系可以抽象为有向图.如何剖分这些有向图成多个子图,将各子图对应的数值模拟任务映射到不同的处理机,是该类数值模拟并行计算的基础.剖分算法中,需要综合考虑连通性、并行度、负载平衡、通信开销四个目标.文章在传统有向图剖分算法的基础上,提出了一个权衡这四个目标的有向图多目标剖分区域分解算法.应用于二维非结构网格上的柱对称中子输运并行计算中,通量扫描并行算法在该区域剖分算法上获得的并行效率比原来的无向图区域剖分算法高50%以上.

关键词：有向图图剖分并行计算

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多分辨率并行等值面绘制

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计算机应用 2005年第9期25卷 2188-2191页

作者：艾志玮王弘堃北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088

文中介绍一个多分辨率并行等值面绘制系统的设计与实现。通过显示调度策略实现基于多层次细节的实时等值面绘制。着重讲述并行处理、网格简化和多分辨率显示技术。实验结果表明,该系统能在并行分布式环境下动态生成等值面的多分辨率模型... 详细信息

文中介绍一个多分辨率并行等值面绘制系统的设计与实现。通过显示调度策略实现基于多层次细节的实时等值面绘制。着重讲述并行处理、网格简化和多分辨率显示技术。实验结果表明,该系统能在并行分布式环境下动态生成等值面的多分辨率模型,实现等值面的远程快速绘制。

关键词：并行处理可视化等值面多层次细节

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剖析高性能存储系统中的存储区域网络

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计算机工程与设计 2005年第7期26卷 1740-1743页

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

高性能存储系统(HighPerformanceStorageSystem,简称HPSS)是专门为高性能计算机环境设计、管理和访问超大规模数据的层次化并行存储系统,可以在高性能计算机、磁盘、网络磁盘阵列、磁带库之间迁移大型的数据对象,支持高效的串、并行输入... 详细信息

高性能存储系统(HighPerformanceStorageSystem,简称HPSS)是专门为高性能计算机环境设计、管理和访问超大规模数据的层次化并行存储系统,可以在高性能计算机、磁盘、网络磁盘阵列、磁带库之间迁移大型的数据对象,支持高效的串、并行输入/输出及远程数据并行传输,数据传输速度只受底层计算机、网络和存储设备的限制。对HPSS以网络为中心体系结构进行了深入的研究与剖析,描述了目前存储区域网络(SAN)技术在HPSS中的应用情况,得出有助于构建高性能计算环境存储系统的看法和结论。

关键词：高性能存储系统存储区域网络层次存储

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一种基于实测的高维动态负载平衡方法

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计算机学报 2005年第9期28卷 1440-1446页

作者：曹小林莫则尧北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心计算物理实验室北京100088

针对大规模科学计算中的强非规则结构负载问题,作者开发出一种基于实测的动态负载平衡方法.首先,将由规则结构化网格组成的模拟区域剖分成多块;其次,把块的高维坐标转换成一维Hilbert空间填充曲线(HSFC)索引;然后,基于实测信息采用多层... 详细信息

针对大规模科学计算中的强非规则结构负载问题,作者开发出一种基于实测的动态负载平衡方法.首先,将由规则结构化网格组成的模拟区域剖分成多块;其次,把块的高维坐标转换成一维Hilbert空间填充曲线(HSFC)索引;然后,基于实测信息采用多层均权法剖分按一维HSFC索引排列的块;最后根据剖分信息重分配块以平衡负载.它把仅适用于一维的多层均权法扩展到二维和三维,并引入更多的实测信息和块数据结构.与ISP方法相比,该方法在64个CPU上提高负载平衡效率10%,在某MPP的500个CPU上模拟强非规则结构负载问题时,获得了88%的负载平衡效率和84%的并行效率.

关键词：动态负载平衡强非规则结构负载 Hilbert空间填充曲线多层均权法

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一种新的并行代数多重网格粗化算法

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计算数学 2005年第3期27卷 325-336页

作者：徐小文莫则尧中国工程物理研究院研究生部北京100088 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088

近年来,受实际应用领域中大规模科学计算问题的驱动,在大规模并行机上实现代数多重网格(AMG)算法成为数值计算领域的研究热点。本文针对经典AMG方法,提出一种新的并行网格粗化算法——多阶段并行RS算法(MPRS)。我们将新算法集成到了高... 详细信息

近年来,受实际应用领域中大规模科学计算问题的驱动,在大规模并行机上实现代数多重网格(AMG)算法成为数值计算领域的研究热点。本文针对经典AMG方法,提出一种新的并行网格粗化算法——多阶段并行RS算法(MPRS)。我们将新算法集成到了高性能预条件子软件包Hypre中。大量数值实验结果显示,新算法适合更广泛的问题,相对其他并行粗化算法,明显地改善了AMG并行计算的可扩展性。对三维27点格式有限差分离散的Poisson方程,在64个处理机上并行AMG求解,含8百万个未知量,新算法比RS3算法减少了近60的三维Poisson方程,近32万个未知量,在16个处理机上并行AMG-GMRES求解,新算法所需的迭代步数大约为其他粗化算法的一半,显示了很好的算法可扩展性。

关键词：代数多重网格(AMG) 并行计算网格粗化大规模并行机代数多重网格粗化算法 Poisson方程可扩展性 GMRES 新算法

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三维激光烧蚀流体界面不稳定性程序的并行化

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数值计算与计算机应用 2005年第1期26卷 1-12页

作者：左风丽莫则尧叶文华北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心计算物理实验室北京100088

在共享存储并行机和MPP并行机上,基于MPI(MessagePassingInterface)并行编程环境,本文研究三维激光烧蚀界而不稳定性程序(Lared-S)的并行实现.三维激光烧蚀的数值模拟采用分裂方法,其90％以上的计算负载存在于流体方程和热传导方程的求... 详细信息

在共享存储并行机和MPP并行机上,基于MPI(MessagePassingInterface)并行编程环境,本文研究三维激光烧蚀界而不稳定性程序(Lared-S)的并行实现.三维激光烧蚀的数值模拟采用分裂方法,其90％以上的计算负载存在于流体方程和热传导方程的求解(流体方程的求解采用分裂显格式,热传导方程的求解采用分裂隐格式).本文给出基于三维分裂格式的交替平面数据通信模式.分裂隐格式的求解转化为三对角方程组的求解,其并行实现采用块流水线并行算法.数值实验结果表明交替平面数据通信策略和块流水线并行算法是有效且可扩展的.在共享存储并行机上,应用64台处理机获得93％以上的并行效率;在MPP并行机上,应用128台处理机获得90％以上的并行效率.

关键词：并行实现共享存储并行机并行效率并行编程可扩展处理机面数激光烧蚀隐格式

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用Python和wxPython开发主机安全监控系统

用Python和wxPython开发主机安全监控系统

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第20次全国计算机安全学术交流会

作者：王世华沈卫超北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心

本文简要介绍Python,wxPython语言以及Boa图形界面生成器,以及用Python+wxPython快速开发跨平台图形用户界面的方法.同时描述了主机安全监控系统的功能及结构,主要针对于安全管理员图形界面的开发,详细阐述了其中的几个关键技术.

关键词：主机安全监控安全审计 Python语言 wxPython语言图形用户界面

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