摘要：并行结构骨架理论提供了一种描述并行程序设计模式的通用模型,对设计模式进行更高层次的抽象,能有效解决基于设计模式的并行程序设计方法的局限性问题,降低并行程序设计开发难度。基于并行结构骨架的并行程序设计环境——PASBPE在并行结构骨架理论的基础上,使用参数化设置快速生成用户所需并行程序框架,同时通过可视化的程序设计交互环境,简化并行程序的开发过程,提高开发效率。

摘要：为避免在铁路走向方案选定过程中遗漏有价值的方案,并减少工作量、加快比选速度,同时定量把握铁路走向与沿线社会经济发展的耦合关系,以华北平原某拟建城际铁路为例,在描述铁路走向选择问题的基础上,利用潜能模型表示铁路从不同地区经过时对周边城市的影响,运用GIS栅格算法得到铁路走向的最优方案。从所得方案可以看出,铁路走向既要短直又应经过更多城市,铁路应优先顾及更大的城市,铁路走向选择应考虑到铁路不能经过的城市的需求,铁路应引入城市核心区域。该方法排除了铁路走向方案研究过程中人为主观因素的干扰,无需事先选定比较方案即可快速得到最优方案。

摘要：交叉证认是实现多波段数据融合的关键技术,天文数据的海量性使这一问题必须要依靠计算机技术加以解决。按照PCAM并行设计模型设计了并行交叉证认算法。针对交叉证认在数据I/O访问方面存在的性能瓶颈,通过调整划分的粒度、过滤空白区域、优化数据加载、计算流程等方法,协调了数据读取量与计算量间的关系。实验表明该并行方法对交叉证认计算的效率提升明显。另一方面还考虑了对HTM、HEALPix两种最常用天文数据索引方式的支持,并通过实验对比了两者的性能,为我国天文数据主题库、虚拟天文台等项目提供了技术参考。

摘要：并行计算一直是计算机和软件工程学科的专业基础课程,具有较强的综合性、方法性和实践性。结合天津大学高性能计算实验室多年来在并行计算课程建设上的实际经验和成果,从知识体系、实验设计、创新训练、实验平台、实验考核等多方面进行总结,并针对不同专业和年级的学生对并行计算课程的实际需求,重点说明了利用虚拟化和云计算技术构建综合实验平台的方法,以及以具体任务和问题为驱动的实验教学模式和多角度的考核机制。探讨了并行计算实验教学如何紧跟前沿技术发展的途径,以便有效地应对云计算、大数据时代对专业人才培养的基本要求。

摘要：并行设计模式能够降低并行编程的难度与复杂度。针对科学与工程计算领域大量耗时的数据密集型应用的计算,提出了一种能够适用于阵列数据划分应用的FJRR并行设计模式;鉴于开发者更习惯串行编程,在FJRR模式中提出并实现了一种类串行化并行程序设计的思想。通过两个示例进行了模式应用说明与性能分析,并将该模式在EasyPAB可扩展并行应用开发平台中实例化并应用。

摘要：高阶相关函数的计算复杂度随维度增加呈指数增长。为此,提出一种改进的高阶相关函数计算方法。在KDC树的数据结构基础上,设计剪枝搜索算法。针对三点相关函数给出该算法的具体实现,利用多线程并行技术对其进行加速,从而优化高阶相关函数的计算。实验结果验证了该方法的正确性和有效性。

摘要：可视化建模技术虽能降低并行程序设计的难度,但复杂的硬件结构仍使软件层面上的并行程序设计方法存在一定难度。为此,提出一种基于层级式建模思想的并行程序可视化建模方法和分层建模方案,设计和实现一个面向多层次集群环境的可视化建模系统e-ParaModel,用建模实例验证其可行性和实用性。

摘要：提出了一种新的网格任务调度模式,针对网格计算资源有组织、松耦合、自治等特性,建立基于多层次虚拟组织形式的计算资源模型;根据网格环境中应用任务粗粒度、特定资源依赖等特点,建立了网格任务的描述模型;提出并实现了相应的子任务生成算法、任务初始调度算法及自动调整算法。设计实现了能够支持仿真及实际网格计算环境可扩展网格任务调度器,通过理论分析和仿真实验对算法的正确性、效果和效率进行了评价。

摘要：结合处于研究前沿的时间并行理论和传统的空间并行技术,设计开发了一个时空混合并行计算框架,用于并行计算和数值模拟相关课程的实验教学。该框架提供了基础的时空间并行功能和部分常用的数值求解器,又支持在更高层面完成对问题的建模和分解,有助于学生全面理解和掌握科学计算和工程模拟的相关知识,同时便于积累教学成果,探索和培育新课题。

摘要：在并行应用程序设计中可以用有向无环图(DAG)表示子任务之间的依赖关系,从而实现子任务的调度。为此,针对DAG数据驱动模型中的DAG模式复用问题,提出插件式DAG模式图库。将DAG模式图模块和运行时系统模块分离,增强模块的复用性和扩展性。在Easy PDP系统中实现并扩展该模式图库。以棋盘问题为例,证明该技术可降低扩展系统所需的代价。