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信息与计算科学专业并行计算人才培养模式研究与实践

信息与计算科学专业自1998年教育部批准设立以来发展迅速,目前已有500多所高校开办该专业.各个学校在专业建设过程中进行了许多有益的探索,形成了各自的办学特色[1-6].信息与计算科学专业是一个数学与计算机、物理、化学、生物、经济和管理等学科广泛交叉的专业,结合点在于信息处理与计算,所用工具为计算机,因此该专业与计算机的发展密切相关.从20世纪40年代开始,现代计算机发展历程可以分为2个明显的时代,即串行计算时代和并行计算时代.目前,我国处于串行计算向并行计算过渡的时代,但大多数高校的信息与计算科学专业仍然基于单CPU设置培养方案,与计算机多核化发展趋势不相适应.近几年,国内很多高校纷纷建立了服务于本校师生教学及科研工作的高性能计算中心,为信息与计算科学专业及其它相关专业开展并行计算教学提供了硬件支撑,一些重点大学也在高性能计算人才培养方面迈出了坚实的步伐[7-8].在2011年和2012年,天津师范大学利用国家实验室专项投资分...  (本文共3页) 阅读全文>>

《科学中国人》2017年12期
科学中国人

MPI并行计算在图像处理方面的应用

前言现阶段,MPI是一个较为常用并行计算环境,其是一种用于消息传递的接口标准,由MPI论坛最先推出,其制定的主要标准是提高并行程序的性能。MPI论坛是在1994年推出的MPI的首个版本,随着相关技术的发展,其也随之退出了多个版本,到现在为MPI最新的版本为6.2版本,成为当下业内所执行的并行计算标准。下面笔者就对MPI并行算法进行探讨。一、MPI并行图像处理算法(一)构建处理算法并行模型算法并行模型的构建在其是使用过程当中是十分重要的。并行计算的主要目的是为了能够利用计算集群来缩短计算时间,从而提高计算效率。要想实现并行计算的算法主要是将众多的计算节点之间在数据上进行交换,因此并行计算也会在运行过程中掺入额外通信时间[1]。这种额外通信时间如果过大,那么将会在一定程度上使并行计算出现较为严重的运行效率下降的情况。当额外通信时间总体大于并行计算在运行过程中所节省的时间,没那么这种并行集群在运算速度上要远远小于计算机本身的运行速度,...  (本文共1页) 阅读全文>>

《计算机工程与科学》2012年08期
计算机工程与科学

并行计算六十年

1引言滨海坐拥飞流急倚天妙算出奇篇2010年11月,中国自主研制的“天河一号”超级计算机在全球TOP500排名中,以实测速度2.566千万亿次位居世界第一。国内外对“天河一号”的研制成功给予了高度评价。胡锦涛总书记亲笔题名“天河”,胡锦涛总书记、温家宝总理亲临天津滨海新区考察指导。美国总统奥巴马多次讲话中提到天河,他在2011年1月25日的国情咨文中称,中国拥有了世界上运算速度最快的计算机。国内外新闻媒体也对“天河一号”进行了密集报道。东方网-文汇报评价说,这是中国超级计算机的进步,是中国国家实力增长的一个投影。德国《明镜》周刊评论说,中国在技术研发方面常被西方扣上“拷贝”的帽子,但中国目前已经是一个创新国家了。美国《纽约时报》称,中国正在由一个超级计算机领域的“后起者”向“超级大国”转变。在学术界,“天河一号”被中国科学院和中国工程院两院院士两度评选为国内十大科技进展新闻。美国橡树岭国家实验室超级计算机专家称,目前没有任何一台...  (本文共10页) 阅读全文>>

《桂林航天工业学院学报》2012年04期
桂林航天工业学院学报

测控系统的集群并行计算的实现

集群并行计算机的诞生为提高人类计算能力打开一个巨大的发展空间。这种利用商品化PC机和网络系统研制大规模并行计算的方法使人们跨越了尖端巨型计算机的时代。本文介绍一种对多路数据信息进行并行计算环境设计的技术。与同行交流,以提高我国高性能计算环境建立与应用。1测控集群系统的系统结构测控系统应用于卫星发射运行、航天工程和导弹试验,主要由测控网络、多传感器测量、任务数据计算处理等系统组成,具有获取信息、传递信息、处理计算任务数据和监控显示等功能[1]。在测控集群系统中,测量雷达、光测、GPS等设备测量的目标信息,通过远程modem传输至指控系统的集群计算机的通信服务器。通信服务器在适当时刻将接收到的有效测量信息以广播的方式分派给集群计算机中的各个计算单元,各个计算单元在接收到原始测量信息后,立即开始进行数据解算工作。图1测控系统结构2并行计算的设计与实现测控系统信息处理过程如下:目标信息预处理:集群计算机对每一路原始目标数据进行合理化检验...  (本文共3页) 阅读全文>>

《电子技术应用》2009年01期
电子技术应用

MATLAB并行计算:让高性能计算资源的利用更加高效

提起The MathWorks公司,中国的工程师和科学家都不会感到陌生,而MATLAB和Simulink更是广大工程师和科学家日常工作所离不开的得力工具之一。成立于1984年的The MathWorks公司显然算不上历史悠久,然而仅仅这二十多年的时间,它却迅速走进了工程师和科学家的日常“工具箱”,并发展成为世界领先的科学计算和基于模型设计的软件供应商的领导者。从统计数字看,T...  (本文共1页) 阅读全文>>

《光盘技术》2008年12期
光盘技术

网络并行计算中的负载平衡

由于工作站的日趋普及和功能的不断增强,网络带宽的不断提高和延迟的不断下降,在超级计算领域出现了一种新的趋势,即将一组结构各异的计算机(主要是工作站)通过互连网络连接起来,并配以相应的支持软件,使得用户可以将这组计算机当作一个并行计算机系统来使用。这就给用户引入了一种基于网络的并行计算。1负载平衡的关键问题及其解决办法与多处理机上的负载平衡不同,网络计算中的负载平衡不能简单地将工作量分成均匀的各并行部分,而必须考虑各个计算结点处理能力上的差异以及它们负载的波动。此外,虚拟机的配置也经常发生变化,应用软件的负载平衡方式也需能动态地适应虚拟机配置的变化。因此网络并行计算中的负载平衡,相对于多处理机的情形来说,不仅对并行效果的影响更为显著,而且也更为复杂。与多处理机的情形相同,网络并行计算中的负载平衡也分为静态负载平衡和动态负载平衡两大类。静态负载平衡就是根据虚拟机中各计算结点处理能力上的差异,将工作量相应地分配到各计算结点上,处理能力...  (本文共2页) 阅读全文>>