一种基于并行计算的快速FFT IP核设计
李仕专等：一种基于并行计算的快速ＦＦＴＩＰ核设计第３８卷
后，本设计的处理器使用基２蝶形算法，如图１所示是基２蝶形运算单元的结构。
五ｐ）—弋－—７－一以。仞）我们知道，ＦＦＴ吖Ｘ数据在整个操作流程置（ｇ）—√２２∑一ｋＩ（４）中是很清楚的。Ｎ点
图１基２蝶形运算结构的ＦＦＴ计算复杂度为（Ｎ?ｌ０９２Ｎ），可分为（１０９ｚＮ）层，每层进行咒／２次蝶形运算，如图２所示。显然，ＦＦＴ的蝶形计算在每一层之间没有相关的数据。从理论上讲，咒／２个蝴蝶操作可以并行工作。整个ＦＦＴ操作用（１０９２Ｎ）步骤就可以完成。
ｘ（Ｏ）
善（８）
工（４）
Ｊ（１２）
工（２）
Ｊ（１０）
玉（６）
ｘ（１４）
Ｊ（１）
ｘ（９）
ｘ（５）
Ｊ（１３）
ｘ（３）
工（１１）
Ｊ（７）
工（１５）
图２１６点ＦＦｒ运算流程图
３非线性数据地址变化是限制并行计算的瓶颈
现代的ＶＬＳＩ技术可以很容易地在单一芯片上集成几千万门，并行计算似乎并不太难。然而，仔细分析ＦＦＴ算法的计算过程，我们可以发现，影响并行计算速度的主要因素不是运算单元的个数，而是蝶形运算的数据地址非线性变化，使得数据难以高速并行读人，因此生成正确的地址是整个ＦＦＴＩＰ核设计的关键。
４使用二维存储器（２Ｄ－ＲＡＭ），解决蝶形运算中的并行问题
通常概念上的存储器只有一组地址线，给定地址Ａ，可以对该地址的存储单元进行读或写的操作。而二维存储器有两组独立的地址，分别从纵向和横向两个方向管理整个内存。如图３所示，Ａｘ，Ａｙ为横向和纵向的地址线，Ａｘ—Ｅｎ，Ａｙ—Ｅｎ为横向和纵向地址线的使能信号，Ｒｅａｄ和Ｗｒｉｔｅ为读和写操作。
以一个存１６个字的二维ＲＡＭ为例说明其工作原理，如图４所示。
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２０１０年第４期计算机与数字工程１４１本设计（ＳｏＣ）３２ｋ点阡Ｔ运算时间为７吣
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出尔≈！；尔鹊矫避绵｛！旆＠昂§！绵０１５币：出尔出幂出术书坏蛙绵出币｛！绵出筇出零《绵出乖出术｛！缔｛窖幂幽乔鼢出带延绵出帝也开池乖出乖出乔出幂出乔出幂出看姑看姑希出开姑希出幂趟；科勃斛绵砖看；避绦（上接第１１０页）
图４嵌入水印后的图像
和提取的用户水印图像５结语图５高斯白噪声攻击后的图像和提取的水印图像
本文提出了一种新型的基于ＣＤＭＡ和ＨＶＳ的多用户数字水印算法，该算法根据需要生成相应用户数量的正交码来支持弹性用户数量的水印嵌入；不存在水印之间的碰撞和冲突问题；用户容量大，用户数量的增加对含印图像质量影响很小；ＣＤＭＡ自身的扩频作用保证了水印的鲁棒性。该算法对采用的水印嵌入算法没有约束，并支持多种媒体格式的多用户水印联合嵌入。
参考文献
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和提取的用户水印图像
图７剪中心四分之一的
图像和提取的用户水印图像ｒｎａｒｋｓｆｂｆｓｔｅｒｅ０ａｕｄｉｏｓｉｇ衄ｌｓｕｓｉｎｇｐｈａｓｅ－ｒｒｌｏｄｕｌａｔｉｏｎ
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并行计算1
并行计算 实 验 报 告 学院名称计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术 学生姓名 学号 年班级 2016年5 月20 日
一、实验内容 本次试验的主要内容为采用多线程的方法计算pi的值，熟悉linux下pthread 形式的多线程编程，对实验结果进行统计并分析以及加速比曲线分析，从而对并行计算有初步了解。 二、实验原理 本次实验利用中值积分定理计算pi的值 图1 中值定理计算pi 其中公式可以变换如下： 图2 积分计算pi公式的变形 当N足够大时，可以足够逼近pi，多线程的计算方法主要通过将for循环的计算过程分到几个线程中去，每次计算都要更新sum的值，为避免一个线程更新sum 值后，另一个线程仍读到旧的值，所以每个线程计算自己的部分，最后相加。三、程序流程图 程序主体部分流程图如下：
多线程执行函数流程图如下： 四、实验结果及分析
令线程数分别为1、2、5、10、20、30、40、50和100，并且对于每次实验重复十次求平均值。结果如下： 图5 时间随线程的变化 实验加速比曲线的计算公式类似于 结果如下： 图5 加速比曲线 实验结果与预期类似，当线程总数较少时，线程数的增多会对程序计算速度带来明显的提升，当线程总数增大到足够大时，由于物理节点的核心数是有限的，因此会给cpu带来较多的调度，线程的切换和最后结果的汇总带来的时间开销较大，所以线程数较大时，增加线程数不会带来明显的速度提升，甚至可能下降。 五、实验总结
本次试验的主要内容是多线程计算pi的实现，通过这次实验，我对并行计算有了进一步的理解。上学期的操作系统课程中，已经做过相似的题目，因此程序主体部分相似。不同的地方在于，首先本程序按照老师要求应在命令行提供参数，而非将数值写定在程序里，其次是程序不是在自己的电脑上运行，而是通过ssh和批处理脚本等登录到远程服务器提交任务执行。 在运行方面，因为对批处理任务不够熟悉，出现了提交任务无结果的情况，原因在于windows系统要采用换行的方式来表明结束。在实验过程中也遇到了其他问题，大多还是来自于经验的缺乏。 在分析实验结果方面，因为自己是第一次分析多线程程序的加速比，因此比较生疏，参考网上资料和ppt后分析得出结果。 从自己遇到的问题来看，自己对批处理的理解和认识还比较有限，经过本次实验，我对并行计算的理解有了进一步的提高，也意识到了自己存在的一些问题。 六、程序代码及部署 程序源代码见cpp文件 部署说明： 使用gcc编译即可，编译时加上-pthread参数，运行时任务提交到服务器上。 编译命令如下： gcc -pthread PI_3013216011.cpp -o pi pbs脚本(runPI.pbs)如下： #!/bin/bash #PBS -N pi #PBS -l nodes=1:ppn=8 #PBS -q AM016_queue #PBS -j oe cd $PBS_O_WORKDIR for ((i=1;i<=10;i++)) do ./pi num_threads N >> runPI.log
并行计算课程报告
并行计算课程报告 1．学习总结 1.1并行计算简介 并行计算是相对于串行计算来说的。它是一种一次可执行多个指令的算法，目的是提高计算速度，及通过扩大问题求解规模，解决大型而复杂的计算问题。所谓并行计算可分为时间上的并行和空间上的并行。时间上的并行就是指流水线技术，而空间上的并行则是指用多个处理器并发的执行计算。 1.2并行计算机分类和并行机体系结构的特征 按内存访问模型、微处理器和互联网络的不同，当前流行的并行机可分为对称多处理共享存储并行机（SMP：Symmetric Multi-Processing）、分布共享存储并行机（DSM：Distributed Shared Memory）、机群（cluster）、星群（constellation）和大规模并行机（MPP：Massively Parallel Processing）等五类。 SMP并行机有如下主要特征：对称共享存储、单一的操作系统映像、局部高速缓存cache 及其数据一致性、低通信延迟、共享总线带宽、支持消息传递、共享存储并行程序设计。SMP 并行机具有如下缺点：欠可靠、可扩展性（scalability）较差。 DSM 并行机具有如下主要特征：并行机以结点为单位，每个结点包含一个或多个CPU，每个CPU 拥有自己的局部cache，并共享局部存储器和I/O设备，所有结点通过高性能互联网络相互连接；物理上分布存储；单一的内存地址空间；非一致内存访问（NUMA）模式；单一的操作系统映像；基于cache 的数据一致性；低通信延迟与高通信带宽；DSM 并行机可扩展到数百个结点，能提供每秒数千亿次的浮点运算性能；支持消息传递、共享存储并行程序设计。 机群(cluster)有三个明显的特征： ①系统由商用结点构成，每个结点包含2-4 个商用微处理器，结点内部 共享存储。 ②采用商用机群交换机连接结点，结点间分布存储。 ③在各个结点上，采用机群Linux 操作系统、GNU 编译系统和作业管理 系统。 星群(constellation)有三个明显的特征： ①系统由结点构成，每个结点是一台共享存储或者分布共享存储的并行 机子系统，包含数十、数百、乃至上千个微处理器，计算功能强大。 ②采用商用机群交换机连接结点，结点间分布存储。
激光切割机六大核心部件
激光切割机六大核心部件,必须了解! 在金属加工当中,光纤激光切割机以其高效高质的优势,逐渐取代传统工艺成为金属加工 行业利器。 但即使同样都叫光纤激光切割机,内里配置不同设备的加工效率和效果都会有很大差异, 对于光纤激光切割机而言,六大核心配件选购时一定要看。 1、光纤激光器 激光器是激光设备最为核心的“动力源”,就像汽车发动机一样,也是光纤激光切割机中最为 昂贵的部件。目前市面上光纤激光器进口品牌有德国IPG、ROFN,英国SPI,美国相干等等,随着技术的发展,国产激光器品牌如锐科、创鑫等也崭露头角,以高性价比逐渐受到市场认可。长期以来,我国激光器基本依赖进口,价格昂贵,供货周期长,导致高功率光纤激光切割机价 格高居不下。中国光纤激光器生产商白花齐放局面的产生,打破了国外企业在激光器领域的 垄断,也直接拉低了进口产品的价格。 2、切割头 切割头是光纤激光切割机的激光输出装置,它由喷嘴、聚焦透镜和聚焦跟踪系统组成。激光切割机的切割头会根据设定的切割轨迹行走,但不同材料、不同厚度、不同切割方式情况下,激光切割头高度是需要调节控制的 3.数控系统 控制系统是光纤激光切割机的主导操作系统,主要是控制机床,实现X、Y、Z轴的运动,同 时也控制激光器的输出功率,它的好坏决定了光纤激光切割机的操作性能稳定性,通过软件 的精确控制,可以有效提高精确度和切割效果,目前常用的倍福( Beckhoff )数控系统、PA数 控系统、法利安卡系统等 4、电机 激光切割机的电机是运动系统的核心部件,电机的性能直接影响产品加工的效果和生产效率,目前常用电机包括步进电机、何服电机两大类,根据加工对象的，行业类型和产品类型, 配置最适合的电机 步进电机:起动速度快、反应灵敏,适宜做雕刻加工和要求不高的切割加工价格较低。步进电机品牌较多,性能各不相同。 伺服电机:运动速度快、运动平稳、负载高、性能稳定;加工的产品边缘平滑、切割速度快;价格高,适用于加工要求高的行业和产品 5、机床
多核编程与并行计算实验报告 (1)
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 多核编程与并行计算实验报告 姓名： 日期：2014年 4月20日
实验一 // exa1.cpp : Defines the entry point for the console application. // #include"stdafx.h" #include 实验二 // exa2.cpp : Defines the entry point for the console application. // #include"stdafx.h" #include 《计算方法》上机实验报告 班级：XXXXXX 小组成员：XXXXXXX XXXXXXX XXXXXXX XXXXXXX 任课教师：XXX 二〇一八年五月二十五日 前言 通过进行多次的上机实验，我们结合课本上的内容以及老师对我们的指导，能够较为熟练地掌握Newton 迭代法、Jacobi 迭代法、Gauss-Seidel 迭代法、Newton 插值法、Lagrange 插值法和Gauss 求积公式等六种算法的原理和使用方法，并参考课本例题进行了MATLAB 程序的编写。 以下为本次上机实验报告，按照实验内容共分为六部分。 实验一： 一、实验名称及题目： Newton 迭代法 例2.7(P38):应用Newton 迭代法求 在 附近的数值解 ，并使其满足 . 二、解题思路： 设'x 是0)(=x f 的根,选取0x 作为'x 初始近似值,过点())(,00x f x 做曲线)(x f y =的切线L ,L 的方程为))((')(000x x x f x f y -+=,求出L 与x 轴交点的横坐标) (') (0001x f x f x x - =,称1x 为'x 的一次近似值,过点))(,(11x f x 做曲线)(x f y =的切线,求该切线与x 轴的横坐标) (') (1112x f x f x x - =称2x 为'x 的二次近似值,重复以上过程,得'x 的近似值序列{}n x ,把 ) (') (1n n n n x f x f x x - =+称为'x 的1+n 次近似值，这种求解方法就是牛顿迭代法。 三、Matlab 程序代码： function newton_iteration(x0,tol) syms z %定义自变量 format long %定义精度 f=z*z*z-z-1; f1=diff(f);%求导 y=subs(f,z,x0); y1=subs(f1,z,x0);%向函数中代值 x1=x0-y/y1; k=1; while abs(x1-x0)>=tol x0=x1; y=subs(f,z,x0); y1=subs(f1,z,x0); x1=x0-y/y1;k=k+1; end x=double(x1) K 四、运行结果： 实验二： 课程设计报告 题 目 基于数据挖掘的航电系统故障诊断 专业名称 电子信息工程 学生姓名 王腾飞 指导教师 陈 杰 完成时间 2014年3月18日 摘要 航电系统是飞机的重要组成部分，由于其综合应用了电子、机械、计算机及自动检测等许多学科的先进技术，结构层次很多，所以对其实施故障诊断具有涉及专业领域多、诊断难度大、要求时间短等特点。这对快速处理故障数据提出了很大的挑战。 从独立的联合式航电机箱的按键通电测试，到集中式飞机管理系统数据收集，飞机维修系统经过漫长的发展已演变成故障诊断工具。 现代飞机均采用了中央维修系统，用以收集所有子系统的故障报告、判断故障根源并推荐修理方法。飞机的故障信息和历史数据存放在数据库中。如果用传统的数据分析方法对这些海量的数据进行分析时会显得力不从心，不仅浪费时间而且对于隐含的知识难以有效的进行挖掘。数据挖掘技术十分符合现实的需要，它可以客观地挖掘出历史数据库中潜在的故障规则，这些规则能更好地指导故障的定位与检修，并对潜在的故障做出预测。随着数据的不断增长，如何能自动获取知识已经成为故障诊断技术发展的主要制约条件，而数据挖掘技术为解决这个“瓶颈”问题提供了一条有效的途径。 本文详细介绍了故障诊断技术与数据挖掘技术，并总结了航电系统的故障诊断的特点。拟采用聚类分析的技术对故障数据快速处理，实现对故障的快速定位。 关键词：故障诊断数据挖掘聚类分析航电系统 故障诊断技术 故障诊断技术简介 故障诊断就是指当设备系统不能完成正常的功能时，利用一定的方法找出使该功能丧失的原因及发生故障的部位，实现对故障发展趋势的预测的过程。故障诊断涉及到多方面的技术背景，主要以系统论、信息论、控制论、非线性科学等最新技术理论为基础，它是一门综合性的学科，具有重要的实用价值。 设备系统故障及故障诊断 随着现代化工业的发展，设备系统能够以最佳状态可靠地运行，对于保证产品质量、提高企业的产能、保障生命财产安全都具有极其重要的意义。设备系统的故障是指设备系统在规定时间内、规定条件下丧失规定功能的状况。故障诊断的作用则是发现并确定发生故障的部位及性质，找出故障的起因，预测故障的发展趋势并提出应对措施。故障诊断技术的使用范围不应只局限于设备系统使用和维修过程中，在设备系统的设计制造过程中也可以使用故障诊断技术，为以后的故障监测和设备系统维护创造条件。因此，故障诊断技术应该贯穿于设备系统的设计、制造、运行和维护的全过程当中。 机载设备的故障诊断流程框图: 并行编程报告 课程名称：并行编程原理 专业班级：物联网1102 班 学号 : U201114483 学生姓名：陈炳良 指导教师：金海 报告日期：2014-6-11 计算机科学与技术学院 目录 实验一：利用pthread 并行实现矩阵的乘法运算 (3) 实验目的 (3) 实验概述 (3) 实验结果 (3) 实验代码 (5) 实验总结 (9) 实验二：使用并行方法优化K-means 算法 (10) 实验目的 (10) 实验概述 (10) 实验结果 (10) 实验代码............................................................................................. .11 实验总结............................................................................................. .18 实验一：利用 pthread 并行实现矩阵的乘法运算 实验目的 该实验旨在让学生掌握利用 pthread 进行并行程序设计和性能优化的基本原理和方法，了解并行程序设计中数据划分和任务划分的基本方法，并能够利用pthread 实现矩阵的乘法运算的并行算法，然后对程序执行结果进行简单分析和总结。具体包括：利用 for 循环编写串行的矩阵乘法运算；熟悉 pthread 进行线程创建、管理和销毁的基本原理和方法；利用 pthread 对上述串行的矩阵乘法运算加以改造；通过调整数据划分和任务划分的粒度(改变工作线程的数目)，测试并行程序的执行效率；对实验结果进行总结和分析。 实验概述 使用 pThread 完成这项工作。 创建一个新的线程： int pthread_create( pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*func) (void *), void *arg); thread 表示线程 ID，与线程中的 pid 概念类似 attr 表示设定线程的属性，可以暂时不用考虑 func 表示新创建的线程会从这个函数指针处开始运行 arg 表示这个函数的参数指针 返回值为 0 代表成功，其他值为错误编号。 主进程等待线程结束： int pthread_join( pthread_t thread, void **retval ); thread 表示线程 ID，与线程中的 pid 概念类似 retval 用于存储等待线程的返回值 两个矩阵相乘： 一个 m 行 n 列的矩阵与一个 n 行 p 列的矩阵可以相乘，得到的结果是一个 m 行 p 列的矩阵，其中的第 i 行第 j 列位置上的数为第一个矩阵第 i 行上的 n 个 数与第二个矩阵第 j 列上的 n 个数对应相乘后所得的 n 个乘积之和。 实验结果 并行计算上机实验报告题目：多线程计算Pi值 学生姓名 学院名称计算机学院 专业计算机科学与技术时间 一. 实验目的 1、掌握集群任务提交方式； 2、掌握多线程编程。 二.实验内容 1、通过下图中的近似公式，使用多线程编程实现pi的计算； 2、通过控制变量N的数值以及线程的数量，观察程序的执行效率。 三.实现方法 1. 下载配置SSH客户端 2. 用多线程编写pi代码 3. 通过文件传输界面，将文件上传到集群上 4.将命令行目录切换至data，对.c文件进行编译 5.编写PBS脚本，提交作业 6.实验代码如下： #include #include 成绩： 并行计算导论课程报告 专业：软件工程 班级：软件二班 学号：140120010057 姓名：蒋琳珂 2017年6月1日 1、并行计算的实际意义 并行计算或称平行计算是相对于串行计算来说的。它是一种一次可执行多个指令的算法，目的是提高计算速度，及通过扩大问题求解规模，解决大型而复杂的计算问题。所谓并行计算可分为时间上的并行和空间上的并行。时间上的并行就是指流水线技术，而空间上的并行则是指用多个处理器并发的执行计算。 在应用需求方面，人类对计算机性能的需求总是永无止境的，在诸如预测模型的构造和模拟、工程设计和自动化、能源勘探、医学、军事以及基础理论研究等领域中都对计算提出了极高的具有挑战性 的要求。例如，在作数值气象预报时，要提高全球气象预报的准确性，据估计在经度、纬度和大气层方向上至少要取200*100*20＝40万各网格点。 并行计算机产生和发展的目的就是为了满足日益增长的大规模科学和工程计算、事务处理和商业计算的需求。问题求解最大规模是并行计算机的最重要的指标之一，也是一个国家高新技术发展的重要标志。 2、拟优化的应用介绍 应用jacobi迭代近似求解二维泊松方程。 二维泊松方程： Ω ?∈=Ω∈=?-),(),,(),(u ),(),,(),(u y x y x g y x y x y x f y x 其中 ),0(*),0(H W =Ω，) ,(),(),(22 22y x u y y x u x y x u ?+?=? ),(y x f 和),(y x g 为已知函数，分别定义在Ω的内部和边界上。 对于任意正整数 x M 和 y N ，将网格剖分成 y x N M *个相同的方格。 在网格节点上，用二阶中心差分来近似二阶偏导数。 21,,1,2,1,,12),(22 2),(22 y j i j i j i y x x j i j i j i y x h u u u jh ih u y h u u u jh ih u x +-+-+-≈??+-≈?? 将差分近似代入泊松方程，便得到了五点差分离散格式，泊松方 程的求 x x j i y x j i j i x j i j i y j i y x N j M i f h h u u h u u h u h h ≤≤-≤≤=+-+-++-+-1,11)()()(2,221,1,2,1,12,22 之后用经典的jacobi 算法来求解此方程组。从任意一初始近似解 y x j i N j M i u ,3,2,1.3,2,1,0,?=?=， 出发，迭代计算： y x y x j i j i x j i j i y j i y x k j i N j M i h h u u h u u h f h h u ,3,2,1.3,2,1) (2) ()(2 21,1,2,1,12,22,?=?=+++++= +-+-， 迭代序号k=1，2，3…直至近似解满足误差要求。 新能源汽车的核心部件大剖析：电池系统篇电池系统的选择和设计 如前文所介绍的情况，各家车厂面临油耗和排放的挑战，不断推出新能源汽车的情况，电池系统成了当前汽车电子电气系统中，一个最为昂贵也最为受人重视的子系统。本文将从电池系统的需求、车用电池的状态，以及当前车厂和电池厂的关系角度来介绍电池系统。 电池系统是在混合动力、插入式混合动力和纯电动汽车中用来存储电能，并提供给电驱动系统的需要的能量。电池中的电能，其来源主要有三种，电池处在较低的荷电状态（SOC）时，车辆利用发动机带动高压发电机给电池供电；刹车的时候，能量回收的时候的电能以及充电模式下，从电网得来的能量，如图1所示，在电池的不同的状态，相应的车辆也处在不同的工作模式下。 图1 电池状态vs 车辆模式 电池系统的选择和设计，很大一部分的参数来自于设计什么样的车型，不同 的车型的规范，将直接决定电池系统和电驱动系统的参数，如下图2所示，根据所需要开发的新能源车的具体参数，其电池系统的基本规范也可以确定下来。而电池系统的基本构成，粗略的来说是从电池单体开始，构建电池模组，配置合适电子和电气系统，在电池包层面进行布置和安全分析。 图2 车型规范对电池系统规范的转化 电池单体的选择 1）电池单体的选择 从基本来看，电池单体选择是考虑电池容量、化学体系和单体形状。 ? 单体类型：可选的有铅酸、镍镉(NiCd)、镍氢（NiMH）、高温电池（NaS 和NaNiCl2）、液流电池和锂离子电池，从综合来看，目前只能依靠锂离子电池来作为储能单元。而离子电池内的化学体系，其参数差异也很大。 ? 密度：对电池来说，两个比较重要的参数是能量密度（决定存储电能）和功率密度（决定放电能力），这两者往往不可兼得。值得注意的是，从电极材料理论密度到单体密度再到电池包密度，由于其他不储能的部分，这两个参数往往递减迅速。 ? 寿命：可分为循环寿命和使用寿命两个参数。循环寿命取决于充放电深度、电压、温度和电流（负荷）；使用寿命包括不使用的时间，与温度和电压有 并行计算与多核多线程技术 课程报告 专业 班级 学号 姓名 成绩___________________ 年月日 课程报告要求 手写内容：设计目的、意义，设计分析，方案分析，功能模块实现，最终结果分析，设计体会等。 允许打印内容：设计原理图等图形、图片，电路图，源程序。硬件类的设计，要有最终设计的照片图；软件类设计，要有各个功能模块实现的界面图、输入输出界面图等。 评价 理论基础 实践效果（正确度/加速比） 难度 工作量 独立性 目录 1. 设计目的、意义（功能描述） (1) 2. 方案分析（解决方案） (1) 3. 设计分析 (1) 3.1 串行算法设计 (1) 3.2 并行算法设计 (1) 3.3 理论加速比分析 (2) 4. 功能模块实现与最终结果分析 (2) 4.1 基于OpenMP的并行算法实现 (2) 4.1.1 主要功能模块与实现方法 (2) 4.1.2 实验加速比分析 (3) 4.2 基于MPI的并行算法实现 (3) 4.2.1 主要功能模块与实现方法 (3) 4.2.2 实验加速比分析 (4) 4.3 基于Java的并行算法实现 (4) 4.3.1 主要功能模块与实现方法 (4) 4.3.2 实验加速比分析 (5) 4.4 基于Windows API的并行算法实现 (5) 4.4.1 主要功能模块与实现方法 (5) 4.4.2 实验加速比分析 (6) 4.5 基于.net的并行算法实现 (6) 4.5.1 主要功能模块与实现方法 (6) 4.5.2 实验加速比分析 (6) 4.6并行计算技术在实际系统中的应用 (6) 4.6.1 主要功能模块与实现方法 (6) 4.6.2 实验加速比分析 (7) 5. 设计体会 (7) 6. 附录 (9) 6.1 基于OpenMP的并行程序设计 (9) 6.1.1 代码及注释 (9) 6.1.2 执行结果截图 (11) 6.1.3 遇到的问题及解决方案 (12) 6.2 基于MPI的并行程序设计 (12) 华中科技大学 课程名称并行处理 实验名称矩阵乘法的实现及加速比分析考生姓名李佩佩 考生学号 M201372734 系、年级计算机软件与理论2013级类别硕士研究生 考试日期 2014年1月3日 一. 实验目的 1) 学会如何使用集群 2) 掌握怎么用并行或分布式的方式编程 3) 掌握如何以并行的角度分析一个特定的问题 二. 实验环境 1) 硬件环境：4核CPU、2GB内存计算机； 2) 软件环境：Windows XP、MPICH2、VS2010、Xmanager Enterprise3； 3) 集群登录方式：通过远程桌面连接211.69.198.2，用户名：pppusr，密码：AE2Q3P0。 三. 实验内容 1. 实验代码 编写四个.c文件，分别为DenseMulMatrixMPI.c、DenseMulMatrixSerial.c、SparseMulMatrixMPI.c和SparseMulMatrixSerial.c，用于比较并行和串行矩阵乘法的加速比，以及稀疏矩阵和稠密矩阵的加速比。这里需要说明一下，一开始的时候我是把串、并行放在一个程序中，那么就只有两个.c文件DenseMulMatrix.c 和SparseMulMatrix.c，把串行计算矩阵乘的部分放到了主进程中，即procsID=0的进程，但是结果发现执行完串行后，再执行并行就特别的慢。另外，对于稀疏矩阵的处理方面可能不太好，在生成稀疏矩阵的过程中非0元素位置的生成做到了随机化，但是在进行稀疏矩阵乘法时没有对矩阵压缩，所以跟稠密矩阵乘法在计算时间上没多大区别。 方阵A和B的初始值是利用rand()和srand()函数随机生成的。根据稀疏矩阵和稠密矩阵的定义，对于稀疏矩阵和稠密矩阵的初始化方法InitMatrix(int *M,int *N,int len)会有所不同。这里需要说明一下，一开始对于矩阵A和B的初始化是两次调用InitMatrix(int *M ,int len)，生成A和B矩阵，但是随后我发现，由于两次调用方法InitMatrix的时间间隔非常短，又由于srand()函数的特点，导致生成的矩阵A和B完全一样；然后，我就在两次调用之间加入了语句“Sleep(1000)；”，加入头文件“#include 课程实验报告课程名称：并行与串行数据结构与算法 专业班级：ACM1301 学号：U201315057 姓名：李海锋 指导教师：陆枫 报告日期：2015.9.23 计算机科学与技术学院 目录 1、课程设计概述 (2) 1.1 课设目的 (2) 1.2 课设要求 (2) 1.3 实验环境 (3) 2、系统总体设计 (4) 2.1 系统主模块结构体 (4) 2.2 找附近的最近的三个某地 (5) 2.3 找两点之间最短路径 (6) 2.4 数据录入模块 (7) 3、数据结构和算法详细设计 (7) 3.1 地图的存储 (7) 3.1.1 地图背景图片的存储 (7) 3.1.2 地图点 (7) 3.2 找附近的最近的特定地点（findNearby） (8) 3.3 找最短路径 (8) 4、程序实现简要说明 (9) 4.1开发环境 (9) 4.2 支持包 (9) 4.3 函数原型 (10) MainActivity.java:实现了地图主要功能 (10) Setting.java：地图数据的录入 (12) 4.4 函数功能调用关系 (14) MainActivity.java：地图主要功能程序 (15) Setting.java：数据录入程序 (15) 5、程序测试及结果分析 (16) 5.1 功能测试 (16) 5.2 测试结果分析 (22) 6、复杂度分析 (22) 6.1 输入地点名查找，鼠标点击显示 (22) 6.2 找两点之间的最短路径(dijkstra) (22) 6.3 找附近最近的三个某地 (22) 7、软件的用户使用说明 (23) 8、特色与不足 (23) 8.1 特色 (23) 8.2 不足 (23) 九、主要参考文献 (24) 多核编程与并行计算实验报告 姓名： 日期：2014年 4月20日 实验一 // exa1.cpp : Defines the entry point for the console application. // #include"stdafx.h" #include 实验二 // exa2.cpp : Defines the entry point for the console application. // #include"stdafx.h" #include 计算机科学与技术专业前沿课程设计报告 题目：新型计算机系统与计算机系统的发展 班级：计算机 学号： 姓名： 日期：2019年12月31日 新型计算机系统与计算机系统的发展 摘要:在过去的20年中，计算机已有了爆炸性的增长，在下一个10年中，由于新型计算机结构和智能计算机的出现预期要增长得更快。下述的计算机硬/软件技术的进展会对结构力学产生很大的影响。计算机产品不断升级换代，当前计算机正朝着巨型化、微型化、智能化、网络化等方向发展，计算机本身的性能越来越优越，应用范围也越来越广泛，篇幅以300字左右。 关键词: 计算机系统；发展趋势；量子计算机；智能化[6] 前言 现今,不同行业领域技术服务的推进和管理制度的优化升级都离不开计算机互联网技术的支持。行业领域工作的差异性决定了计算机领域系统工作的多样性。不同领域在进行综合计算机系统工作落实的过程中应该注重系统的便捷性、多元化特点,将用户的需求放在第一位, 全面升级信息管理系统,不断增强技术水平和工作效率,迎合国内国际发展趋势,优化技术管理服务机制。 1研究目的 随着计算机技术和网络的发展,计算机系统研究已经成为计算机科学、信息科学、工程学、生物学、医学甚至社会科学等领域中各学科之间的学习和研究的对象，并在这些领域中得到高度关注。从宏观结构来看，新型计算机系统是一个为某种应用而由本地通信网络和全球通信网络连接起来的大规模的分散处理系统[1]。网络的每一个结点本身也是一个新型计算机系统，必要时，传统计算机也可以连接到网络中。网络的所有计算机可以共享全网络所拥有的知识库和知识处理能力。 2研究背景与意义 2.1计算机系统的背景 随着元件、器件的不断更新，传统计算机系统已经经历了四代演变。它们都属于以顺序 扬声器的核心部件之一-----支片介绍 作者：国光电器股份有限公司陈进 注：本文章版权属于原作者所有，未经许可，请勿转载！ 定心支片是扬声器振动系统的主要部件之一。本文介绍定芯支片的作用、特性、材料、加工工艺、形状、测试。 一、定芯支片的作用。 保持在磁缝中音圈的正确位置； 保持音圈在受力时，振动系统只沿轴向往复运动； 防止灰尘进入磁隙； 与振动系统的振膜音圈共同确定扬声器的共振频率。 二、定芯支片的特性。 柔软性（顺性），它影响扬声器共振频率F0，它取决于定芯支片的形状、布料的特性和含浸酚醛树脂的浓度。 一般来说，振纹逾深，布料拉伸逾大，支片F0逾高；同类型布料，布料逾厚，支片F0逾高；相同支片，浸酚醛树脂的浓度逾大，支片F0逾高，浸酚醛树脂的浓度我厂用婆梅氏浓度表示，数字逾小，浓度逾大。 最大位移量，它关系到扬声器的最大振幅。它取决于定芯支片内径与外径的距离和形状。 位移的线性，它表现定芯支片位移对驱动力的顺从性。此特性限定了振幅的范围，超过了此范围，振幅增加减慢，呈饱和状态。它取决于定芯支片的材料和状态。位移的线性小，而振幅又大的扬声器易出现牛音。 位移的复原性（滞后现象或称阻尼），类似于磁体的磁滞现象。当支片受到外力作用产生位移，在外力除去后，位移不马上恢复至零，它的恢复需要一个过程。它取决于定芯支片的材料和制作工艺。 对于定芯支片除了要求可靠性和实用性外，还要求耐湿性、难燃性、耐久性、耐折度强，有适当的透气性与密封性（适当的透气性以减少定芯支片振动时封闭空间的压力）、并有尽量小的异常共振。 三、支片材料介绍。 布料：本厂现有三大类支片材料：棉布、蚕丝、化纤。 棉布包括：100支纱(0.15mm)、60支纱(0.18mm)、42支纱(0.2mm)、32支纱(0.22mm)、21支纱(0.28mm)、16支纱(0.38mm)、10支双纱(0.6mm)。 蚕丝包括：蚕丝筛绢(0.15mm)、电力纺(0.08mm)、扬纺(0.05mm)。 化纤包括：CONEX1722#(0.36mm)、CONEX1638#(0.28mm)、CONEX6348#(0.20mm)、混纺CONEX+COTTON0022#(0.38mm)、MARTON21支(0.38mm)（华盛厂新开发的材料）。 （括号内数字为材料的厚度） 胶水：黄色酚醛树脂，红色改性酚醛树脂。 洒精：只作为胶水的稀释剂， 各种布料的特性介绍。 棉布类支片由于价格便宜，被普遍使用，但棉布支片由于强度低，易发脆，不适用于大功率扬声器的支片，只用在普通的低功率扬声器。 蚕丝类支片较轻及较薄，适用于微小轻巧型扬声器。 化纤类支片，由于化纤有较高的强度，不易折断，适合于大功率的扬器上使用，这类支片的缺点难粘结、支片加工时含浸吸胶性差。 胶水特性介绍。黄色酚醛树脂为原传统树脂，熟透时间较长，温度150°C时，需要120-150秒。红色酚醛树脂是在黄色树脂的基础上改良的，有较短的熟透时间，温度150°C时，熟透时间70-100秒。无论是黄色树脂或红色树脂，都具有以下共性，热固化成形，一旦成形后，变成不溶不熔，耐酸耐碱，具有较稳定的物理化学特性能 四、支片的加工工艺。 加工工艺主要有以下工序，布料清洗整理、布料上胶烘干、上胶布剪裁、用热压机热压成形、冲切、检验进仓。 各工序介绍： 布料清洗整理，这道工序主要是对棉布及蚕丝布的，由于棉布要上浆来加强纱线的强度，易于织造，（浆的成份主要是淀粉），而浆料的存在会影响下工序树脂的渗透性，必需除去，一般使用碱性物泡浸清洗去除。蚕丝布含有丝胶质，性质粗硬，我厂是用，强碱浸煮去除。 布料上胶烘干，上胶是使布料含有一定量的酚醛树脂，以控制支片的顺性。烘干是烘去溶剂酒精。一般在60°C 电力系统分析 综合课程设计报告 电力系统的潮流计算和故障分析 学院：电子信息与电气工程学院 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 2014年 10月 29 日 目录 一、设计目的 (1) 二、设计要求和设计指标 (1) 2.1设计要求 (1) 2.2设计指标 (2) 2.2.1网络参数及运行参数计算 (2) 2.2.2各元件参数归算后的标么值： (2) 2.2.3 运算参数的计算结果： (2) 三、设计内容 (2) 3.1电力系统潮流计算和故障分析的原理 (2) 3.1.1电力系统潮流计算的原理 (2) 3.1.2 电力系统故障分析的原理 (3) 3.2潮流计算与分析 (4) 3.2.1潮流计算 (4) 3.2.2计算结果分析 (8) 3.2.3暂态稳定定性分析 (8) 3.2.4暂态稳定定量分析 (11) 3.3运行结果与分析 (16) 3.3.1构建系统仿真模型 (16) 3.3.2设置各模块参数 (17) 3.3.3仿真结果与分析 (21) 四、本设计改进建议 (22) 五、心得总结 (22) 六、主要参考文献 (23) 一、设计目的 学会使用电力系统分析软件。通过电力系统分析软件对电力系统的运行进行实例分析，加深和巩固课堂教学内容。 根据所给的电力系统，绘制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后成一个切实可行的电力系统计算应用程序，通过自己设计电力系统计算程序不仅可以加深学生对短路计算的理解，还可以锻炼学生的计算机实际应用能力。 熟悉电力系统分析综合这门课程，复习电力系统潮流计算和故障分析的方法。了解Simulink 在进行潮流、故障分析时电力系统各元件所用的不同的数学模型并在进行不同的计算时加以正确选用。学会用Simulink ，通过图形编辑建模，并对特定网络进行计算分析。 二、设计要求和设计指标 2.1设计要求 系统的暂态稳定性是系统受到大干扰后如短路等，系统能否恢复到同步运行状态。图1为一单机无穷大系统，分析在f 点发生短路故障，通过线路两侧开关同时断开切除线路后，分析系统的暂态稳定性。若切除及时，则发电机的功角保持稳定，转速也将趋于稳定。若故障切除晚，则转速曲线发散。 图1 单机无穷大系统 发电机的参数： SGN=352.5MWA,PGN=300MW,UGN=10.5Kv,1=d x ,25.0'=d x ,252.0''=x x ,6.0=q x , 18.0=l x ,01.1'=d T ,053.0"=d T ,1.0"0=q T ,Rs=0.0028,H(s)=4s;TJN=8s,负序电抗：2.02=x 。 变压器T-1的参数:STN1=360MVA,UST1%=14%,KT1=10.5/242; 变压器T-2的参数:STN2=360MVA,UST2%=14%,KT2=220/121; 深圳大学 实验报告 课程名称：并行计算 实验名称：矩阵乘法的OpenMP实现及性能分析姓名： 学号： 班级： 实验日期：2011年10月21日、11月4日 一. 实验目的 1) 用OpenMP 实现最基本的数值算法“矩阵乘法” 2) 掌握for 编译制导语句 3) 对并行程序进行简单的性能 二. 实验环境 1) 硬件环境：32核CPU 、32G 存计算机； 2) 软件环境：Linux 、Win2003、GCC 、MPICH 、VS2008； 4) Windows 登录方式：通过远程桌面连接192.168.150.197，用户名和初始密码都是自己的学号。 三. 实验容 1. 用OpenMP 编写两个n 阶的方阵a 和b 的相乘程序，结果存放在方阵c 中，其中乘法用for 编译制导语句实现并行化操作，并调节for 编译制导中schedule 的参数，使得执行时间最短，写出代码。 方阵a 和b 的初始值如下： ????????? ? ??????????-++++=12,...,2,1,..2,...,5,4,31,...,4,3,2,...,3,2,1n n n n n n n a ???????? ? ???????????= 1,...,1,1,1..1,...,1,1,11,...,1,1,11,..., 1,1,1b 输入： 方阵的阶n 、并行域的线程数 输出： c 中所有元素之和、程序的执行时间 提示： a,b,c 的元素定义为int 型，c 中所有元素之各定义为long long 型。 Windows 计时: 用计算方法上机实验报告
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