【簡介:】本篇文章給大家談談《南京航空航天大學畢設管理》對應的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、南京航空航天大學畢設有不過的嗎
2、畢業(yè)設計 我想闡述一下并行計算
本篇文章給大家談談《南京航空航天大學畢設管理》對應的知識點,希望對各位有所幫助。
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南京航空航天大學畢設有不過的嗎
有啊,去年我們班本來是4個,后來教務處說太多了,讓老師壓縮改成1個了,兄弟保重!
畢業(yè)設計 我想闡述一下并行計算的發(fā)展
從20世紀40年代開始的現(xiàn)代計算機發(fā)展歷程可以分為兩個明顯的發(fā)展時代:串行計算時代、并行計算時代。每一個計算時代都從體系結構發(fā)展開始,接著是系統(tǒng)軟件(特別是編譯器與操作系統(tǒng))、應用軟件,最后隨著問題求解環(huán)境的發(fā)展而達到頂峰。
并行計算機是由一組處理單元組成的。這組處理單元通過相互之間的通信與協(xié)作,以更快的速度共同完成一項大規(guī)模的計算任務。因此,并行計算機的兩個最主要的組成部分是計算節(jié)點和節(jié)點間的通信與協(xié)作機制。并行計算機體系結構的發(fā)展也主要體現(xiàn)在計算節(jié)點性能的提高以及節(jié)點間通信技術的改進兩方面。
節(jié)點性能不斷進步
20世紀60年代初期,由于晶體管以及磁芯存儲器的出現(xiàn),處理單元變得越來越小,存儲器也更加小巧和廉價。這些技術發(fā)展的結果導致了并行計算機的出現(xiàn)。這一時期的并行計算機多是規(guī)模不大的共享存儲多處理器系統(tǒng),即所謂大型主機。IBM 360是這一時期的典型代表。
到了20世紀60年代末期,同一個處理器開始設置多個功能相同的功能單元,流水線技術也出現(xiàn)了。與單純提高時鐘頻率相比,這些并行特性在處理器內(nèi)部的應用大大提高了并行計算機系統(tǒng)的性能。伊利諾依大學和Burroughs公司此時開始實施Illiac Ⅳ計劃,研制一臺64顆CPU的SIMD主機系統(tǒng),它涉及到硬件技術、體系結構、I/O設備、操作系統(tǒng)、程序設計語言直至應用程序在內(nèi)的眾多研究課題。不過,當一臺規(guī)模大大縮小的原型系統(tǒng)(僅使用了16顆CPU)終于在1975年面世時,整個計算機界已經(jīng)發(fā)生了巨大變化。
首先是存儲系統(tǒng)概念的革新,提出虛擬存儲和緩存的思想。以IBM 360/85和IBM 360/91為例,兩者是屬于同一系列的兩個機型,IBM 360/91的主頻高于IBM 360/85,所選用的內(nèi)存速度也較快,并且采用了動態(tài)調(diào)度的指令流水線。但是,IBM 360/85的整體性能卻高于IBM 360/91,惟一的原因就是前者采用了緩存技術,而后者則沒有。
其次是半導體存儲器開始代替磁芯存儲器。最初,半導體存儲器只是在某些機器中被用作緩存,而CDC7600則率先全面采用這種體積更小、速度更快、可以直接尋址的半導體存儲器,磁芯存儲器從此退出了歷史舞臺。與此同時,集成電路也出現(xiàn)了,并迅速應用到計算機中。元器件技術的這兩大革命性突破,使得Illiac Ⅳ的設計者們在底層硬件以及并行體系結構方面提出的種種改進都大為遜色。
處理器高速發(fā)展
1976年Cray-1問世以后,向量計算機從此牢牢地控制著整個高性能計算機市場15年。Cray-1對所使用的邏輯電路進行了精心的設計,采用了我們?nèi)缃穹Q為RISC的精簡指令集,還引入了向量寄存器,以完成向量運算。這一系列技術手段的使用,使Cray-1的主頻達到了80MHz。
微處理器隨著機器的字長從4位、8位、16位一直增加到32位,其性能也隨之顯著提高。正是因為看到了微處理器的這種潛力,卡內(nèi)基·梅隆大學開始在當時流行的DEC PDP-11小型計算機的基礎上研制一臺由16臺PDP-11/40處理機通過交叉開關與16個共享存儲器模塊相連接而成的共享存儲多處理器系統(tǒng)C.mmp。
從20世紀80年代開始,微處理器技術一直在高速前進。稍后又出現(xiàn)了非常適合于SMP方式的總線協(xié)議。而伯克利加州大學則對總線協(xié)議進行了擴展,提出了Cache一致性問題的處理方案。從此,C.mmp開創(chuàng)出的共享存儲多處理器之路越走越寬。現(xiàn)在,這種體系結構已經(jīng)基本上統(tǒng)治了服務器和桌面工作站市場。
通信機制穩(wěn)步前進
同一時期,基于消息傳遞機制的并行計算機也開始不斷涌現(xiàn)。20世紀80年代中期,加州理工學院成功地將64個i8086/i8087處理器通過超立方體互連結構連結起來。此后,便先后出現(xiàn)了Intel iPSC系列、INMOS Transputer系列,Intel Paragon以及IBM SP的前身Vulcan等基于消息傳遞機制的并行計算機。
20世紀80年代末到90年代初,共享存儲器方式的大規(guī)模并行計算機又獲得了新的發(fā)展。IBM將大量早期RISC微處理器通過蝶形互連網(wǎng)絡連結起來。人們開始考慮如何才能在實現(xiàn)共享存儲器緩存一致的同時,使系統(tǒng)具有一定的可擴展性。20世紀90年代初期,斯坦福大學提出了DASH計劃,它通過維護一個保存有每一緩存塊位置信息的目錄結構來實現(xiàn)分布式共享存儲器的緩存一致性。后來,IEEE在此基礎上提出了緩存一致性協(xié)議的標準。
20世紀90年代至今,主要的幾種體系結構開始走向融合。
屬于數(shù)據(jù)并行類型的CM-5除大量采用商品化的微處理器以外,也允許用戶層的程序傳遞一些簡單的消息。
Cray T3D是一臺NUMA結構的共享存儲型并行計算機,但是它也提供了全局同步機制、消息隊列機制,并采取了一些減少消息傳遞延遲的技術。
隨著微處理器商品化、網(wǎng)絡設備的發(fā)展以及MPI/PVM等并行編程標準的發(fā)布,集群架構的并行計算機出現(xiàn)開始。IBM SP2系列集群系統(tǒng)就是其中的典型代表。在這些系統(tǒng)中,各個節(jié)點采用的都是標準的商品化計算機,它們之間通過高速網(wǎng)絡連接起來。
1.2 有限元并行計算的發(fā)展和現(xiàn)狀
目前,在計算力學領域內(nèi),圍繞著基于變分原理的有限元法
和基于邊界積分方程的邊界元法,以及基于現(xiàn)在問世的各種并行
計算機,逐漸形成了一個新的學科分支——有限元并行計算。它
是高效能的,使得許多現(xiàn)在應用串行計算機和串行算法不能解決
或求解不好的大型的、復雜的力學問題能得到滿意的解答,故其
發(fā)展速度十分驚人。在國際上已經(jīng)掀起了利用并行機進行工程分
析和研究的高潮。從1975到1995年的二十年間,有關有限元方法
和相應的數(shù)值并行計算的文章已發(fā)表1000余篇。
有限元并行計算正在向兩個方向發(fā)展。一是對系統(tǒng)方程組實
施并行求解的各種算法。二是并行分析方法,包括有限元并行算
法和邊界元并行算法,前者趨向成熟,而后者的研究較少。對這
一方面的研究,是為了挖掘有限元計算自身潛在的并行性,是有
限元并行計算的根本問題。
1.2.1國內(nèi)
并行算法的設計和有效實現(xiàn)強烈地依賴于并行機的硬軟件環(huán)
境。國內(nèi)僅極少數(shù)單位擁有并行機,且機型雜亂,因此研究人員
少,起步晚,而且局限于特定的硬件環(huán)境。從有限元分析方法的
內(nèi)容來看,發(fā)表的幾十篇研究論文(報告)還未顯示出較強的系
統(tǒng)性。
1)南京航空航天大學周樹荃教授等在YH-1向量機上實現(xiàn)了剛度
矩陣計算、對稱帶狀矩陣的Cholesky分解和線性方程組的求解等
并行處理。針對不規(guī)則結構工程分析問題,他們還采用了變帶寬
存貯方法,并實現(xiàn)了剛度矩陣的并行計算以及求解變帶寬稀疏線
性方程組的并行直接解法【20】。
2)中國科學院計算中心王藎賢研究員等在基于Transputer芯片
的分布式MIMD系統(tǒng)上,提出了有限元分析中變帶寬線性方程組的
并行直接解法,初步完成了一個靜力分析程序【21】。
3)重慶大學張汝清教授等借助于ELXSI-6400共享存貯器型MIMD
系統(tǒng),先后開展了范圍比較廣泛的并行算法研究,主要成果有:
a)提出了靜力分析中子結構解法的并行算法,以及動力分析中模
態(tài)綜合子結構法的并行算法;
b)從波前法出發(fā),發(fā)展了多波前并行算法以求解大型結構分析
問題;
c)從Jacobi塊迭代法和加權殘差法出發(fā),導出了基于異步控制的
有限元方程并行解法和有限元并行迭代的基本格式;
d)利用圖論中的著色理論,實現(xiàn)了剛度矩陣的并行計算;
e)實現(xiàn)了基于有色線剖分的SOR并行迭代解法;
f)實現(xiàn)了子空間迭代法、Lanczos法以及利用多項式割線迭代法
和矢量迭代法求解結構固有頻率和模態(tài)的并行算法;
g)針對彈塑性分析,提出了一種多波前子結構并行算法;
h)針對彈性接觸問題,提出了一種基于參數(shù)變分原理的并行解法;
i)實現(xiàn)了一步積分法的并行處理【22】。
4)南京航空航天大學喬新教授等借助于Transputer芯片的分布式
MIMD系統(tǒng)實現(xiàn)了有限元方程組的并行直接解法,并提出了基于子結
構的預處理共軛梯度法的并行計算方法【23】。
此外,浙江大學姚堅【24】、中國科學院西南計算中心馬寅國、
東北工學院張鐵以及國防科技大學六系也曾對有限元分析的并行計
算開展了一些研究。
上述研究結果表明,國內(nèi)并行計算方法的研究,在硬件上基于
向量機、分布式并行機和共享存貯式并行機;在內(nèi)容上,似乎面很
廣,但系統(tǒng)性和深度還很不夠,軟件開發(fā)距實際應用和商品化還有
很大距離,對不依賴并行機具體環(huán)境的通用并行算法研究還很少,
同樣對旨在進行結構有限元分析的并行計算的硬件研究也很少。
1.2.2國外
自從美國國家宇航局(NASA)的A.K.Noor于1975年發(fā)表第一篇
有限元并行計算的文章以來,有限元并行處理技術幾乎與并行計算
機同步發(fā)展。距不完全統(tǒng)計,到1992年,國外已發(fā)表了400余篇這方
面的論文,其中后5年的文章篇數(shù)是前12年的總和。在研究內(nèi)容上也
由過去的算法研究發(fā)展到了算法、軟件和硬件相結合的研究,并針對
一些機型開發(fā)了一些實用的大型結構分析軟件。
1)有限元機器FEM【25】(Finite Element Machine)。早在70年
代末,就有人發(fā)表了有關FEM的論文,1982年美國國家宇航局Langley
研究中心的O.O.Storaasli等撰文詳細地介紹了該中心設計的供研究
用的FEM。該機器由1個處理器陣列、1臺作為控制器的微機和1個并行
操作系統(tǒng)及一些模塊化了的通用并行算法程序組成,用戶使用系統(tǒng)的
文本編輯器和控制器的其它特殊功能,能建立有限元計算模型并進行
分析。10多年來,又有一些人在這一方面進行了不懈的努力,但FEM
的發(fā)展前景仍然不太令人樂觀。
2)心動陣列并行機【26】。心動陣列并行機主要應用于信號和圖象
的并行處理,但由于其高效的矩陣計算功能,近年來有人把它應用于
有限元分析,并作了一些有益的嘗試。
3)巨型向量機【27】。在有限元分析中越來越顯示出巨大的威力,
處于領先的是美國思維公司的CM-2。許多結構分析家把這個具有65536
個處理器的巨型向量機應用于有限元計算,如T.Belyschko等人采用顯
式方法,完成了具有32768個單元的殼的非線性有限元計算,并行效率
極高,速度幾乎比CRAY X-MP/14并行機高出1個數(shù)量級。
4)并行機網(wǎng)絡和工作站網(wǎng)絡【28】。日本東京大學矢川等借助高速網(wǎng)
絡把3臺CRAY Y-MP機聯(lián)成網(wǎng)絡進行有限元分析,有限元方程求解采用
的是基于區(qū)域分裂技術的共軛梯度法(CGM), 在求解三維彈性問題
時自由度個數(shù)超過了100萬,系統(tǒng)平均運行速度高達1.74GFLOPS。另外,
他們還基于一個工程工作站網(wǎng)絡,在并行環(huán)境下進行了類似的研究,
求解問題的自由度數(shù)高達20萬個。
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我左看右看前看后看可還是看不過來
這個....那個....我越看越奇怪....
不是我不明白,這世界變化快
南京航空航天大學本科論文成績是打分嗎
是的。
南京航空航天大學本科論文成績是打分制的,論文指導教師會根據(jù)論文撰寫、答辯等環(huán)節(jié)對學生論文進行打分。
南京航空航天大學學院基于指導教師評分、評閱教師評分和答辯小組評分,并結合學校規(guī)定的成績分布比例要求。最終評定畢設成績并向學生公示,公示結束后報教務處學籍科,具體成績評定要求見《南京航空航天大學本科畢業(yè)設計(論文)成績評定要求》。
關于《南京航空航天大學畢設管理》的介紹到此就結束了。