网格计算及其关键技术综述_罗作民
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网格计算1. 简介网格计算是指利用计算机集群或分布式计算环境进行大规模计算和数据处理的一种技术。
它通过将任务分解成多个小任务,并将这些小任务分布到计算资源丰富的多个计算节点上,从而达到分布式运算和并行计算的目的。
网格计算可以显著提高计算效率和数据处理能力,适用于科学研究、工程计算、大数据分析等各个领域。
2. 网格计算的特点•分布式资源利用:网格计算利用分布式计算资源,包括计算节点、存储节点和网络节点,可以跨越多个物理地域进行计算和数据处理。
这种资源的集中和协调使用可以提高计算能力和数据处理效率。
•任务划分和调度:网格计算通过将大任务分解成多个小任务,并通过任务调度算法,将这些小任务分布到不同的计算节点上进行并行处理。
任务划分和调度需要考虑计算节点的负载平衡和通信开销,以最大限度地提高整个计算过程的效率。
•异构计算环境:网格计算环境中的计算节点通常是异构的,具有不同的硬件配置和性能特征。
因此,在任务划分和调度时需要考虑不同计算节点的计算能力和通信带宽,以充分利用各个计算节点的资源,提高整个计算过程的效率。
•灵活性和可扩展性:网格计算环境的设计具有很好的灵活性和可扩展性。
可以根据需求增加或减少计算节点的数量,以适应不同规模的计算需求。
同时,可以根据任务的特点和资源的分布做动态的任务分配和调度,以充分利用计算节点的资源。
•安全性和可靠性:网格计算环境需要保证计算任务的安全性和可靠性。
通过合理的权限管理和身份验证,确保只有授权用户能够访问计算资源。
同时,通过冗余备份和错误恢复机制,保证计算任务的可靠性和持久性。
3. 网格计算的应用领域3.1 科学研究网格计算在科学研究中具有广泛的应用。
科学家可以利用网格计算环境进行大规模的数据处理和模拟实验,从而加快科学研究的进程。
例如,在高能物理中,通过利用网格计算,可以对大型对撞机的实验数据进行处理和分析,以验证理论模型和寻找新的粒子。
3.2 工程计算在工程领域,网格计算可以用于模拟和优化复杂的工程问题。
《基于OSG的网格模型简化算法的研究及应用》篇一一、引言随着计算机图形学技术的快速发展,三维网格模型在诸多领域如虚拟现实、计算机辅助设计、动画制作等应用日益广泛。
然而,高精度的三维网格模型往往伴随着庞大的数据量,这给模型的处理和渲染带来了巨大的挑战。
因此,对网格模型进行简化的技术显得尤为重要。
本文将详细探讨基于OSG(OpenSceneGraph)的网格模型简化算法的研究及应用。
二、OSG概述OSG(OpenSceneGraph)是一个开源的、跨平台的图形库,用于渲染和操作三维图形场景。
它提供了丰富的工具集,包括模型导入、渲染、动画、物理模拟等。
利用OSG,我们可以方便地处理和展示三维网格模型。
三、网格模型简化算法研究1. 算法原理网格模型简化算法的主要目的是在保持模型几何特征的同时,减少模型的数据量。
常见的简化算法包括边坍缩、面删除、顶点聚类等。
本文将重点研究基于顶点聚类的简化算法。
该算法通过将空间位置相近的顶点合并,达到简化的目的。
2. 算法实现基于OSG的网格模型简化算法实现主要包括以下步骤:(1)读取网格模型数据,包括顶点的位置、法线等信息;(2)计算顶点间的距离,确定哪些顶点需要合并;(3)合并相近的顶点,更新模型的拓扑结构;(4)对简化后的模型进行平滑处理,以保持其几何特征。
四、算法应用1. 虚拟现实在虚拟现实应用中,通过使用基于OSG的网格模型简化算法,可以有效地降低模型的复杂度,提高渲染效率。
同时,简化后的模型仍然能够保持其几何特征,使得用户在虚拟环境中获得良好的体验。
2. 计算机辅助设计在计算机辅助设计领域,网格模型简化算法可以帮助设计师快速地浏览和分析复杂的三维模型。
通过简化模型,可以减少数据传输和处理的开销,提高工作效率。
3. 动画制作在动画制作过程中,需要对大量的三维模型进行编辑和渲染。
使用基于OSG的网格模型简化算法,可以在保证模型质量的同时,提高动画制作的效率。
五、实验与结果分析本文通过实验验证了基于OSG的网格模型简化算法的有效性和实用性。
网格计算解析未来科技趋势近年来,随着信息技术的飞速发展,全球各行各业纷纷转型数字化,科技变革已成为不可忽视的趋势。
在这个数字化时代,网格计算作为一种强大的计算模式,正在悄然崛起,并为未来科技带来了巨大的影响和变革。
本文将探讨网格计算的概念、应用、优势以及它对未来科技的趋势和影响。
一、网格计算概述网格计算是一种基于互联网的分布式计算模式,通过将广泛分布的计算资源整合起来,形成一个大规模的虚拟计算机网络。
这种计算模式是众多计算机和资源的集合体,并通过高效的通信、数据共享和计算任务管理,将这些资源整合为一个整体,以提供强大且高效的计算能力。
二、网格计算的应用1. 科学研究领域网格计算在科学研究领域有着广泛的应用,特别是在基因组学、气候模拟、天文学等领域。
通过网格计算,科学家可以迅速地处理海量的实验数据,进行数据的分析和计算模拟,加速科学研究的进程。
2. 工程设计与制造在复杂工程设计与制造领域,网格计算可以帮助工程师模拟和优化设计,在提高生产效率的同时降低成本。
例如,通过网格计算可以模拟飞机的空气动力学性能,优化设计方案,减少试验和测试的成本,并提高研发速度。
3. 金融和经济领域在金融和经济领域,网格计算也发挥着重要的作用。
通过网格计算可以进行复杂的金融模型计算,包括风险评估、资产定价和投资组合优化等。
这些计算可以为金融机构提供准确的决策支持,帮助他们做出更明智的投资决策。
三、网格计算的优势1. 强大的计算能力网格计算将广泛分布的计算资源整合为一个整体,可以提供大规模的计算能力。
这种计算能力远超过单一计算机或服务器的能力,可以在短时间内处理海量的数据和复杂的计算任务。
2. 高效的资源利用由于网格计算的分布式特性,它可以充分利用各个计算节点的计算资源,避免资源的浪费。
通过合理分配任务和数据,可以实现计算资源的最优利用,提高整体的计算效率。
3. 可扩展性和灵活性网格计算具有良好的可扩展性和灵活性。
它可以根据需求动态地添加或移除计算节点,并根据任务的复杂程度和优先级分配合适的计算资源。
网格计算的原理与应用Introduction网络技术的快速发展已经为计算并行处理带来了新的思路和机遇之一,即网格计算。
网格计算是一种通过整合各种分散的、异构的计算机资源(包括硬件、软件、网络等)来完成大量计算任务的技术,它使得用户能够分享各种不同时间戳的计算机资源,增强了用户之间的互联互通。
网格计算的基本原理网格计算的基本思想是把各个分布在全球范围内的计算机资源和网络连接起来,形成一个统一的计算平台,便于各个用户随时随地地使用。
在网格计算中,往往有两种角色:资源提供者和资源使用者。
资源提供者提供计算机资源供用户使用,而资源使用者则利用这些资源来完成自己的计算任务。
网格计算的基本理念是资源共享,既提高了资源的利用效率,也降低了使用者的成本。
网格计算的特点网格计算与传统的超级计算机、并行计算的主要区别在于,它不需要大规模的硬件设施也不需要专门的软件开发平台。
网格计算利用各种计算机资源,通过对这些资源进行整合和管理,以达到 parallel processing(并行处理)的目的。
网格计算系统的特点可以概括为以下几点:1.异构性网格计算资源具有不同的体系结构、操作系统、网络协议和应用程序,这些差异性给资源整合和管理带来了巨大的挑战。
2.可攻击性网格计算环境是开放的、异质的和分散的,往往包括许多不安全的计算机资源。
计算任务从资源提供者到使用者的过程中,很容易受到网络攻击、数据泄露等风险。
3.可伸缩性网格计算的资源规模可以从单个计算机到全球范围内的上千台计算机不等,这种可伸缩性为用户提供了更大的计算资源,支持更复杂的计算任务。
网格计算的应用网格计算在许多领域都有广泛的应用。
以下是网格计算的一些应用。
1.科学研究网格计算为研究人员提供了处理大规模、复杂数据集的能力,例如气象、气候、化学、物理学领域的大规模模拟和分析。
2.医学研究网格计算在医学领域中发挥了重要作用,例如通过医学影像的计算处理来研究疾病的发展规律,预测疾病的治疗效果等。
网格计算技术综述佚名【期刊名称】《计算机教育》【年(卷),期】2003(000)001【摘要】网格技术被公认为下一代互联网技术,是信息化应用的第四个阶段。
网格的目的就是将计算能力和信息资源像电力一样方便地送到每一个用户。
美国的"分布式万亿级设施"重大科研项目.英国的e—science计划;"IBM百亿美元的网格计划","INTEL计算和通信的融合","微软对网格提出无处不在的计算";国内联想、中科院计算所曙光4000服务器、海尔、TCL等都在进行着网格技术的研发。
为此,我们选择了"网格计算技术"作为本期的技术讲坛专题。
我们很高兴地约请到国防科技大学肖依博士做主讲人,同时,特约嘉宾还有清华大学扬广文教授和华中科技大学金海教授。
感谢冀复生老师,他不仅欣然接受出任了本刊的编委,而且快速地给我们发来了"议信息技术发展战略"的稿件。
感谢中科院计算所的盂丹老师,在他的帮助下,我们组织到"织女星网格系统平台研究进展"稿件。
为了丰富本期的专题,我们搜集到许多有益的材料——包括社会新闻链接,政府项目链接,企业研发链接等等,在此我们一并感谢这些资料的提供者。
【总页数】3页(P42-44)【正文语种】中文【相关文献】1.网格及网格计算技术综述 [J], 邓永红2.网格及网格计算技术综述 [J], 马书月;王健3.网格及网格计算技术研究 [J], 姚莉;高占国4.网格计算技术及应用综述 [J], 洪学海;许卓群;丁文魁5.网格计算技术综述 [J], 胡沐隽因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
网格计算网罗一切错过了传统因特网起步的头班车,失去了万维网发展的最好契机,而今,我们又面对着网格计算的新机遇,中国科技界何去何从?4月4日、5日,由科技部主办的“网格战略研讨会”在北京召开,与会的专家学者、各行各业的用户纷纷道出了自己的心声……如果一家老小计划去九寨沟游玩,提前要做的准备工作有很多,其中包括交通方式、景点选择、天气状况、日程安排、住宿条件等众多因素。
如果准备工作不够周密,出现了始料不及的情况,那么长时间精心策划的旅游就可能“泡汤”。
如果网格成为现实,这一切准备工作都成为举手之劳:打开自己的智能终端、提出自己的需求,由于网格能把以上提到的诸多方面的服务连接在一起、形成服务网格,所有一切信息和计划安排就都会立刻呈现在眼前,一站式服务几乎可以解决所有难题。
用户只需要交付足够的服务费用,就可以享受网格技术带来的益处。
这是从前人们对未来的设想。
换句话说,很长时间以来,人们眼中的网格,仍然是高不可攀的未来技术,网格概念远未融入现实生活。
在4月4日、5日,由科技部主办的“网格战略研讨会”上,我们感受到网格平易近人的另一面。
在热烈的气氛中,遥远的“九寨沟网格”走下云端,一时间网格成为广大行业领域的应用“热门”。
难怪,中科院计算所所长李国杰院士也说:“这是一次应用的大会”。
与以往不同,本次由科技部主办的研讨会首先请了几十位国内各行各业的应用领域专家,介绍自己领域内网格技术的应用,以及将来对网格技术提出的需求。
这些应用领域专家的演讲使得整个会场气氛达到高潮,主持人不断接到更多应用领域专家的要求,都希望能得到讲话的机会,和大家一起分享自己在网格技术应用过程中的经验、成功因素和接下来的技术需求。
应用推动网格众多应用领域专家的演讲,把网格从高深技术的层面拉回到人们身边,让大家对网格技术的应用有了更感性的认识。
华大基因研究中心的汪健博士介绍说,在生物医药方面,网格技术主要有以下两种作用:首先,在高性能计算方面,网格技术用来进行科技数据的计算。
浅谈网格计算相关技术与应用论述网格计算的开展概况,在科学领域的应用范围,网格效劳的特点以及在未来网络下场中的开展潜力。
一、网格计算的由来与开展网格计算即分布式计算,是一门计算机科学。
它研究如何把一个需要非常庞大的计算能力才能解决的问题分成许多小的局部,然后把这些局部分配给许多计算机进行处理,最后把这些计算结果综合起来得到最终结果。
最近的分布式计算工程已经被用于使用世界各地成千上万志愿者的计算机的闲置计算能力,通过因特网,您可以分析来自外太空的电讯号,寻觅隐蔽的黑洞,并探究可能存在的外星智慧生命;您可以寻觅超过1000万位数字的梅森质数;您也可以寻觅并发觉对抗艾滋病毒更为有效的药物。
用以完成需要惊人的计算量的庞大工程。
网格计算是伴随着互联网技术而迅速开展起来的,是将地理上分布的计算资源〔包含数据库、贵重仪器等各种资源〕充分运用起来,协同解决复杂的大规模问题,特别是解决仅靠本地资源无法解决的复杂问题,是特意针对复杂科学计算的新型计算模式。
这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机〞,其中每一台参与计算的计算机就是一个“节点〞,而整个计算机是由成千上万个“节点〞组成的“一张网格〞,所以这种计算方法叫网格计算。
这样组织起来的“虚拟的超级计算机〞有两个优势,一个是数据处理能力超强,另一个是能充分利用网上的闲置处理能力。
简单地讲,网格是把整个网络整合成一台庞大的超级计算机,完成计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享。
近几年,随着计算机计算能力的迅速增长,互联网络的普及和高速网络本钱的大幅降低以及传统计算方法和计算机的使用方法的改变,网格计算已经逐渐成为超级计算开展的一个重要趋势。
网格计算是一个崭新而重要的研究领域,它以大粒度资源共享、高性能计算和创新性应用为主要特征,必将成为21世纪经济开展的重要推进力。
二十世纪九十年代以来,世界各个国家,尤其是兴旺国家,建立了很多超级计算应用中心和工程研究中心,美国还制定了新一轮规划的先进计算框架〔ACIP〕,开展面向21世纪的先进计算技术。
网格计算的应用领域解析随着信息技术的不断发展,计算机科学领域涌现出了各种强大的计算范式和工具,其中网格计算技术无疑是一项重要的突破。
网格计算是一种分布式计算范式,它将分散的计算资源汇集到一起,形成一个强大的计算平台,用于解决复杂的科学、工程和商业问题。
本文将探讨网格计算的应用领域,揭示其在各个领域中的巨大潜力。
## 网格计算在科学研究中的应用科学研究一直依赖于大规模的计算来解决复杂的问题,而网格计算为科学家提供了强大的计算资源。
在天文学中,网格计算用于模拟宇宙的演化,分析星系的形成和运动,以及探索黑洞等神秘现象。
在生物学领域,网格计算用于分析基因组数据,预测蛋白质结构,以及模拟生物过程。
此外,在气象学、地质学和物理学等领域,网格计算也发挥着关键作用,帮助科学家更好地理解自然现象和解决复杂问题。
## 工程应用中的网格计算工程领域也是网格计算的重要应用领域之一。
例如,在航空航天工程中,网格计算用于模拟飞机和航天器的气动性能,以便改进设计。
在建筑工程中,网格计算可以模拟建筑结构的强度和稳定性,帮助设计师制定更安全的建筑方案。
此外,汽车制造、电子设备设计、能源领域等工程领域也广泛采用网格计算技术,以提高产品质量和降低成本。
## 商业和金融领域的网格计算应用在商业和金融领域,网格计算被广泛用于数据分析、风险管理和金融建模。
银行和金融机构使用网格计算来分析大规模的金融数据,以预测市场趋势、进行投资组合优化和进行风险评估。
零售业也受益于网格计算,通过分析大量的销售数据来制定营销策略和优化供应链管理。
## 医疗保健和生命科学中的网格计算在医疗保健领域,网格计算有助于医生和研究人员处理大规模的医学图像数据,如MRI和CT扫描图像,以进行疾病诊断和治疗计划。
此外,基因组学研究也依赖于网格计算,以加速基因序列分析和药物研发。
## 网格计算的环境和气候应用环境保护和气候研究也受益于网格计算技术。
科学家可以利用分布在全球的网格计算资源来模拟气候变化、分析大气污染、研究生态系统和制定环境政策。
基于Globus Toolkit 4的网格多资源Web服务实现
罗作民;刘广亮
【期刊名称】《计算机工程与设计》
【年(卷),期】2008(29)14
【摘要】采用Globus作为事实上的网格基础平台,基于Globus进行网格服务开发是当前开发网格应用系统的主要手段.它提供了网格系统的基础服务,可以构建复杂的网格应用系统.针对GlobusToolkit4中网格服务的实现问题,介绍了单资源服务、多资源服务的实现模型,并以一个简单的网格计算为例,详细地说明了网格多资源Web服务的实现过程,最后成功地在单资源网格服务的基础上实现了网格多资源服务.
【总页数】5页(P3572-3576)
【作者】罗作民;刘广亮
【作者单位】西安理工大学计算机科学与工程学院,陕西西安710048;西安理工大学计算机科学与工程学院,陕西西安710048
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
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基于网格模式搜索的支持向量机模型选择
李兵;姚全珠;罗作民;田元;王伟
【期刊名称】《计算机工程与应用》
【年(卷),期】2008(44)15
【摘要】支持向量机的模型选择问题就是对于一个给定的核函数,调节核参数和惩罚因子C.分析了网格搜索算法和模式搜索算法,通过结合上述两种算法的优点提出了网格模式搜索算法.其核心原理是先用网格算法在全局范围内进行快速搜索,找到最优解的最小区间,再在这个最小区间内用模式搜索算法找到最优解.实验证明,网格模式搜索具有学习精度高和速度快的优点.
【总页数】3页(P136-138)
【作者】李兵;姚全珠;罗作民;田元;王伟
【作者单位】西安理工大学,计算机科学与工程学院,西安,710048;西安理工大学,计算机科学与工程学院,西安,710048;西安理工大学,计算机科学与工程学院,西
安,710048;西安理工大学,计算机科学与工程学院,西安,710048;西安理工大学,计算机科学与工程学院,西安,710048
【正文语种】中文
【中图分类】TP301
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