网格计算综述_肖连兵
- 格式:pdf
- 大小:372.85 KB
- 文档页数:4
通信网格计算的基础知识随着信息化时代的到来,计算机科学和技术的应用不断地扩大。
其中,网格计算技术不仅被广泛应用于学术、科研和工程领域,也正在逐渐地渗透到商业和社会生活中。
通信网络是实现网格计算的关键,因此掌握通信网格计算的基础知识十分重要。
本文将从以下几个方面介绍通信网格计算的基础知识:网格计算的概念、通信技术、网格计算的应用、安全性和限制因素。
一、网格计算的概念网格计算是一种将计算机资源和应用程序分布在不同地理位置,通过互联网进行交互访问和调度的计算模式。
网格计算的目的是将不同地理位置、不同组织和不同域的资源有机地集成起来,以提供高效、高质量的计算服务。
与传统的超级计算机相比,网格计算强调的是应用程序的复杂性和资源之间的分布性。
网格计算通过规范化的接口、通信和协议,使得不同的资源能够相互交流,从而充分利用分布在不同地点的、类型不同的计算机设备。
二、通信技术面对分布在不同地理位置的计算资源,通信技术的作用就显得至关重要了。
通信技术是将分散的资源集成到网格计算中的重要基础。
目前在互联网上应用最广泛的通信技术是TCP/IP协议。
TCP/IP协议是一种面向连接的协议,通过三次握手的交互方式,建立客户端和服务器之间的连接;紧接着,双方就可以开始数据传输。
TCP/IP协议实现了可靠的数据传输,但是会对延迟造成很大影响。
为了响应大规模数据处理和高性能计算的需求,还开发了一些专业的通信技术。
例如,InfiniBand、Myrinet等高速互连技术以及RDMA、Scalable Coherent Interconnect等低延迟技术。
这些技术可以有效地解决网格计算中的数据传输问题,提高数据传输的带宽和效率,从而提高了网格计算的整体性能。
三、网格计算的应用网格计算的应用十分广泛,例如:科学计算:将分散在不同国家、不同机构的超级计算机相结合,创建虚拟的超级计算机,实现高性能的科学计算。
商业计算:对机构的计算资源进行集中调度,提高计算效率和速度,加速业务流程。
网格化分布式新安江模型并行计算算法随着计算机技术的发展和应用需求的增加,分布式计算系统在实践中得到了广泛的运用。
如何利用分布式计算系统高效地实现对新安江模型进行计算是当前研究的热点之一。
本文将介绍一种基于网格化分布式计算的新安江模型并行计算算法,该算法通过合理的任务划分和数据通信机制的设计,实现对新安江模型的快速计算。
一、引言新安江模型是一种经典的水文模型,用于模拟和预测河流的径流过程。
在实际应用中,对于大规模的河流系统,传统的串行计算方法往往效率低下,无法满足实时性和精度要求。
将新安江模型应用于分布式计算系统中,将大大提高计算效率。
二、算法设计1. 网格化分布式计算架构为了将新安江模型应用于分布式计算系统中,首先需要设计合适的计算架构。
本文采用网格化架构,将计算区域划分成均匀的网格单元,并将每个网格单元分配到不同的计算节点上。
这样可以实现对于不同区域的并行计算,提高整体计算效率。
2. 任务划分在网格化架构中,需要将整个计算过程划分成多个子任务,分配给不同的计算节点进行并行计算。
任务划分的关键是合理划定每个子任务的计算区域,以及确定子任务之间的数据依赖关系。
本文采用均匀划分的策略,将整个计算区域平均分配给不同的计算节点,并通过数据通信机制进行数据交换和同步。
3. 数据通信在并行计算过程中,不同计算节点之间需要进行数据通信,以实现数据的交换和共享。
本文采用消息传递机制,通过发送和接收消息来完成节点之间的数据通信。
每个计算节点计算完成后,将计算结果发送给相邻的节点,接收相邻节点的计算结果后进行数据合并,并进行下一轮的计算。
三、实验与结果分析为了验证所提出的算法设计的有效性,本文进行了一系列的实验。
实验结果表明,网格化分布式新安江模型并行计算算法在不同规模的计算任务中都具有较好的计算效率和可扩展性。
并且,随着计算节点数量的增加,算法的计算时间近似线性减小,说明算法能够充分利用分布式计算系统的计算资源。
三角形网格生成算法的研究与应用一、引言三角网格是计算机图形学领域中最常见的图形表示方式之一。
三角形网格生成算法的出现为图形学在各个领域的应用提供了强有力的支持,如计算机辅助设计、数字娱乐、医学图像处理等等。
然而目前三角形网格的生成算法依然存在许多难点,本文将针对这些难点进行研究和分析,探讨三角形网格生成算法的研究与应用。
二、先进的三角形网格生成算法三角形网格生成算法主要分为离散型和连续型两种。
离散型算法主要是针对离散数据点进行分析和处理,是传统算法的核心。
而连续型算法则主要考虑通过合理的数值方法对连续函数进行求解得到三角形网格。
2.1 离散型算法离散型算法主要方法包括 Delaunay 三角剖分、Voronoi 图、alpha 参数、最小生成树等等。
Delaunay 三角剖分是三角形网格分割中最常见的算法之一。
该算法的核心思想是保持尽量少的单纯形边长相交。
Voronoi 图是一种基于点的分割方法,可以将平面分割成一系列多边形。
Alpha 参数是控制 Delaunay 三角剖分质量的措施之一,通过调整 alpha 参数,可以在不同场景下获得合适的 Delaunay 三角剖分。
最小生成树算法则是对点集进行聚类的一种方法,通常用于优化 Delaunay三角剖分的质量。
2.2 连续型算法连续型算法主要包括渐近线、等值线、样条曲面拟合、卷积核方法等等。
渐近线的求解方法主要是对三角形网格表面进行采样后,通过函数空间中的拟合逼近来求解渐近线。
等值线方法则是在网格表面中寻找等值线,从而实现扫描三角形网格的目的。
样条曲面拟合是利用拟合优化方法,对离散的三角形网格点进行拟合,得到连续的三角形网格。
卷积核方法则通过对三角形表面求导以及在线性空间中构建卷积核,从而求得三角形网格表面的连续性信息。
三、三角形网格生成算法在计算机图形学领域的应用三角形网格生成算法在计算机图形学领域的应用十分广泛,主要包括三维重构、曲面拟合、形状建模、虚拟现实等等。
网格图形的计算与应用随着计算机技术的不断发展,网格图形在各个领域的计算与应用中发挥着重要的作用。
网格图形是由一系列节点和边组成的二维或三维结构,它可以用于模拟和分析复杂的现实问题,如物理仿真、医学图像处理、城市规划等。
本文将探讨网格图形的计算方法和应用领域,并介绍一些相关的研究进展。
一、网格图形的计算方法网格图形的计算方法主要包括网格生成、网格优化和网格变形等。
网格生成是指根据给定的几何模型自动生成网格的过程。
常见的网格生成算法有四边形网格生成算法、三角形网格生成算法和自适应网格生成算法等。
网格优化是指通过调整网格节点和边的位置,使得网格的质量达到最优的过程。
常见的网格优化算法有Laplacian平滑算法、Delaunay三角化算法和拓扑优化算法等。
网格变形是指通过对网格节点和边进行形变操作,改变网格的形状和结构。
常见的网格变形算法有拉普拉斯变形算法、弹性网格变形算法和形状优化算法等。
二、网格图形的应用领域网格图形在各个领域的应用非常广泛。
在物理仿真领域,网格图形可以用于模拟材料的力学行为、流体的运动行为和光的传播行为等。
例如,在汽车工业中,可以利用网格图形模拟汽车的碰撞行为,以评估汽车的安全性能。
在医学图像处理领域,网格图形可以用于对医学图像进行分割、配准和重建等操作。
例如,在肿瘤治疗中,可以利用网格图形对患者的CT扫描图像进行分割,以确定肿瘤的位置和大小。
在城市规划领域,网格图形可以用于建立城市的地理信息系统,进行城市的规划和管理。
例如,在城市交通规划中,可以利用网格图形模拟交通流量,以优化交通信号的配时方案。
三、相关研究进展近年来,网格图形的计算和应用方面取得了一些重要的研究进展。
例如,在网格生成方面,研究人员提出了一种基于机器学习的自适应网格生成算法,能够根据输入的几何模型自动调整网格的密度和形状。
在网格优化方面,研究人员提出了一种基于人工智能的拓扑优化算法,能够通过学习和演化的方式优化网格的拓扑结构,提高网格的质量和效率。
网格计算在国防科技中的应用前景展望与思考案例解析与探讨国防科技作为现代军事的重要组成部分,一直以来都面临着巨大的挑战和需求。
随着科技的不断发展,网格计算作为一种新兴的计算模式正逐渐展现出在国防科技领域中的应用前景。
本文将围绕网格计算在国防科技中的应用前景进行案例解析与探讨,分析其在军事作战、信息共享和资源管理等方面的潜力,并提出相关思考。
一、网格计算在军事作战中的应用案例解析网格计算作为一种将分布式计算资源进行整合和利用的技术手段,可以为军事作战提供强大的支撑。
例如,在作战指挥系统中,将各个作战单元的计算资源整合形成一个网格计算平台,可以实现实时的指挥与控制。
通过网格计算,指挥员可以快速地获取各个单元的作战情报,进行战场态势分析,并做出及时的决策。
同时,网格计算还可以提供强大的计算能力,用于模拟和预测作战结果,帮助指挥员制定更加科学和有效的战略。
二、网格计算在信息共享中的应用案例解析在国防科技中,信息共享是一个至关重要的环节。
利用网格计算的特点,可以实现多个军事信息系统之间的数据交换和共享。
例如,在情报分析领域,网格计算可以将各个情报系统整合在一起,实现情报数据的共享和融合。
通过网格计算,情报分析人员可以快速地获取来自各个系统的信息,进行综合分析和判断。
这不仅可以提高情报分析的准确性和效率,还可以加强各个系统之间的协同作战能力。
三、网格计算在资源管理中的应用案例解析在军事作战中,资源管理是一个重要的问题。
利用网格计算,可以实现对军事资源的有效管理和调度。
例如,在装备保障领域,通过网格计算可以将各个装备维修单位的计算资源整合起来,形成一个统一的装备维修网格。
通过网格计算,可以快速地进行装备维修任务的分配和预测,提高维修效率和资源利用率。
同时,网格计算还可以实现对装备状态的实时监测和预警,及时发现和解决可能存在的问题。
四、网格计算在国防科技中的应用思考尽管网格计算在国防科技中的应用前景广阔,但仍然面临一些挑战和思考。
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。
网格计算介绍及相关案例网格计算的核心思想是将计算资源(包括硬件和软件)组织成一个统一的虚拟计算环境,使得用户可以透明地获取和利用分散的、异构的计算资源。
这种分散的互联计算环境可以包括多台计算机、存储设备、网络和传感器等,这些设备可能位于不同的物理位置,由不同的管理者管理。
网格计算的目标是提供高性能、可扩展性、高度灵活和可靠的计算服务。
网格计算的运行方式可以分为两种:任务型和数据型。
任务型网格计算是将任务分解成小任务在各个计算节点上并行执行,每个计算节点独立计算一部分,并将结果返回给任务协调者进行集成。
数据型网格计算则是将数据存储在可以共享的存储设备上,各个计算节点可以根据需要访问这些共享数据进行计算。
网格计算可以应用在许多领域,下面是一些网格计算的相关案例:1.生物医学研究:网格计算可以用于模拟和分析蛋白质结构、分子动力学模拟、基因组学数据的分析和解读等。
例如,生物医学研究者可以使用网格计算来加速药物筛选和设计过程,通过对大量分子进行模拟和计算,寻找具有潜力的药物候选物。
2.天文学研究:天文学家常常需要处理和分析来自多个天文观测站的大量数据,网格计算可以帮助天文学家处理和分析这些数据。
例如,使用网格计算可以实现天体模拟、星系演化研究和脉冲星信号的检测等。
3.航空航天工程:航空航天工程常常需要进行复杂的数值模拟和工程计算,网格计算可以提供大规模的计算资源来支持这些计算需求。
例如,航空航天工程师可以使用网格计算来模拟飞机在不同飞行状态下的气动特性,以提高飞机的性能和安全性。
4.金融风险分析:金融行业需要对大量的金融数据进行分析和风险评估,网格计算可以提供高性能的计算资源来支持大规模的数据分析。
例如,金融机构可以使用网格计算来进行金融衍生品的定价和风险度量,以支持投资决策和风险管理。
5.大规模数据处理:随着数据量的不断增加,许多领域都面临着大规模数据处理的挑战,网格计算可以提供高性能和可扩展的计算资源来支持大规模数据处理。