本文關(guān)鍵詞：基于OpenMP的并行GA加速求解換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：為了提高化工過程系統(tǒng)中大規(guī)模優(yōu)化問題的求解效率,提出了一個基于OpenMP系統(tǒng)的并行遺傳算法。該算法實現(xiàn)了CPU主線程和GPU線程的同步并行化,達到了加速求解優(yōu)化問題的目的。該算法在基本遺傳算法的基礎(chǔ)上引入了一系列調(diào)節(jié)和控制策略,用于改善算法的收斂性,提高算法獲得最優(yōu)解的概率。通過對算法中各項操作的并行性分析,設(shè)計了CPU-GPU異構(gòu)系統(tǒng)下的并行遺傳算法,并最終在OpenMP系統(tǒng)下得以實現(xiàn)。以2個不同規(guī)模的換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題為例,驗證算法的準確性和有效性。優(yōu)化結(jié)果表明:基于OpenMP的并行遺傳算法不但可以得到比文獻中更優(yōu)的換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案,而且與串行的遺傳算法相比具有明顯的加速效果。而且加速比隨著換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題規(guī)模的增大而增大這一特征將有利于化工過程系統(tǒng)中各類優(yōu)化問題的快速準確求解。
【作者單位】： 西安交通大學(xué)化工系;西安交通大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系;熱流科學(xué)與工程教育部重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 遺傳算法 圖像處理單元 共享內(nèi)存多線程系統(tǒng) 換熱網(wǎng)絡(luò)
【基金】：國家自然科學(xué)基金(21376188) 陜西省工業(yè)科技攻關(guān)項目(2015GY095)
【分類號】：TQ051.5
【正文快照】： 1前言化工過程系統(tǒng)中的很多優(yōu)化問題都可以歸結(jié)為一個復(fù)雜的混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型[1](Mixed-integerNonlinear Programming,MINLP)。而換熱網(wǎng)絡(luò)是其中研究最早,也是非凸非線性最嚴重的系統(tǒng)之一[2]。模型本身的非凸性、非線性和不連續(xù)性,使得這類優(yōu)化問題的求解極為困難[3]。

  本文關(guān)鍵詞：基于OpenMP的并行GA加速求解換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：485389