基于多核CPU的腦網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵傩圆⑿蟹治龇椒?/H1>
發(fā)布時(shí)間：2017-10-16 16:25
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更多相關(guān)文章： 功能腦網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)鋵傩?/b> 并行計(jì)算 多核中央處理器 單程序多數(shù)據(jù)機(jī)制
【摘要】：針對腦網(wǎng)絡(luò)研究中需計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)數(shù)目過多造成執(zhí)行時(shí)間過長的問題,提出一種基于多核CPU(central processing unit)的并行計(jì)算方法。通過SPMD(single program multiple data)機(jī)制利用CPU的多核同時(shí)執(zhí)行,實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的屬性,利用循環(huán)打包方法降低SPMD機(jī)制中循環(huán)控制的時(shí)間,得到并行計(jì)算多個(gè)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的時(shí)間,同串行計(jì)算時(shí)間相比,可得到此方法的并行計(jì)算效果。與傳統(tǒng)并行單個(gè)算法的策略相比,該方法利用不同腦網(wǎng)絡(luò)之間計(jì)算的獨(dú)立性,采取同時(shí)計(jì)算多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的策略。在一臺多核CPU的主機(jī)上,分析CPU核數(shù)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)規(guī)模這兩個(gè)因素對網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)計(jì)算并行效果影響。在利用12個(gè)CPU核并行計(jì)算網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)規(guī)模為3000的指標(biāo)時(shí),加速比均達(dá)到2以上,其中效果最好的是網(wǎng)絡(luò)同配系數(shù)的計(jì)算,加速比達(dá)到6倍以上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于SPMD機(jī)制和循環(huán)打包方法的并行計(jì)算架構(gòu)對腦網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)計(jì)算的并行效果顯著,加速比隨著CPU核數(shù)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)規(guī)模的增長呈上升趨勢。
【作者單位】： 太原理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 功能腦網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)鋵傩?/strong> 并行計(jì)算 多核中央處理器 單程序多數(shù)據(jù)機(jī)制
【基金】：國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(61402318);國家自然科學(xué)基金面上基金項(xiàng)目(61373101) 太原理工大學(xué)青年團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)基金項(xiàng)目(2013T047)
【分類號】：TP338.6
【正文快照】： 0引言近年來,腦網(wǎng)絡(luò)研究對于人腦疾病的判斷越來越重要。一些神經(jīng)科學(xué)家們開始致力于構(gòu)建人腦網(wǎng)絡(luò)、分析腦網(wǎng)絡(luò)屬性[1]的工作。在研究過程中,多個(gè)網(wǎng)絡(luò)過長的計(jì)算時(shí)間給人腦研究帶來很大的障礙。究其原因分為以下幾點(diǎn)。根據(jù)構(gòu)建腦網(wǎng)絡(luò)的方法,可將其定義為不同節(jié)點(diǎn)數(shù)目的復(fù)雜網(wǎng) 【相似文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 孫廣中;徐云;鄭啟龍;吳俊敏;陳國良;;并行計(jì)算系列課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)[J];計(jì)算機(jī)教育;2008年15期
2 陸克中;孫宏元;;同構(gòu)集群中并行計(jì)算熵研究[J];深圳大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版);2009年01期
3 胡霞;;并行計(jì)算如何用于科學(xué)問題研究[J];科技資訊;2009年27期
4 李斌;并行計(jì)算用的計(jì)算機(jī)和模型[J];管理科學(xué)文摘;1996年04期
5 魏臻;;高性能計(jì)算,高興能計(jì)算[J];中國教育網(wǎng)絡(luò);2010年06期
6 劉赫男,羅霄,高曉東;并行計(jì)算的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];煤;2001年01期
7 宋安軍,彭勤科,胡保生;并行計(jì)算模型在集群環(huán)境下的適應(yīng)性[J];計(jì)算機(jī)工程;2003年18期
8 王琥,李光耀,鐘志華;有限元并行計(jì)算中網(wǎng)格自動(dòng)分區(qū)的優(yōu)化[J];工程力學(xué);2005年S1期
9 王歡;都志輝;;并行計(jì)算模型對比分析[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2005年12期
10 林育山;;高性能并行計(jì)算中幾種模型剖析[J];福建電腦;2007年02期
中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 黃宇光;;整體同步并行計(jì)算方法的現(xiàn)狀與發(fā)展[A];信息科學(xué)與微電子技術(shù):中國科協(xié)第三屆青年學(xué)術(shù)年會論文集[C];1998年
2 王欣;李志山;張志遠(yuǎn);;并行計(jì)算在彈塑性時(shí)程分析中的應(yīng)用[A];信息化推動(dòng)工程建設(shè)工業(yè)化——第四屆工程建設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新論壇論文集[C];2013年
3 胡金初;;并行計(jì)算中的任務(wù)分配算法[A];2005年全國理論計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年
4 裘懿勇;徐斌;劉曉明;;并行計(jì)算作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)的架構(gòu)及應(yīng)用[A];第十四屆中國科協(xié)年會第5分會場：綠色船舶與海洋裝備創(chuàng)新發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化論壇論文集[C];2012年
5 裘懿勇;徐斌;劉曉明;;并行計(jì)算作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)的架構(gòu)及應(yīng)用[A];2012年MIS/S&A學(xué)術(shù)交流會議論文集[C];2012年
6 李剛;;蒙特卡羅區(qū)域分解并行計(jì)算的偽隨機(jī)數(shù)應(yīng)用[A];中國工程物理研究院科技年報(bào)：2013年版[C];2013年
7 李燁;梁雄健;;云計(jì)算發(fā)展的技術(shù)瓶頸淺析[A];兩化融合與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年
8 孫樂;何穎波;吳瑞安;石正軍;李于峰;;面向?qū)ο笥邢拊⑿杏?jì)算框架的多場耦合服務(wù)[A];中國計(jì)算力學(xué)大會'2010（CCCM2010）暨第八屆南方計(jì)算力學(xué)學(xué)術(shù)會議（SCCM8）論文集[C];2010年
9 王鵬;常慶利;李英先;;采用VMware構(gòu)建虛擬并行計(jì)算網(wǎng)絡(luò)[A];信息技術(shù)在氣象領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用論文集（二）[C];2006年
10 劉偉峰;王智廣;;細(xì)粒度并行計(jì)算編程模型研究[A];2008年全國開放式分布與并行計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)會議論文集(下冊)[C];2008年
中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前8條
1 曙光信息產(chǎn)業(yè)有限公司研發(fā)中心 溫鑫;并行計(jì)算任重道遠(yuǎn)[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2007年
2 英特爾并行計(jì)算實(shí)驗(yàn)室研究員 TimothyMattson;并行計(jì)算:減少串行軟件[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2007年
3 劉霞;計(jì)算能力的提升需要一場革命[N];科技日報(bào);2010年
4 張?jiān)迫?并行計(jì)算：迎接多核時(shí)代的挑戰(zhàn)[N];計(jì)算機(jī)世界;2006年
5 英特爾 趙軍(Jun Zhao);PC機(jī)并行計(jì)算革命尚未成功[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2009年
6 陳文光;并行計(jì)算的普及與挑戰(zhàn)[N];中國電子報(bào);2008年
7 胡英;國內(nèi)首款并行計(jì)算安全平臺問世[N];計(jì)算機(jī)世界;2007年
8 本報(bào)記者 馬文方;微軟HPC：帶動(dòng)Windows轉(zhuǎn)向并行計(jì)算[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2010年
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 李維山;面向領(lǐng)域應(yīng)用的空間域和頻域分解模式并行計(jì)算[D];吉林大學(xué);2016年
2 金晶;并行計(jì)算普適編程模型及系統(tǒng)架構(gòu)研究[D];北京郵電大學(xué);2012年
3 盛艷秀;多核異構(gòu)環(huán)境下通用并行計(jì)算框架關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國海洋大學(xué);2013年
4 劉壽生;虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺異構(gòu)并行計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國海洋大學(xué);2014年
5 付朝江;集群MPI環(huán)境下有限元結(jié)構(gòu)分析并行計(jì)算研究[D];上海大學(xué);2006年
6 王之元;并行計(jì)算可擴(kuò)展性分析與優(yōu)化[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年
7 盧風(fēng)順;面向CPU/GPU異構(gòu)體系結(jié)構(gòu)的并行計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年
8 蘭日清;大型結(jié)構(gòu)三維地震反應(yīng)分析并行計(jì)算方法研究[D];中國地震局工程力學(xué)研究所;2012年
9 胡悅;并行計(jì)算時(shí)間與存儲空間關(guān)系研究[D];上海大學(xué);2011年
10 陳軍;分布式存儲環(huán)境下并行計(jì)算可擴(kuò)展性的研究與應(yīng)用[D];中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2000年
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 胡榮華;并行計(jì)算在臨近天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2015年
2 嚴(yán)善楷;異構(gòu)系統(tǒng)中并行計(jì)算的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡技術(shù)研究[D];華南理工大學(xué);2015年
3 張玉潔;基于多GPGPU并行計(jì)算的虛擬化技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年
4 鄭偉;Spark下MPI/GPU并行計(jì)算處理機(jī)制的研究[D];中國海洋大學(xué);2015年
5 郭立帥;POI簡化并行計(jì)算方法研究[D];南京師范大學(xué);2013年
6 王昌帥;并行衛(wèi)星云導(dǎo)風(fēng)算法研究[D];吉林大學(xué);2016年
7 文劍;并行計(jì)算平臺的建立及性能分析[D];廣東工業(yè)大學(xué);2007年
8 李偉;網(wǎng)格環(huán)境下并行計(jì)算平臺應(yīng)用研究[D];西安理工大學(xué);2008年
9 涂華軻;增強(qiáng)的云化并行計(jì)算框架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2013年
10 王修林;異構(gòu)并行計(jì)算在婁底地區(qū)水土流失分析處理中的應(yīng)用研究[D];湖南大學(xué);2013年
，
本文編號：1043720
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【摘要】：針對腦網(wǎng)絡(luò)研究中需計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)數(shù)目過多造成執(zhí)行時(shí)間過長的問題,提出一種基于多核CPU(central processing unit)的并行計(jì)算方法。通過SPMD(single program multiple data)機(jī)制利用CPU的多核同時(shí)執(zhí)行,實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的屬性,利用循環(huán)打包方法降低SPMD機(jī)制中循環(huán)控制的時(shí)間,得到并行計(jì)算多個(gè)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的時(shí)間,同串行計(jì)算時(shí)間相比,可得到此方法的并行計(jì)算效果。與傳統(tǒng)并行單個(gè)算法的策略相比,該方法利用不同腦網(wǎng)絡(luò)之間計(jì)算的獨(dú)立性,采取同時(shí)計(jì)算多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的策略。在一臺多核CPU的主機(jī)上,分析CPU核數(shù)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)規(guī)模這兩個(gè)因素對網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)計(jì)算并行效果影響。在利用12個(gè)CPU核并行計(jì)算網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)規(guī)模為3000的指標(biāo)時(shí),加速比均達(dá)到2以上,其中效果最好的是網(wǎng)絡(luò)同配系數(shù)的計(jì)算,加速比達(dá)到6倍以上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,基于SPMD機(jī)制和循環(huán)打包方法的并行計(jì)算架構(gòu)對腦網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)計(jì)算的并行效果顯著,加速比隨著CPU核數(shù)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)規(guī)模的增長呈上升趨勢。
【作者單位】： 太原理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 功能腦網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)鋵傩?/strong> 并行計(jì)算 多核中央處理器 單程序多數(shù)據(jù)機(jī)制
【基金】：國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(61402318);國家自然科學(xué)基金面上基金項(xiàng)目(61373101) 太原理工大學(xué)青年團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)基金項(xiàng)目(2013T047)
【分類號】：TP338.6
【正文快照】： 0引言近年來,腦網(wǎng)絡(luò)研究對于人腦疾病的判斷越來越重要。一些神經(jīng)科學(xué)家們開始致力于構(gòu)建人腦網(wǎng)絡(luò)、分析腦網(wǎng)絡(luò)屬性[1]的工作。在研究過程中,多個(gè)網(wǎng)絡(luò)過長的計(jì)算時(shí)間給人腦研究帶來很大的障礙。究其原因分為以下幾點(diǎn)。根據(jù)構(gòu)建腦網(wǎng)絡(luò)的方法,可將其定義為不同節(jié)點(diǎn)數(shù)目的復(fù)雜網(wǎng)
【相似文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 孫廣中;徐云;鄭啟龍;吳俊敏;陳國良;;并行計(jì)算系列課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)[J];計(jì)算機(jī)教育;2008年15期
2 陸克中;孫宏元;;同構(gòu)集群中并行計(jì)算熵研究[J];深圳大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版);2009年01期
3 胡霞;;并行計(jì)算如何用于科學(xué)問題研究[J];科技資訊;2009年27期
4 李斌;并行計(jì)算用的計(jì)算機(jī)和模型[J];管理科學(xué)文摘;1996年04期
5 魏臻;;高性能計(jì)算,高興能計(jì)算[J];中國教育網(wǎng)絡(luò);2010年06期
6 劉赫男,羅霄,高曉東;并行計(jì)算的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];煤;2001年01期
7 宋安軍,彭勤科,胡保生;并行計(jì)算模型在集群環(huán)境下的適應(yīng)性[J];計(jì)算機(jī)工程;2003年18期
8 王琥,李光耀,鐘志華;有限元并行計(jì)算中網(wǎng)格自動(dòng)分區(qū)的優(yōu)化[J];工程力學(xué);2005年S1期
9 王歡;都志輝;;并行計(jì)算模型對比分析[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2005年12期
10 林育山;;高性能并行計(jì)算中幾種模型剖析[J];福建電腦;2007年02期
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1 黃宇光;;整體同步并行計(jì)算方法的現(xiàn)狀與發(fā)展[A];信息科學(xué)與微電子技術(shù):中國科協(xié)第三屆青年學(xué)術(shù)年會論文集[C];1998年
2 王欣;李志山;張志遠(yuǎn);;并行計(jì)算在彈塑性時(shí)程分析中的應(yīng)用[A];信息化推動(dòng)工程建設(shè)工業(yè)化——第四屆工程建設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用創(chuàng)新論壇論文集[C];2013年
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4 裘懿勇;徐斌;劉曉明;;并行計(jì)算作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)的架構(gòu)及應(yīng)用[A];第十四屆中國科協(xié)年會第5分會場：綠色船舶與海洋裝備創(chuàng)新發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化論壇論文集[C];2012年
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7 李燁;梁雄健;;云計(jì)算發(fā)展的技術(shù)瓶頸淺析[A];兩化融合與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年
8 孫樂;何穎波;吳瑞安;石正軍;李于峰;;面向?qū)ο笥邢拊⑿杏?jì)算框架的多場耦合服務(wù)[A];中國計(jì)算力學(xué)大會'2010（CCCM2010）暨第八屆南方計(jì)算力學(xué)學(xué)術(shù)會議（SCCM8）論文集[C];2010年
9 王鵬;常慶利;李英先;;采用VMware構(gòu)建虛擬并行計(jì)算網(wǎng)絡(luò)[A];信息技術(shù)在氣象領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用論文集（二）[C];2006年
10 劉偉峰;王智廣;;細(xì)粒度并行計(jì)算編程模型研究[A];2008年全國開放式分布與并行計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)會議論文集(下冊)[C];2008年
中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前8條
1 曙光信息產(chǎn)業(yè)有限公司研發(fā)中心 溫鑫;并行計(jì)算任重道遠(yuǎn)[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2007年
2 英特爾并行計(jì)算實(shí)驗(yàn)室研究員 TimothyMattson;并行計(jì)算:減少串行軟件[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2007年
3 劉霞;計(jì)算能力的提升需要一場革命[N];科技日報(bào);2010年
4 張?jiān)迫?并行計(jì)算：迎接多核時(shí)代的挑戰(zhàn)[N];計(jì)算機(jī)世界;2006年
5 英特爾 趙軍(Jun Zhao);PC機(jī)并行計(jì)算革命尚未成功[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2009年
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8 本報(bào)記者 馬文方;微軟HPC：帶動(dòng)Windows轉(zhuǎn)向并行計(jì)算[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2010年
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1 李維山;面向領(lǐng)域應(yīng)用的空間域和頻域分解模式并行計(jì)算[D];吉林大學(xué);2016年
2 金晶;并行計(jì)算普適編程模型及系統(tǒng)架構(gòu)研究[D];北京郵電大學(xué);2012年
3 盛艷秀;多核異構(gòu)環(huán)境下通用并行計(jì)算框架關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國海洋大學(xué);2013年
4 劉壽生;虛擬現(xiàn)實(shí)仿真平臺異構(gòu)并行計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國海洋大學(xué);2014年
5 付朝江;集群MPI環(huán)境下有限元結(jié)構(gòu)分析并行計(jì)算研究[D];上海大學(xué);2006年
6 王之元;并行計(jì)算可擴(kuò)展性分析與優(yōu)化[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年
7 盧風(fēng)順;面向CPU/GPU異構(gòu)體系結(jié)構(gòu)的并行計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年
8 蘭日清;大型結(jié)構(gòu)三維地震反應(yīng)分析并行計(jì)算方法研究[D];中國地震局工程力學(xué)研究所;2012年
9 胡悅;并行計(jì)算時(shí)間與存儲空間關(guān)系研究[D];上海大學(xué);2011年
10 陳軍;分布式存儲環(huán)境下并行計(jì)算可擴(kuò)展性的研究與應(yīng)用[D];中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2000年
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 胡榮華;并行計(jì)算在臨近天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];華南理工大學(xué);2015年
2 嚴(yán)善楷;異構(gòu)系統(tǒng)中并行計(jì)算的動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡技術(shù)研究[D];華南理工大學(xué);2015年
3 張玉潔;基于多GPGPU并行計(jì)算的虛擬化技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年
4 鄭偉;Spark下MPI/GPU并行計(jì)算處理機(jī)制的研究[D];中國海洋大學(xué);2015年
5 郭立帥;POI簡化并行計(jì)算方法研究[D];南京師范大學(xué);2013年
6 王昌帥;并行衛(wèi)星云導(dǎo)風(fēng)算法研究[D];吉林大學(xué);2016年
7 文劍;并行計(jì)算平臺的建立及性能分析[D];廣東工業(yè)大學(xué);2007年
8 李偉;網(wǎng)格環(huán)境下并行計(jì)算平臺應(yīng)用研究[D];西安理工大學(xué);2008年
9 涂華軻;增強(qiáng)的云化并行計(jì)算框架系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2013年
10 王修林;異構(gòu)并行計(jì)算在婁底地區(qū)水土流失分析處理中的應(yīng)用研究[D];湖南大學(xué);2013年
，本文編號：1043720
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