【摘要】：隨著科技的發(fā)展,計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力越來越強(qiáng),計(jì)算速度越來越快,但人類對(duì)高性能計(jì)算的需求也越來越高。除了增強(qiáng)處理器本身的計(jì)算能力外,并行處理是一種提高計(jì)算能力的有效手段。以前并行處理要采用昂貴的超級(jí)計(jì)算機(jī),但隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)成本和網(wǎng)絡(luò)成本的下降,現(xiàn)已廣泛用分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行并行處理。本文是在MPI網(wǎng)絡(luò)并行環(huán)境中,將求解二維熱物性方程參數(shù)的反問題用正則化方法結(jié)合并行遺傳算法進(jìn)行數(shù)值求解。 本文首先介紹本課題研究的背景與意義,然后介紹了并行計(jì)算的基本理論、計(jì)算機(jī)機(jī)群系統(tǒng)、MPI消息傳遞機(jī)制和遺傳算法的原理和特征,接著介紹了熱傳導(dǎo)反問題的正則化解法,在此基礎(chǔ)上,建立了基于Linux系統(tǒng)和MPI的PC機(jī)群實(shí)驗(yàn)環(huán)境。然后基于網(wǎng)絡(luò)并行環(huán)境中并行算法的設(shè)計(jì)原則,結(jié)合遺傳算法的并行性,對(duì)融合了噪音干擾的陶瓷/金屬材料熱物性反問題用正則化方法進(jìn)行數(shù)值求解。在溫度測量的同時(shí),不可避免地存在各種類型的噪聲干擾,這些噪聲干擾就會(huì)引起測量誤差,而求解反問題的時(shí)候往往會(huì)把這些誤差成倍放大,導(dǎo)致結(jié)果的不可用性。正則化方法通過添加正則項(xiàng)的方法能夠使得噪音干擾引起的誤差在求解反問題時(shí)候不被放大,故而能使熱物性反問題得到加速收斂。本文研究了熱物性反問題的正則方法在并行遺傳算法中所起的優(yōu)化作用,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。最后總結(jié)了本文所做的工作,并指出有待于進(jìn)一步研究的問題。 本文總共分為六章,其內(nèi)容如下: 第1章,主要介紹本課題研究的背景與意義及本文所做的主要工作。 第2章,主要介紹并行計(jì)算機(jī)的發(fā)展及分類、并行計(jì)算的基本理論以及并行遺傳算法。 第3章,介紹了MPI系統(tǒng),并且詳細(xì)的給出了在實(shí)際計(jì)算中所使用的MPI機(jī)群系統(tǒng)的配置。 第4章,詳細(xì)介紹了反問題的正則化算法,并給出算法模型。 第5章,介紹了反問題模型的數(shù)值求解和正則化方法,建立了求解反問題的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,分析比較了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 第6章,給出了本文的結(jié)論,并對(duì)下一步的工作做了展望。 本文得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):60173046)的資助。
【圖文】：

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文率隨機(jī)地改變串結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中某個(gè)串的值。同生物界一樣，，GA中變很低，通常取值在.0001~.001之間。變異為新個(gè)體的產(chǎn)生提供了遺傳算法的計(jì)算過程可由圖4一1表示:

并行算法的主從式模型
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TP338.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2654332