【摘要】：隨著科技的發(fā)展,計算機的計算能力越來越強,計算速度越來越快,但人類對高性能計算的需求也越來越高。除了增強處理器本身的計算能力外,并行處理是一種提高計算能力的有效手段。以前并行處理要采用昂貴的超級計算機,但隨著個人計算機成本和網(wǎng)絡(luò)成本的下降,現(xiàn)已廣泛用分布式網(wǎng)絡(luò)計算機系統(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,然后介紹了并行計算的基本理論、計算機機群系統(tǒng)、MPI消息傳遞機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機群實驗環(huán)境。然后基于網(wǎng)絡(luò)并行環(huán)境中并行算法的設(shè)計原則,結(jié)合遺傳算法的并行性,對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,不可避免地存在各種類型的噪聲干擾,這些噪聲干擾就會引起測量誤差,而求解反問題的時候往往會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的方法能夠使得噪音干擾引起的誤差在求解反問題時候不被放大,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,并對實驗結(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,主要介紹并行計算機的發(fā)展及分類、并行計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)的給出了在實際計算中所使用的MPI機群系統(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驗環(huán)境,分析比較了實驗數(shù)據(jù)。 第6章,給出了本文的結(jié)論,并對下一步的工作做了展望。 本文得到了國家自然科學(xué)基金項目(批準(zhǔn)號:60173046)的資助。
【圖文】：

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文率隨機地改變串結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中某個串的值。同生物界一樣，，GA中變很低，通常取值在.0001~.001之間。變異為新個體的產(chǎn)生提供了遺傳算法的計算過程可由圖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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TP338.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2654332