【摘要】：對地脈動數(shù)據(jù)的研究有助于地震監(jiān)測、地震預(yù)報(bào)、地震學(xué)、地震工程的發(fā)展。為了提高處理地脈動的計(jì)算能力，引入并行計(jì)算。本文首先介紹了我國目前地震研究的現(xiàn)狀，對地脈動數(shù)據(jù)的處理過程做了充分的說明。針對該并行計(jì)算進(jìn)行合理的任務(wù)劃分與評價(jià)，提出并行任務(wù)的數(shù)學(xué)模型，該任務(wù)分配問題是一個(gè)NP完全問題，在保證任務(wù)均衡的前提下，采用兩種不同的算法對任務(wù)集進(jìn)行劃分。一種是通用的優(yōu)化算法-遺傳算法，本文使用改進(jìn)的遺傳算法即單親遺傳算法，提出特殊的變異算子，加快算法的收斂。另一種是貪心算法，通過對圖論的研究，本文提出一種貪心策略，可以獲得穩(wěn)定的結(jié)果。兩種不同的算法有不同的優(yōu)點(diǎn)，貪心算法的結(jié)果穩(wěn)定，并且可以保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)均衡，遺傳算法的總體效果要優(yōu)于貪心算法，使得數(shù)據(jù)傳遞的總數(shù)更少，但是不能保證每個(gè)頂點(diǎn)集之間均衡。在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)不同的任務(wù)數(shù)和節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)進(jìn)行合理的選擇。在對任務(wù)分配以后，本文還提出了在在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上不同線程之間獲取任務(wù)的方式。通過實(shí)驗(yàn)分析了線程個(gè)數(shù)對并行節(jié)點(diǎn)效率的影響，指出線程的個(gè)數(shù)對并行的效率有較大的影響。充分分析了地脈動并行計(jì)算的性能，說明對于多線程并行系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。
【圖文】：

圖 3- 2 n =3， w=8時(shí) 的一 種 任 務(wù) 分配 方 式分 配的 貪 心算 法 法 通過 一 系 列的 選 擇 得到 問 題 的解 ， 每 次 總是 做 出 在當(dāng) 前 狀 就 是 通 過 局部 的 最 優(yōu) 來達(dá) 到 一 個(gè)全 局 的 最 優(yōu)。 這是 一種 啟 發(fā) 式 能 獲 得 最 優(yōu)解 ， 但 是 在 許 多 情況 下 確 能 達(dá)到 預(yù) 期 的目 的 ，而 題來 說 ， 本身 就 不 存 在最 優(yōu) 解 [3 1 ] 。3. 5 節(jié)提 出 的數(shù) 學(xué) 模 型 ，在 采 用 貪心 策 略 以 前必 須 對 問題 進(jìn) 行 明一 個(gè) 定理 ： 1： e 條邊 的無 向簡 單 圖 G = V，E的 頂點(diǎn) 數(shù) v 滿 足 ， C ( v，2)≥ 為 完全 圖 的 時(shí)候 。 G 根據(jù) 握手 定 理有 ：

第五 章 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果 及分 析我們 用 地 震局 某日 的數(shù) 據(jù) 文 件 （ 25 個(gè)站 點(diǎn) ） 進(jìn) 行 試驗(yàn) 。 對于 某一 個(gè)從 節(jié) 點(diǎn) 來說 ，當(dāng) 主 節(jié)點(diǎn) 開 始 向其 發(fā) 送 文 件時(shí) ， 由 主 節(jié) 點(diǎn) 記 錄 下開 始 的 時(shí)間 t 1， 當(dāng) 接 收 完 全部 的 數(shù) 據(jù)文 件 之 后 ，從 結(jié) 點(diǎn) 向主 節(jié) 點(diǎn) 傳遞 一 個(gè) 信 號， 由 主 節(jié)點(diǎn) 記 錄 下 該節(jié) 點(diǎn) 傳 遞結(jié) 束的 時(shí) 間 t 2， t 2- t 1 就是 該 節(jié) 點(diǎn) 用于 數(shù)據(jù) 傳 遞的 時(shí)間 。 該從 節(jié)點(diǎn) 接 受完 數(shù)據(jù) 文件 就 開 始創(chuàng) 建 線 程并 發(fā) 的 完 成計(jì) 算 。 當(dāng) 該 從 結(jié) 點(diǎn)所 有 的 線 程都 完 成 計(jì) 算后 ， 關(guān) 閉 S o ck et ， 這時(shí) 主 節(jié) 點(diǎn) 記 錄 下 這 個(gè) 時(shí) 間 t 3， t 3- t 2 就是 并 行 計(jì) 算 的 時(shí) 間 。 將結(jié) 果 精確 到秒 。 實(shí)驗(yàn) 中 的主 節(jié)點(diǎn) 與 從結(jié) 點(diǎn)的 配 置均 為 P 4 1G B / 5 00 G，， 操作 系 統(tǒng)都 是 Wi n d o w sXP ，是 用 JD K 1 . 5 。每個(gè) 從 節(jié) 點(diǎn)創(chuàng) 建 5 個(gè) 并行 計(jì) 算的 線程 ， 實(shí)驗(yàn) 的數(shù) 據(jù) 總量 為 10 G 。 對于 w= 2 5 ，n = 2 5 來說 比 較 貪心 算 法 和遺 傳 算法 ，結(jié)果 相差 不 大（遺 傳 算 法為 78 ， 貪心 算 法 為 81 ） ，基 于 貪心 算 法的 頂 點(diǎn) 集均 衡 的 特 點(diǎn)， 這 里 使用 貪 心 算 法進(jìn) 行 任務(wù)分 配 。按 照 第 四章 的 流程 進(jìn) 行并 行 計(jì) 算， 結(jié) 果如 下 圖 所示 ：
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TP338.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2658892