基于圖形處理器的數(shù)據(jù)流并行處理方法研究
發(fā)布時間:2021-12-24 04:43
多核CPU和多核GPU的出現(xiàn)意味著并行系統(tǒng)已成為主流處理器芯片。此外,根據(jù)摩爾定律,其并行性將不斷擴展。這意味著并行計算將會逐漸成為未來科學(xué)計算和常規(guī)應(yīng)用程序的主流。相對于價格昂貴的向量處理器和網(wǎng)絡(luò)通信丌銷巨大的MPI標準的并行計算平臺,圖形處理器作為一種價格低廉,普及性高,并且擁有強大計算能力和高內(nèi)存帶寬的通用并行計算設(shè)備,已經(jīng)得到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。數(shù)據(jù)流作為一種新的數(shù)據(jù)形態(tài),具有數(shù)據(jù)快速,連續(xù)到達,潛在巨大容量等特點,對數(shù)據(jù)流處理和挖掘算法提出了更高的要求。如何提高數(shù)據(jù)流系統(tǒng)的吞吐能力,提高數(shù)據(jù)流處理和挖掘算法的實時性成為數(shù)據(jù)流研究領(lǐng)域的一個重要研究問題。本文致力于圖形處理器通用并行計算在數(shù)據(jù)流挖掘領(lǐng)域的應(yīng)用研究,結(jié)合圖形處理器通用并行計算和數(shù)據(jù)流自身的特點,在理論上提出了一個圖形處理器數(shù)據(jù)流并行計算的框架模型,并分別從單數(shù)據(jù)流和多數(shù)據(jù)流處理角度研究如何使用圖形處理器協(xié)助中央處理優(yōu)化數(shù)據(jù)流處理過程。針對單數(shù)據(jù)流,本文提出一種數(shù)據(jù)流分位數(shù)并行維護方法,該法以數(shù)據(jù)塊為單位在系統(tǒng)主存與顯存之間交換數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)元組,并使用圖形處理對數(shù)據(jù)流進行快速并行處理,以基本窗口為單位對滑動窗口進...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
GPU與CPu每秒浮點運算次數(shù)比F191.1GPUandCPUinFloating一PointOPerationPerSeeond
圖1.3GPU中的更多晶體管用于數(shù)據(jù)處理F191.3GPUdonatesmoretransistorsintodataProcessing圖形處理器強大的計算能力引起了學(xué)者們對其在計算機圖形領(lǐng)域之外的通用并行域的廣泛關(guān)注,例如流體模擬、代數(shù)計算、分子模擬、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、頻譜分析、像,天體運行計算、碰撞檢測等領(lǐng)域。圖形處理器通用并行計算在近年來已經(jīng)成研究的熱點。2早期圖形處理器通用并行計算在以NvidiaGeForce3,GeForee4為代表的第三代圖形處理器出現(xiàn)之后,圖形處步具備了可編程能力:頂點級出現(xiàn)可編程性,而在像素級只有有限的可編程性,理的訪問格式被限定到定點數(shù)上。在這一時期的圖形處理器通用計算主要利用圖I來結(jié)合紋理映射技術(shù)進行,對于頂點的編程也主要通過使用匯編語一言編寫著色ader)程序片段進行。這一時期的圖形處理器通用計算領(lǐng)域的研究并不適具有廣而僅僅限于具有資深的計算機圖形學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者,圖形處理器通用計算領(lǐng)域的研中于一些簡單的代數(shù)運算和矩陣乘法等。
傾斜窗口模型基于這樣一種考慮:最近的數(shù)據(jù)往往比過去的數(shù)據(jù)具有更大的價值且需要更高的細節(jié),離當(dāng)前時間點越遠的數(shù)據(jù),越可以以更粗的粒度進行摘要。文獻「23]基于分別基于自然語義角度和邏輯角度提出了兩種傾斜窗口模型,如圖1.4所示:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于相關(guān)分析的多數(shù)據(jù)流聚類(英文)[J]. 屠莉,陳崚,鄒凌君. 軟件學(xué)報. 2009(07)
[2]細粒度并行計算編程模型研究[J]. 劉偉峰,王智廣. 微電子學(xué)與計算機. 2008(10)
[3]數(shù)據(jù)流上的分位數(shù)近似算法研究[J]. 楊蓓,黃厚寬. 計算機研究與發(fā)展. 2008(02)
[4]數(shù)據(jù)流的預(yù)測與分類研究[J]. 劉耀宗,王湛,張宏,劉鳳玉. 計算機科學(xué). 2007(11)
[5]基于圖形處理器的數(shù)據(jù)流快速聚類[J]. 曹鋒,周傲英. 軟件學(xué)報. 2007(02)
[6]流數(shù)據(jù)挖掘綜述[J]. 孫玉芬,盧炎生. 計算機科學(xué). 2007(01)
[7]股票數(shù)據(jù)流的相關(guān)性計算方法[J]. 彭宏,劉洋,鄧維維,鄭啟倫. 華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(01)
[8]數(shù)據(jù)流上的預(yù)測聚集查詢處理算法[J]. 李建中,郭龍江,張冬冬,王偉平. 軟件學(xué)報. 2005(07)
[9]圖形處理器用于通用計算的技術(shù)、現(xiàn)狀及其挑戰(zhàn)[J]. 吳恩華. 軟件學(xué)報. 2004(10)
[10]流數(shù)據(jù)分析與管理綜述[J]. 金澈清,錢衛(wèi)寧,周傲英. 軟件學(xué)報. 2004(08)
本文編號:3549839
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
GPU與CPu每秒浮點運算次數(shù)比F191.1GPUandCPUinFloating一PointOPerationPerSeeond
圖1.3GPU中的更多晶體管用于數(shù)據(jù)處理F191.3GPUdonatesmoretransistorsintodataProcessing圖形處理器強大的計算能力引起了學(xué)者們對其在計算機圖形領(lǐng)域之外的通用并行域的廣泛關(guān)注,例如流體模擬、代數(shù)計算、分子模擬、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、頻譜分析、像,天體運行計算、碰撞檢測等領(lǐng)域。圖形處理器通用并行計算在近年來已經(jīng)成研究的熱點。2早期圖形處理器通用并行計算在以NvidiaGeForce3,GeForee4為代表的第三代圖形處理器出現(xiàn)之后,圖形處步具備了可編程能力:頂點級出現(xiàn)可編程性,而在像素級只有有限的可編程性,理的訪問格式被限定到定點數(shù)上。在這一時期的圖形處理器通用計算主要利用圖I來結(jié)合紋理映射技術(shù)進行,對于頂點的編程也主要通過使用匯編語一言編寫著色ader)程序片段進行。這一時期的圖形處理器通用計算領(lǐng)域的研究并不適具有廣而僅僅限于具有資深的計算機圖形學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者,圖形處理器通用計算領(lǐng)域的研中于一些簡單的代數(shù)運算和矩陣乘法等。
傾斜窗口模型基于這樣一種考慮:最近的數(shù)據(jù)往往比過去的數(shù)據(jù)具有更大的價值且需要更高的細節(jié),離當(dāng)前時間點越遠的數(shù)據(jù),越可以以更粗的粒度進行摘要。文獻「23]基于分別基于自然語義角度和邏輯角度提出了兩種傾斜窗口模型,如圖1.4所示:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于相關(guān)分析的多數(shù)據(jù)流聚類(英文)[J]. 屠莉,陳崚,鄒凌君. 軟件學(xué)報. 2009(07)
[2]細粒度并行計算編程模型研究[J]. 劉偉峰,王智廣. 微電子學(xué)與計算機. 2008(10)
[3]數(shù)據(jù)流上的分位數(shù)近似算法研究[J]. 楊蓓,黃厚寬. 計算機研究與發(fā)展. 2008(02)
[4]數(shù)據(jù)流的預(yù)測與分類研究[J]. 劉耀宗,王湛,張宏,劉鳳玉. 計算機科學(xué). 2007(11)
[5]基于圖形處理器的數(shù)據(jù)流快速聚類[J]. 曹鋒,周傲英. 軟件學(xué)報. 2007(02)
[6]流數(shù)據(jù)挖掘綜述[J]. 孫玉芬,盧炎生. 計算機科學(xué). 2007(01)
[7]股票數(shù)據(jù)流的相關(guān)性計算方法[J]. 彭宏,劉洋,鄧維維,鄭啟倫. 華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2006(01)
[8]數(shù)據(jù)流上的預(yù)測聚集查詢處理算法[J]. 李建中,郭龍江,張冬冬,王偉平. 軟件學(xué)報. 2005(07)
[9]圖形處理器用于通用計算的技術(shù)、現(xiàn)狀及其挑戰(zhàn)[J]. 吳恩華. 軟件學(xué)報. 2004(10)
[10]流數(shù)據(jù)分析與管理綜述[J]. 金澈清,錢衛(wèi)寧,周傲英. 軟件學(xué)報. 2004(08)
本文編號:3549839
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