當(dāng)前,傳統(tǒng)空間隨機仿真方法已無法滿足大規(guī)模、細(xì)粒度生化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)等研究的應(yīng)用需求。首先,由于缺乏形式化表示方法,目前基于邏輯進(jìn)程范型的并行仿真開發(fā)普遍基于特定的仿真平臺進(jìn)行,使得其執(zhí)行語義與實現(xiàn)平臺緊耦合,且難以采用形式化方法對模型行為進(jìn)行分析;其次,大規(guī)�？臻g并行隨機仿真性能對所采用的算法非常敏感,而其并發(fā)執(zhí)行中模型行為的復(fù)雜性和平臺物理特征等多種因素導(dǎo)致了難以使用計算復(fù)雜性分析手段進(jìn)行有效的仿真性能評估。因此,結(jié)合形式化方法與實驗算法學(xué)理論,研究提出邏輯進(jìn)程范型的形式語義與算法實驗性評估方法,解決空間隨機仿真并行化中的結(jié)果一致性問題以及仿真算法選擇問題,對于拓展并行離散事件仿真應(yīng)用范圍,豐富和發(fā)展并行離散事件仿真建模方法學(xué)和算法評估手段,提高空間隨機仿真的運行效率等具有重要的理論和實踐意義。論文以空間隨機仿真的高效并行執(zhí)行為需求背景和目標(biāo),對邏輯進(jìn)程范型的形式語義、算法評估方法、及其在大規(guī)�？臻g隨機仿真并行化的正確性論證和算法優(yōu)選中的應(yīng)用等進(jìn)行了深入的研究。論文的主要工作和創(chuàng)新點如下:（1）提出了面向邏輯進(jìn)程范型的分割事件圖建模范式。當(dāng)前基于邏輯進(jìn)程范型的并行離散事件仿真平臺由于缺乏... 

【文章來源】：國防科技大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 立題背景
    1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究及面臨的主要問題
        1.2.1 空間隨機仿真
        1.2.2 邏輯進(jìn)程范型建模范式
        1.2.3 邏輯進(jìn)程范型仿真算法性能評估
        1.2.4 當(dāng)前研究面臨的主要問題
    1.3 課題研究目標(biāo)及意義
    1.4 論文的主要工作與創(chuàng)新
        1.4.1 主要工作
        1.4.2 論文結(jié)構(gòu)
第二章 基于邏輯進(jìn)程范型的并行仿真技術(shù)概述
    2.1 引言
    2.2 離散事件仿真
    2.3 相關(guān)概念與術(shù)語
    2.4 邏輯進(jìn)程范型
        2.4.1 概述
        2.4.2 事件執(zhí)行序與同時性
        2.4.3 邏輯進(jìn)程范型的時間管理算法
        2.4.4 并行離散事件仿真應(yīng)用
    2.5 基于邏輯進(jìn)程范型的空間隨機仿真
        2.5.1 計算系統(tǒng)生物學(xué)與隨機離散事件模型
        2.5.2 主方程方法與空間隨機仿真
    2.6 小結(jié)
第三章 面向邏輯進(jìn)程范型的形式化建模范式研究
    3.1 引言
    3.2 相關(guān)研究工作與局限性
    3.3 分割事件圖范式
        3.3.1 約束與假設(shè)
        3.3.2 事件圖與邏輯進(jìn)程
        3.3.3 分割事件圖范式定義
        3.3.4 分割事件圖語法
        3.3.5 執(zhí)行語義
    3.4 分割事件圖范式的結(jié)構(gòu)操作語義
        3.4.1 定義
        3.4.2 事件圖模型的結(jié)構(gòu)操作語義
        3.4.3 分割事件圖模型的結(jié)構(gòu)操作語義
        3.4.4 墻鐘時間執(zhí)行的路徑等價性
    3.5 小結(jié)
第四章 邏輯進(jìn)程范型仿真算法實驗性評估技術(shù)
    4.1 引言
    4.2 相關(guān)研究工作與局限性
    4.3 邏輯進(jìn)程范型仿真算法的實驗性評估方法
        4.3.1 DeMo 框架下邏輯進(jìn)程范型本體定義
        4.3.2 邏輯進(jìn)程仿真算法體系
    4.4 邏輯進(jìn)程范型的建模與仿真框架
        4.4.1 邏輯進(jìn)程的建�？蚣�
        4.4.2 邏輯進(jìn)程范型仿真算法可擴(kuò)展框架
        4.4.3 虛擬運行平臺
        4.4.4 仿真算法實驗部署方法
    4.5 基準(zhǔn)模型與仿真算法插件庫
        4.5.1 基準(zhǔn)模型
        4.5.2 邏輯進(jìn)程相關(guān)仿真算法算法庫
    4.6 典型算法的實驗性評估與結(jié)果
        4.6.1 多線程實驗
        4.6.2 多進(jìn)程實驗
    4.7 小結(jié)
第五章 基于邏輯進(jìn)程范型的空間隨機仿真并行化技術(shù)
    5.1 引言
    5.2 相關(guān)研究與局限性
    5.3 抽象下一子空間法
        5.3.1 模型表示
        5.3.2 同時狀態(tài)更新與子空間邊界一致性
        5.3.3 并行仿真結(jié)果的統(tǒng)計一致性證明
    5.4 仿真算法實驗
        5.4.1 樂觀執(zhí)行下偽隨機數(shù)序列質(zhì)量實驗性評估
        5.4.2 異步并行精確算法
    5.5 小結(jié)
第六章 領(lǐng)域相關(guān)模型的大規(guī)�？臻g并行隨機仿真
    6.1 引言
    6.2 相關(guān)研究與局限性
    6.3 領(lǐng)域相關(guān)模型的并行離散事件仿真方法
        6.3.1 分割事件圖驅(qū)動的領(lǐng)域相關(guān)建�？蚣�
        6.3.2 一般事件圖模型向分割事件圖模型的轉(zhuǎn)換方法
        6.3.3 領(lǐng)域相關(guān)語言腳本到分割事件圖范式的映射關(guān)系
    6.4 生化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)�？臻g并行隨機仿真實驗
        6.4.1 領(lǐng)域語言向仿真平臺表示的模型轉(zhuǎn)換
        6.4.2 實驗設(shè)置
        6.4.3 Lotka-Volterra 系統(tǒng)種群數(shù)量動力學(xué)特征
        6.4.4 樂觀時間管理算法性能比較
        6.4.5 基于MPI 的并行執(zhí)行加速能力評估
        6.4.6 仿真效率與范型效率評估
        6.4.7 擴(kuò)散/ 反應(yīng)常數(shù)比例對仿真性能的影響
    6.5 小結(jié)
第七章 總結(jié)與未來工作
    7.1 論文工作的總結(jié)
    7.2 課題研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的主要學(xué)術(shù)論文
攻讀博士學(xué)位期間參加的主要科研工作
重要符號表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于并行處理的分析仿真解決方案[J]. 姚益平,張穎星.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2008(24)
[2]并行離散事件仿真框架研究[J]. 林健,楊新華.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2001(02)

博士論文
[1]分布式大規(guī)模虛擬環(huán)境中的序一致性[D]. 張偉.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[2]仿真模型可移植性規(guī)范的多核并行化研究[D]. 蘇年樂.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[3]面向生化網(wǎng)絡(luò)的計算技術(shù)研究[D]. 鈕俊清.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[4]通用并行離散事件仿真環(huán)境及相關(guān)技術(shù)研究[D]. 張耀程.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[5]分布式仿真系統(tǒng)動態(tài)重構(gòu)技術(shù)研究[D]. 韓守鵬.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[6]并行仿真引擎及其相關(guān)技術(shù)研究[D]. 喬海泉.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
[7]基于擴(kuò)展事件圖的復(fù)雜仿真系統(tǒng)因果追溯分析方法[D]. 石峰.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006



本文編號：3149962