應(yīng)對(duì)從人口膨脹到環(huán)境污染、氣候變化以及水資源短缺等實(shí)際需求時(shí),水文科學(xué)的發(fā)展是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)和保障。面對(duì)解決重大科學(xué)水文問題,大規(guī)模流域的分布式水文模擬計(jì)算有著極其重要的作用和地位。然而,面向大規(guī)模流域高分辨率、長(zhǎng)歷時(shí)、多地理耦合過程的分布式水文模擬計(jì)算時(shí),數(shù)據(jù)密集計(jì)算問題凸顯,任務(wù)調(diào)度和資源分配存在一定的盲目性�，F(xiàn)有的在該領(lǐng)域進(jìn)行的研究中,流域的不同劃分類型采用不同層次的并行計(jì)算方法,且模擬單元單一化時(shí),并行效率提升則相當(dāng)有限。歸納起來,存在兩個(gè)關(guān)鍵性的問題亟待解決,它們分別是:高效的分布式水文模型并行算法的缺失、任務(wù)調(diào)度和資源協(xié)同分配機(jī)制的缺失。本文首先對(duì)分布式水文模型的可并行進(jìn)行分析,比較了它們各自實(shí)現(xiàn)的可行性。然后參照空間離散分解方式,建立起基于生態(tài)最優(yōu)性原理的分布式流域水文模型框架。那么,本研究則是針對(duì)這種分布式水文模型并行計(jì)算框架展開的,它主要包含以下內(nèi)容:第一,對(duì)計(jì)算密集或數(shù)據(jù)密集特征的任務(wù)依賴和并行處理的耦合度過高,采用DAG調(diào)度的并行方法處理任務(wù)間依賴關(guān)系問題;第二,在DAG調(diào)度算法中,表調(diào)度算法時(shí)間和空間復(fù)雜度均有良好的表現(xiàn),但是解空間的質(zhì)量很低;遺...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 本課題研究背景
        1.1.1 大流域高分辨率、長(zhǎng)歷時(shí)生態(tài)水文模擬的計(jì)算密集需求
        1.1.2 計(jì)算密集型水文模擬的難點(diǎn)
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)
        1.2.1 面向流域的分布式水文模型并行計(jì)算研究現(xiàn)狀
        1.2.2 大規(guī)模分布式水文模擬計(jì)算的并行優(yōu)化方向
    1.3 本課題的研究?jī)?nèi)容和意義
    1.4 本文結(jié)構(gòu)與安排
第2章 分布式水文模型并行策略
    2.1 Dis VOM生態(tài)水文模型
    2.2 流域的離散化與匯流網(wǎng)格構(gòu)建
    2.3 確定及求解側(cè)向水文模擬方法
    2.4 構(gòu)建子流域柵格計(jì)算任務(wù)DAG
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于任務(wù)高度的動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列調(diào)度管理
    3.1 傳統(tǒng)基于DAG模型的任務(wù)調(diào)度算法
    3.2 基于任務(wù)高度動(dòng)態(tài)調(diào)整任務(wù)優(yōu)先級(jí)的DAG調(diào)度
        3.2.1 任務(wù)優(yōu)先級(jí)的確定和資源分配策略
        3.2.2 任務(wù)優(yōu)先級(jí)的確定
        3.2.3 自適應(yīng)資源的分配
        3.2.4 自適應(yīng)資源分配DAG調(diào)度性能評(píng)估方法
    3.3 實(shí)驗(yàn)仿真與結(jié)果分析
        3.3.1 數(shù)據(jù)的搜集與處理
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于PBS計(jì)算資源管理的大規(guī)模分布式水文模擬
    4.1 大規(guī)模分布式水文模擬的計(jì)算資源管理需求
    4.2 PBS資源管理器功能描述
    4.3 結(jié)合PBS進(jìn)行任務(wù)調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法
    4.4 實(shí)驗(yàn)仿真與結(jié)果分析
        4.4.1 數(shù)據(jù)的搜集與處理
        4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于Swift工作流的超大規(guī)模分布式水文模擬
    5.1 超大規(guī)模分布式計(jì)算的難點(diǎn)
    5.2 Swift工作流功能特點(diǎn)
    5.3 Swift工作流任務(wù)驅(qū)動(dòng)原理
    5.4 Swift工作流任務(wù)驅(qū)動(dòng)方法實(shí)現(xiàn)
    5.5 實(shí)驗(yàn)仿真與結(jié)果分析
        5.5.1 實(shí)驗(yàn)區(qū)選取和相關(guān)數(shù)據(jù)說明
        5.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 工作總結(jié)與研究展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3770871