第二届国际并行体系结构、算法和程序设计研讨会会议论文集 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:205

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出版时间:2009-12

价格:60.00元

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isbn号码:9787312025389

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• 并行计算
• 体系结构
• 算法
• 程序设计
• 国际会议
• 计算机科学
• 高性能计算
• 软件工程
• 学术会议
• 论文集

第二届国际并行体系结构、算法和程序设计研讨会会议论文集 引言 第二届国际并行体系结构、算法和程序设计研讨会（The 2nd International Workshop on Parallel Architectures, Algorithms, and Programming, PAAAP）汇聚了全球顶尖的研究人员、工程师和学者，共同探讨并行计算领域的最新进展和未来方向。本论文集收录了研讨会上提交的经过严格评审的优秀学术论文，内容涵盖了并行体系结构设计、高效并行算法开发、以及面向高性能计算的程序设计等多个关键维度。通过对这些前沿研究成果的呈现，本文集旨在促进学术交流，激发创新思维，并为推动并行计算技术的进步贡献力量。 并行体系结构 在日益增长的数据处理需求和计算复杂性的驱动下，新型并行体系结构的研究显得尤为重要。本论文集中的相关论文深入探讨了以下几个方面： 异构计算平台的设计与优化： 随着CPU、GPU、FPGA以及专用AI加速器等异构组件的广泛应用，如何有效地整合和管理这些不同的计算资源成为了研究热点。论文涉及了面向特定应用场景的异构加速器设计，例如针对深度学习、大数据分析或科学计算的任务。研究人员提出了创新的互连网络拓扑、内存层次结构和数据调度策略，以最小化通信开销，提升整体性能。 新型内存和存储技术： 传统DRAM的带宽和延迟限制了并行计算的进一步发展。本论文集收录了关于持久内存、计算内存（processing-in-memory, PIM）等新兴技术的探索。研究人员分析了这些技术在减少数据搬移、加速内存访问方面的潜力，并提出了相应的编程模型和系统架构。 可重构计算和专用硬件： 为了满足特定领域计算的极致性能需求，对可重构计算单元（如FPGA）以及专用集成电路（ASIC）的研究也在不断深入。论文探讨了如何更高效地将算法映射到硬件，实现定制化的加速，以及相关的设计流程和验证方法。 面向大规模系统的并行性： 随着计算规模的不断扩大，如何在高密度、多节点并行环境中实现有效的通信和同步是巨大的挑战。论文研究了新型的片上网络（Network-on-Chip, NoC）设计，包括低延迟、高吞吐量的路由算法和流量控制机制。此外，对面向大规模分布式系统的容错和可扩展性架构也进行了深入分析。 能效比的提升： 在追求高性能的同时，功耗一直是并行计算系统面临的重要课题。论文提出了一系列在体系结构层面实现能效优化的方法，例如动态电压和频率调整（DVFS）、低功耗计算单元设计、以及智能的功耗管理策略。 高效并行算法 算法是发挥并行硬件潜力的关键。本论文集中的算法研究聚焦于如何在并行环境中高效地解决各类计算问题： 大规模数据分析算法： 随着大数据时代的到来，针对海量数据的并行处理算法成为研究的重点。论文涵盖了图计算、流数据处理、机器学习模型训练等场景下的并行算法。研究人员设计了具有低通信开销和高计算密度的算法，能够有效利用多核CPU、GPU和分布式集群的并行能力。 高性能科学计算算法： 诸如数值模拟、求解偏微分方程、优化问题等科学计算领域是并行计算的主要应用场景。论文介绍了针对这些问题的新型并行算法，例如更高效的稀疏矩阵运算、快速傅里叶变换（FFT）、以及基于迭代法的求解器。特别是在气候模拟、物理仿真、药物发现等领域，研究人员提出了能够缩短计算周期的先进算法。 组合优化与图算法： 在物流、网络设计、生物信息学等领域，组合优化和图算法扮演着重要角色。论文探讨了如何设计能够并行解决 NP-hard 问题的近似算法和启发式算法，以及高效的并行图遍历、连通性分析、最短路径查找等算法。 面向新兴计算范式的算法： 随着量子计算、神经形态计算等新兴计算范式的出现，研究人员也开始探索其并行算法设计。虽然这部分内容可能相对初步，但代表了未来并行计算发展的重要方向。 动态负载均衡与任务调度算法： 在复杂的并行系统中，如何根据计算任务的动态变化进行高效的负载均衡和任务调度，以充分利用所有计算资源，是提升整体性能的关键。论文提出了创新的动态调度算法和负载均衡策略，能够适应不同类型和规模的并行应用。 面向高性能计算的程序设计 强大的硬件和高效的算法需要与之匹配的程序设计方法才能充分发挥其效能。本论文集中的程序设计研究关注如何使开发者更容易地编写、调试和优化并行程序： 并行编程模型与语言： OpenMP、MPI、CUDA、OpenCL等是目前主流的并行编程模型。论文分析了这些模型的优势与局限性，并提出了更高级别、更易用的抽象模型，以简化并行程序的开发。此外，对支持新硬件特性的新型编程语言和扩展也进行了探讨。 编译器优化技术： 编译器的作用是将高级语言编写的程序转换成高效的机器代码。论文研究了针对并行体系结构的先进编译器优化技术，例如循环并行化、数据布局优化、自动向量化、以及针对异构平台的代码生成。 调试与性能分析工具： 并行程序的调试和性能分析是极其困难的任务。论文介绍了一系列创新的调试器、性能剖析器和可视化工具，能够帮助开发者快速定位错误、识别性能瓶颈，并指导优化过程。 高层抽象与领域特定语言（DSL）： 为了降低并行编程的门槛，研究人员致力于开发领域特定语言（DSL）和更高层次的抽象接口，使领域专家能够更方便地表达并行计算逻辑，而无需深入了解底层的并行细节。 可扩展性与可移植性： 随着并行系统规模的不断扩大和硬件的多样化，程序的性能和可移植性成为了重要考量。论文研究了如何设计具有良好可扩展性的并行程序，以及如何在不同并行平台上实现高效的迁移。 结论 本论文集集中体现了第二届国际并行体系结构、算法和程序设计研讨会所取得的丰硕成果。参会者在体系结构创新、算法突破以及程序设计方法革新等方面都贡献了宝贵的见解。这些研究成果不仅对当前的并行计算领域具有重要的理论和实践意义，也为未来的技术发展指明了方向。通过对这些前沿工作的深入学习和交流，我们有理由相信，并行计算将在解决日益复杂的科学、工程和社会问题方面发挥越来越重要的作用。

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