差分進(jìn)化算法的并行實(shí)現(xiàn).pdf

1、傳統(tǒng)的并行計(jì)算任務(wù)往往由大型的并行計(jì)算機(jī)來完成，因而并行機(jī)的研究也就成為并行計(jì)算的主要研究方向。隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，生物醫(yī)學(xué)、天氣預(yù)報(bào)、高能物理等領(lǐng)域的計(jì)算任務(wù)越來越多，其特點(diǎn)是計(jì)算數(shù)據(jù)多、算法復(fù)雜、計(jì)算規(guī)模大、難度高。因此，計(jì)算機(jī)的可靠性和可用性變得越來越重要。盡管單臺(tái)計(jì)算機(jī)的性能和可靠性越來越好，但是單臺(tái)計(jì)算機(jī)難以完成某些現(xiàn)實(shí)要求。為此，人們想到用普通的PC機(jī)通過某種方式連接起來，形成一個(gè)高性能系統(tǒng)，這種系統(tǒng)叫做機(jī)群。機(jī)群不僅價(jià)格

2、低廉，而且使用方便，對(duì)軟件、硬件設(shè)備要求非常低，是替代昂貴的超級(jí)計(jì)算機(jī)的最好選擇。機(jī)群技術(shù)就是將多臺(tái)計(jì)算機(jī)組織起來協(xié)同工作，模擬一臺(tái)功能更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)的技術(shù)，該技術(shù)能夠提高系統(tǒng)可用性和可靠性。
　　差分進(jìn)化算法是Storn R和Price K于1995年提出的，是一種簡(jiǎn)單而有效的新興計(jì)算技術(shù)，但是從2000年開始才被各國(guó)的專家學(xué)者重視研究，并且已取得一些成果。算法簡(jiǎn)單、收斂速度快，穩(wěn)定性高以及適合解決復(fù)雜的優(yōu)化問題是其主要特點(diǎn)。但

3、是算法也存在著許多待改進(jìn)的地方，無論是理論上還是實(shí)踐方面，差分進(jìn)化算法目前來說都不是成熟的算法，所以很有必要研究，從而擴(kuò)大算法的應(yīng)用領(lǐng)域，用它解決更多的問題。
　　本文首先分析了并行計(jì)算、并行算法以及差分進(jìn)化算法的研究現(xiàn)狀，接著詳細(xì)介紹了差分進(jìn)化算法的原理，并對(duì)算法的相關(guān)問題，尤其是種群規(guī)模、變異算子、交叉算子對(duì)差分進(jìn)化算法的影響做了較為系統(tǒng)的研究。搭建并行計(jì)算系統(tǒng)平臺(tái)并實(shí)現(xiàn)差分進(jìn)化算法的并行化是本文的重點(diǎn)，我們使用環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而