差分進化算法的并行實現(xiàn).pdf

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

2、低廉，而且使用方便，對軟件、硬件設(shè)備要求非常低，是替代昂貴的超級計算機的最好選擇。機群技術(shù)就是將多臺計算機組織起來協(xié)同工作，模擬一臺功能更強大的計算機的技術(shù)，該技術(shù)能夠提高系統(tǒng)可用性和可靠性。
　　差分進化算法是Storn R和Price K于1995年提出的，是一種簡單而有效的新興計算技術(shù)，但是從2000年開始才被各國的專家學(xué)者重視研究，并且已取得一些成果。算法簡單、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。但

3、是算法也存在著許多待改進的地方，無論是理論上還是實踐方面，差分進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算、并行算法以及差分進化算法的研究現(xiàn)狀，接著詳細介紹了差分進化算法的原理，并對算法的相關(guān)問題，尤其是種群規(guī)模、變異算子、交叉算子對差分進化算法的影響做了較為系統(tǒng)的研究。搭建并行計算系統(tǒng)平臺并實現(xiàn)差分進化算法的并行化是本文的重點，我們使用環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)而