《并行计算系列丛书:并行算法实践(附光盘)》是并行计算系列从书之四,旨在介绍并行算法的具体编程实现以及与其相关的并行程序设计基础。
本书从内容安排上分力上篇和下篇。其中,上篇介绍并行程序设计导论,主要包括并行程序设计基础(并行计算机系统与结构模型、PC机群搭建和并行程序设计简介等);并行程序编程指南(MPI、PVM HPF和OpenMP等)和并行程序开发方法(可视化并行程序设计环境、并行程序调试和并行程序性能分析及优化等)。下篇介绍并行算法编程实现,主要包括非数值并行算法(排序、串匹配、图论、组合优化和计算儿何等)及其MPI编程实现和数值计算并行算法(矩阵运算、线性方程组求解、矩阵特征值计算和傅氏及小波变换等)及其MPI编程实现。
书中内容精炼、实用,体现了并行算法的设计与实现相结合,可作为高等学校计算机及相关专业的本科高年级学生和研究生的教材,其中上篇和下篇也可分别作为“并行程序设计导论”和“并行算法编程指南”单独使用。本书也可供从事并行程序设计及其实现的科技人员参考阅读。
高性能计算机是一个国家经济和科技实力的综合体现,也是促进经济、科技发展,社会进步和国防安全的重要工具,已成为世界各国竞相争夺的战略制高点。一些发达国家纷纷制定战略计划,提出很高目标,投入大量资金,加速研究开发步伐。多年来,随着大规模集成电路技术的不断进步,以多CPU为基础的高性能并行计算机得到了迅速的发展,其高端系统正向百万亿次、千万亿次迈进。我国近十年来,对高性能并行计算的研究开发也给予了很大重视,取得了长足进步和可贵经验,研制出了具有相当水平的并行机系统,但与发达国家相比,差距仍然甚大,在高性能并行计算的应用开发与相关的人才培养教育方面尤显不足。如何使高性能并行机系统深入充分地在国民经济、科研和社会应用的发展中发挥作用,实为当务之急,引起人们的普遍关心。
由中国科技大学陈国良教授主编的这套丛书,正适应了我国高性能并行计算研究、开发、应用、教育之需。本丛书由《并行算法的设计与分析》、《并行计算机体系结构》和《并行算法实践》三大部分组成,而以《并行计算一一结构.算法。编程》为全丛书之提要。该丛书以并行计算为主题,对并行计算的硬件平台(当代主流并行计算机系统)、并行计算的理论基础(并行算法的设计与分析)和并行计算的软件支撑(并行程序设计)全面系统地展开了讨论,内容丰富,取材新近,具有相当的深度和广度,涵盖了并行计算机体系结构和并行算法的理论、设计和实践的各个方面,是国内外不多见的优秀著作。
陈国良教授是国家高性能计算中心(合肥)主任,长期从事并行算法和并行计算机体系结构的研究,本套丛书是作者几十年从事教学与科研工作的结晶,是目前国内该领域内容涵盖最为全面的系列著作。它的出版必将对进一步推动我国并行计算学科的发展与应用推广产生深远的影响。
陈国良,中国科学技术大学教授,1938年6月生,安徽颖上人。1961年毕业于西安交通大学无线电系计算机专业。现任国家高性能计算中心(合肥)主任,博士生导师,国家教育部高等学校计算机科学技术教学指导委员会副主任,全国高等教育电子、电工与信息类专业自考指导委员会副主任,中国计算机学会理事,中国计算机学会开放系统专业委员会副主任,中国数学会计算数学并行计算专业委员会委员,中国计算机学会数据通信与计算机网络专业委员会委员,全国自然科学名词审定委员会委员。曾任中国科学技术大学计算机系主任和安徽省计算机学会理事长。享受国家政府特殊津贴。
陈国良教授长期从事计算机科学技术的教学与研究工作。主要研究领域为并行算法、计算机体系结构、计算机网络和神经计算等。先后主持完成了10多项国家863计划、国家攀登计划、国家973计划、国家自然基金、教育部博士基金等科研项目。取得了多项被国内外广泛引用的、达到国际先进水平的科研成果,发表论文100多篇,出版著作7部、译著5部,参与主编计算机类词典、词汇5部,主审、主编计算机类各种教材8部。曾获国家级二等奖以及部、省、院级一等、二等、三等奖共11项。
十几年来,陈国良教授先后指导计算机专业硕士研究生40余名和博士研究生30余名,率先创建了我国第一个国家高性能计算中心,为我国培养了一批在国内外从事算法研究的高级人才。
日前,水利部淮河水利委员会在致中国科学技术大学的感谢信中说:\"特别感谢陈国良教授项目组,在淮河今夏防洪战斗中亲临防洪调度第一线以及提供高性能计算支持,使我们取得了战胜特大洪水的胜利。\"感谢信中提到的陈国良,人称\"神算子\",现为中国科学技术大学教授,博士生导师,国家高性能计算中心(合肥)主任,国际高性能计算(亚洲)常务理事。不计名利,振兴国货陈国良教授是安徽省颍上人,父母都是地地道道的庄稼人,大字不识一个。由于家里困难,陈教授靠国家的助学金读完了中学。1956年考入上海交通大学电力系,成为方圆几十里的第一个大学生。进入大学不久,随大学整体搬迁到西安,他又成了西安交通大学的学生。1961年毕业后,参军从事国防科研工作,1973年,陈教授调入科大,至今在科大从事教育科研事业整整30年。
从大学时代起,陈教授就参加了电子管计算机和晶体管计算机等两代国产计算机的研制,对民族计算机事业深有感情。由于文革的影响,我国自行研制的计算机与世界水平的差距在不
上篇 并行程序设计导论
单元 Ⅰ 并行程序设计基础
第一章 并行计算机系统与结构模型
第二章 PC机群的搭建
第三章 并行程序设计简介
单元Ⅱ 并行程序编程指南
第四章 MPI编程指南
第五章 PVM编程指南
第六章 HPF编程指南
第七章 PpenMP编程指南
单元Ⅲ 并行程序开发方法
第八章 可视化并行程序设计环境
第九章 并行程序的调试
第十章 并行程序的性能分析
第十一章 并行程序的性能优化
第十二章 图形化并行程序集成开发环境
下篇 并行算法编程实现
单元Ⅳ 非数值并行算法MPI编程实现
第十三章 排序
第十四章 串匹配
第十五章 图论
第十六章 组合优化
第十七章 计算几何
单元Ⅴ 数值并行算法MPI编程实现
第十八章 矩阵运算
第十九章 线性议程组的直接解法
第二十章 线性议程组的迭代解法
第二十一章 矩阵特征值计算
第二十二章 快速傅氏变换和离散小波变换
单元V习题
算法索引
MPI源程序清单
专业术语中英文对照及索引