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本發(fā)明公開(kāi)了一種局部特征的分布式并行提取方法，包括：利 用圖像爬蟲(chóng)軟件下載圖像到云環(huán)境中的各個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，并建立圖像數(shù) 據(jù)庫(kù)，圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)了每張圖像的 ID 與計(jì)算節(jié)點(diǎn)的 ID 之間的映 射關(guān)系，并行地獲取每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)上存儲(chǔ)的每張圖像的像素值，并建 立圖像的 ID 與其像素大小之間的映射關(guān)系，根據(jù)云環(huán)境中每個(gè)計(jì)算節(jié) 點(diǎn)存儲(chǔ)的每張圖像像素大小，獲得云環(huán)境中每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)上總像素值， 根據(jù)云環(huán)境里每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)總像素值、計(jì)

NS-3 是一款面向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的離散事件仿真軟件，主要用于研究與教學(xué)目的。 NS-3 作為源代碼公開(kāi)的一款免費(fèi)軟件， GNU GPLv2 認(rèn)證許可，可被大眾研究、 改進(jìn)與使用，它將逐步取代目前廣泛應(yīng)用的 NS-2 網(wǎng)絡(luò)模擬軟件。NS-3 是由 C++ 和 Python 語(yǔ)言編寫(xiě)的， 可作為源代碼發(fā)布并適用以下的系統(tǒng)： Linux ， Unix variants，OS X，以及 Windows 平臺(tái)上運(yùn)行的 Cygwin 或 MinGW 等。NS-3模擬仿真平臺(tái)可以用來(lái)模擬仿真各種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)、以及各種類(lèi)型的協(xié)議，在原有平臺(tái)基礎(chǔ)上自定義仿真環(huán)境與參數(shù)等。 基于NS3的并行模擬仿真系統(tǒng)，借助NS-3模擬仿真平臺(tái)開(kāi)源、免費(fèi)并且技術(shù)先進(jìn)等優(yōu)勢(shì)，在NS-3仿真系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)多計(jì)算節(jié)點(diǎn)并行仿真，提高仿真效率。本項(xiàng)目科技成果，在保證并行仿真效果與串行仿真結(jié)果一致的前提下，提高模擬仿真時(shí)間效率，適用于計(jì)算量巨大的模擬仿真任務(wù)，計(jì)算效率與并行計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)量相關(guān)，增加計(jì)算節(jié)點(diǎn)能夠大幅度提高模擬仿真時(shí)間效率。項(xiàng)目研究成果可用于科研機(jī)構(gòu)，企業(yè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)等所需的復(fù)雜模擬仿真任務(wù)，提高其項(xiàng)目研發(fā)、驗(yàn)證的效率，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、測(cè)試周期。

NS-3 是一款面向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的離散事件仿真軟件，主要用于研究與教學(xué)目的。 NS-3 作為源代碼公開(kāi)的一款免費(fèi)軟件， GNU GPLv2 認(rèn)證許可，可被大眾研究、 改進(jìn)與使用，它將逐步取代目前廣泛應(yīng)用的 NS-2 網(wǎng)絡(luò)模擬軟件。NS-3 是由 C++ 和 Python 語(yǔ)言編寫(xiě)的， 可作為源代碼發(fā)布并適用以下的系統(tǒng)： Linux ， Unix variants，OS X，以及 Windows 平臺(tái)上運(yùn)行的 Cygwin 或 MinGW 等。NS-3模擬仿真平臺(tái)可以用來(lái)模擬仿真各種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)、以及各種類(lèi)型的協(xié)議，在原有平臺(tái)基礎(chǔ)上自定義仿真環(huán)境與參數(shù)等。

高密度高性能并行計(jì)算平臺(tái)是將CPU刀片、DSP卡、GPU卡通過(guò)高速總線(xiàn)進(jìn)行互聯(lián)；采用異構(gòu)并行計(jì)算框架，實(shí)現(xiàn)多機(jī)、多卡、多核的資源分配和負(fù)載均衡；提供適合大規(guī)模并行計(jì)算的算法平臺(tái)。用戶(hù)在該平臺(tái)上采用傳統(tǒng)的串行思路編程即可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的并行計(jì)算。 該計(jì)算平臺(tái)相對(duì)于傳統(tǒng)的服務(wù)器系統(tǒng)具有體積小、重量輕、功耗低、計(jì)算能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。由于CPU適合邏輯業(yè)務(wù)、DSP適合粗粒度的并行計(jì)算、GPU適合規(guī)整數(shù)據(jù)的細(xì)粒度計(jì)算，所以通過(guò)CPU刀片、DSP卡、GPU卡數(shù)目的組合配置，可適合多種、不同類(lèi)型的計(jì)算業(yè)務(wù)。 1. 硬件環(huán)境 硬件環(huán)境為6U高標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器，最多可支持三類(lèi)（CPU/DSP/GPU/）、9張板卡。在板卡間提供網(wǎng)絡(luò)和PCIE的高速數(shù)據(jù)總線(xiàn)，示意圖如圖1所示。 平臺(tái)硬件包括一個(gè)主控板和8個(gè)擴(kuò)展插槽。主控板集成1片Intel i7的CPU；8個(gè)擴(kuò)展插槽可插CPU刀片、DSP板卡、GPU板卡及其任意組合。因此即可組成小型的PC集群，也可以組成高性能的GPU服務(wù)器、DSP服務(wù)器，或它們之間的組合。該硬件平臺(tái)還可通過(guò)InfiniBand高速網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)展，最大可形成20個(gè)服務(wù)器互聯(lián)的統(tǒng)一的軟硬件系統(tǒng)。 2. 軟件環(huán)境： 平臺(tái)中的CPU主要起控制作用，計(jì)算任務(wù)主要由DSP和GPU承擔(dān)。針對(duì)高密度計(jì)算資源，通過(guò)軟件框架屏蔽硬件差異。軟件框架如圖2所示。 平臺(tái)提供動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，封裝任務(wù)的調(diào)度、CPU與DSP之間的通信、CPU與GPU之間的通信等功能。用戶(hù)在動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)基礎(chǔ)之上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)自己的業(yè)務(wù)邏輯。 3. 參數(shù)指標(biāo)： ？ 單臺(tái)計(jì)算能力：插8張DSP卡，做快速傅里葉變換（FFT），相當(dāng)于40臺(tái)8核Intel i7計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力；插4張GPU卡，做場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算，相當(dāng)于50臺(tái)Intel i7計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力; ？ 尺寸：6U標(biāo)準(zhǔn)高度，（420±0.6）mm×（256±1）mm×（≤500）mm（寬×高×深）；重量：<35公斤；功耗：<1000瓦。 圖1高密度高性能并行計(jì)算平臺(tái)硬件示意圖 圖2高密度高性能并行計(jì)算平臺(tái)軟件框架

高密度高性能并行計(jì)算平臺(tái)是將CPU刀片、DSP卡、GPU卡通過(guò)高速總線(xiàn)進(jìn)行互聯(lián)；采用異構(gòu)并行計(jì)算框架，實(shí)現(xiàn)多機(jī)、多卡、多核的資源分配和負(fù)載均衡；提供適合大規(guī)模并行計(jì)算的算法平臺(tái)。用戶(hù)在該平臺(tái)上采用傳統(tǒng)的串行思路編程即可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的并行計(jì)算。

針對(duì)集群和多核服務(wù)器平臺(tái)，該軟件工具集可以對(duì)系統(tǒng)資源和并行程序性能進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和性能分析展示，幫助用戶(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)資源和發(fā)現(xiàn)并行程序瓶頸，輔助進(jìn)行程序優(yōu)化。性能數(shù)據(jù)的采集主要是通過(guò)對(duì)被監(jiān)測(cè)進(jìn)程的插樁和包裝庫(kù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)，可對(duì)MPI程序、OpenMP程序和CUDA程序進(jìn)行性能監(jiān)測(cè)。 本項(xiàng)目主要特點(diǎn)如下。 1.合理的數(shù)據(jù)采集方式，可以對(duì)混合結(jié)構(gòu)高性能計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行性能監(jiān)測(cè)，較少的監(jiān)測(cè)擾動(dòng)； 2.基于MRnet的樹(shù)形數(shù)據(jù)匯聚和類(lèi)庫(kù)，保證了大量性能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的快速高效匯集，并提供同步，匯總等功能接口； 3.多種數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)方法，高效的分析和多視角可視化圖形展示，輔助用戶(hù)分析瓶頸進(jìn)行優(yōu)化。該成果在國(guó)家863計(jì)劃支持下，已在多個(gè)計(jì)算中心應(yīng)用，獲得國(guó)家專(zhuān)利3項(xiàng)。

多PC多核分布式并行計(jì)算系統(tǒng)是一個(gè)通用的分布式并行計(jì)算平臺(tái)，易于使用且擴(kuò)展能力強(qiáng)，適用于海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)挖掘、科學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域的快速處理。 圖1多PC多核分布式并行計(jì)算系統(tǒng)布局圖 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了任務(wù)提交、任務(wù)管理、任務(wù)分配、任務(wù)調(diào)度、負(fù)載均衡、結(jié)果融合、容錯(cuò)處理等功能。用戶(hù)只需要通過(guò)C、C++、Fortran等編程語(yǔ)言，按照串行思路編寫(xiě)數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)融合函數(shù)，就可實(shí)現(xiàn)中小集群環(huán)境下的多PC多核分布式并行計(jì)算。 主要性能： ？ 系統(tǒng)可擴(kuò)展性好，可適應(yīng)幾個(gè)到100個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)，可適應(yīng)一個(gè)或多個(gè)磁盤(pán)； ？ 在網(wǎng)絡(luò)帶寬和磁盤(pán)讀寫(xiě)速度等能保證的情況下，處理速度與計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)目基本呈線(xiàn)性變化； ？ 動(dòng)態(tài)加載不同的計(jì)算函數(shù)和處理函數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)處理。

多PC多核分布式并行計(jì)算系統(tǒng)是一個(gè)通用的分布式并行計(jì)算平臺(tái)，易于使用且擴(kuò)展能力強(qiáng)，適用于海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)挖掘、科學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域的快速處理。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了任務(wù)提交、任務(wù)管理、任務(wù)分配、任務(wù)調(diào)度、負(fù)載均衡、結(jié)果融合、容錯(cuò)處理等功能。用戶(hù)只需要通過(guò)C、C++、Fortran等編程語(yǔ)言，按照串行思路編寫(xiě)數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)融合函數(shù)，就可實(shí)現(xiàn)中小集群環(huán)境下的多PC多核分布式并行計(jì)算。

《變偏移距VSP并行處理系統(tǒng)》是一套基于并行計(jì)算的可用于石油天然氣開(kāi)發(fā)中的VSP處理系統(tǒng)。該項(xiàng)目屬于地球科學(xué)學(xué)科領(lǐng)域。 針對(duì)walk-away VSP技術(shù)問(wèn)世20余年來(lái)一直沒(méi)有得到很好的應(yīng)用這一現(xiàn)象，其主要原因是波場(chǎng)分離技術(shù)和成像技術(shù)沒(méi)有得到很好的解決，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)算法又不能完全支持新的數(shù)學(xué)算法。為此，我們?cè)诟咝阅懿⑿杏?jì)算機(jī)上開(kāi)發(fā)了本系統(tǒng)。優(yōu)良的計(jì)算機(jī)并行算法使得我們提出的廣義拉冬變換能夠快速便捷地完成，從而徹底解決了walk-away的波場(chǎng)分離問(wèn)題；同時(shí)，射線(xiàn)成像技術(shù)的并行計(jì)算格式的研發(fā)，保證了我們可以在很短的時(shí)間內(nèi)任意調(diào)整地下介質(zhì)結(jié)構(gòu)并快速形成成像后的地下反射界面，實(shí)現(xiàn)了“正反演結(jié)合”有約束的射線(xiàn)成像技術(shù)。 該系統(tǒng)還包含了譜分析、1-D濾波、2-D濾波、子波整形反褶積等一系列常規(guī)的信號(hào)分析與處理子模塊。 主要研究?jī)?nèi)容： 1）在理論分析基礎(chǔ)上編寫(xiě)程序成功實(shí)現(xiàn)了具有復(fù)雜波場(chǎng)的變偏移距VSP資料的上下行波分離，為油氣、地?zé)岷偷刭|(zhì)礦產(chǎn)資源勘探和開(kāi)發(fā)提供了可靠的技術(shù)支持； 2）設(shè)計(jì)建立射線(xiàn)追蹤模型從客觀上解決了變偏移距VSP的正演模擬問(wèn)題，并為射線(xiàn)偏移成像提供了一個(gè)有力的工具； 3）采用射線(xiàn)成像技術(shù)對(duì)變偏移距VSP上行波場(chǎng)進(jìn)行成像，實(shí)現(xiàn)了變偏移距VSP資料在地下空間的準(zhǔn)確歸位。 4）實(shí)現(xiàn)了變偏移距VSP資料的并行處理，解決了超大數(shù)據(jù)容量的變偏移距VSP資料處理受硬件條件局限的問(wèn)題。