热传导反问题的高效分布式并行算法研究1.pdf

热传导反问题的高效分布式并行算法研究
作 者 : 陈艳
学位授予单位 : 武汉理工大学
学位名称 : 硕士
外文题名 : The Study of Distributed Parallel Algorithms in Inverse Heat Conduction Problems
导师姓名 : 郭庆平
学位年度 : 2007
关键词 : 热传导反问题;并行计算;MPI;神经网络;遗传算法
摘 要 : 热传导反问题是指通过研究对象内部或者边界的温度相关信息,确定边界/初始条件、导热系数、内热源强度等宗量的未知部分,是一个涉及到传热学、物理、数学、计算机、实验技术等学科的交叉领域,在航空航天、核能工程、化工领域等工程中有许多重要应用。由于热传导反问题的不适定性和非线性,使得其求解远比正问题复杂和困难。尽管目前国内外对热传导反问题进行了大量的研究工作,并取得很多成果,但在理论、计算和应用上都需要进一步深入探讨。反问题的计算量远大于正问题的计算量,研究计算速度快的算法是有实际意义。并行算法实现热传导反问题的求解能够加快计算速度,可以达到良好的效果。本文选用网络连接起来的PC机,以及并行环境MPI和分布式操作系统LINUX,共同构成了一个机群系统作为并行计算平台,并在该平台上将二维热传导方程参数反演问题用遗传一神经网络的高效分布式并行算法(并行遗传一神经网络算法)进行数值求解。本文首先介绍了热传导反问题以及本课题研究的背景与意义;然后介绍了并行计算的基本理论、计算机机群系统和MPI消息传递机制,在此基础上,建立了基于LINUX和MPI的PC机群实验环境;接着介绍了神经网络和遗传算法的基...

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