PC机群环境下蚁群算法的并行化研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 9次 | 上传用户:PhilippsWang
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随着计算机技术的不断发展,高性价比计算机的出现和高速网络的迅速发展,并行计算机开始出现并投入使用,因此并行处理技术也开始引入各个研究领域,为解决一系列问题提供了一种途径。并行蚁群算法是解决大规模TSP问题耗时过多的重要途径之一。在PC机群上实现并行蚁群算法是一种低成本、高效率的解决方案。本论文首先介绍了并行计算的基本理论,然后介绍了PC机群系统和MPI (Message Passing Interface)消息传递机制以及蚁群算法及TSP(Traveling Salesman Problem)问题。在此基础上,建立了基于Windows和MPI的PC机群实验环境。MPI并行程序设计与传统程序设计存在显著差异。本文讨论了在机群系统上进行MPI并行程序设计的过程和方法,并且进一步用于实现MPI并行蚁群算法。利用建立的平台,对该并行算法进行了测试,比较了该并行蚁群算法和传统串行蚁群算法耗时的差异。同时,也比较了在并行算法设计中网络通信(消息传递)因素对并行算法效果的影响。最后,根据理论研究和实际测试的结果,总结了利用PC机群系统实现并行蚁群算法的可行性,得出了一些有意义的结论。
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