并行算法实践 本书特色

本套系列丛书中的《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》构成了并行计算三部曲，而《并行计算——结构•算法•编程》为三部曲之序曲。
　　《并行计算——结构•算法•编程》以并行计算为主题，主要讨论了并行计算的硬件平台（并行计算机）、并行计算的理论基础（并行算法）和并行计算的软件支撑（并行_程序设计），强调融并行计算机结构、并行算法设计和并行编程为一体，书中内容具有相当的广度。
　　《并行算法的设计与分析（修订版）》以并行计算模型为主线，系统深入地讨论了计算机科学中诸多常用的数值和非数值计算问题的并行算法设计和分析方法，同时也力图反映本学科的*新成就和发展趋势，书中内容具有相当的深度。
　　《并行计算机体系结构》以当代可扩放并行计算机系统结构为主题，着重讨论对称多处理机、大规模并行处理机、机群系统和分布共享存储多处理机系统的组成原理、结构特性?设计方法、性能分析以及相应系统实例，书中内容强调了软件与硬件相结合。
　　《并行算法实践》以并行算法编程实现为主题，详细介绍了并行程序设计的有关内容，以及典型的非数值并行算法和数值并行算法的mpi编程实现过程，书中内容体现了算法设计与实现相结合。

并行算法实践 内容简介

本书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、PVMHPF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。

并行算法实践 目录

并行算法实践 节选

本书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。

并行算法实践 作者简介

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断加大，国内计算机市场几乎被国外垄断，硬软件几乎全部进口，对于搞硬件出身、亲自做了两代计算机的陈教授来说，感到很失落，只好“下岗”而“再就业”于并行算法的研究。　　“我们有能力在高性能计算技术上赶超世界先进水平，在世界高性能计算机领域占有一席之地”。近些年,经过几代科学家和研制者的不懈努力和刻苦攻关，我国已研制出不少高性能计算机。然而研制出来后面临推广应用的困难，有人甚至对国产并行机表示怀疑。但陈教授认为国家研制出了先进的计算机不应用，那用来干嘛呢！他坚持不怕国产机不好用，就怕你不用，通过用可以发现不好用的地方，有毛病可以找专家来帮助解决。陈教授平时不爱与人争执，但在推行“曙光1000”受到阻力时却极力抗争，并在自己的实验室购置了“曙光1000”。他提出的“扶君上马，送君一程”的服务口号，得到了许多人支持，同时也为推动国产计算机的应用起到了样板作用。　　研制并行计算机最终是为了应用，但在安徽，什么地方才能用到这么大的一个机器呢？陈教授是在淮河边上长大的，深知淮河的厉害。江淮之间气候复杂，灾害性天气时常发生，那么能不能用这台大型计算机来做安徽省的数值气象预报、淮河水情预测和水库调度服务于江淮百姓呢？于是陈教授凭借自己多年从事并行算法研究的技术和人才优势，自愿请缨，组织第一批“敢死队”，先后五次到蚌埠与淮委联系，不厌其烦地教用户怎样使用并行机，义务帮助用户并行化串行程序等，直到用户能够自行独立使用为止，最后以三顾茅庐的诚意和愚公移山的毅力感动了用户。淮委领导说，象中国科大这位白发苍苍的教授，屡屡登门，不计报酬，还赔上学生和设备，到哪里去找？我们有什么理由不与他们合作而将其拒之门外？就这样，陈老师打开了曙光并行机在安徽省防灾减灾中的应用。　　“精诚所至，金石为开”，如今国产并行机在我国计算机产业中占有了一席之地。1995年陈国良创建了我国第一个国家高性能计算中心，先后承担了国家863重大项目“安徽省防灾减灾智能信息与决策支持系统”和“淮河流域防洪防污智能调度系统”。他还与淮委成立了水科学与工程联合实验室，并在宁波成立了国家高性能计算中心分中心，努力将并行机用于杭州湾数字化大桥建设管理中，拓展国产机的应用领域。　　学以致用，情系淮河淮河，本是一条尾闾通畅的河流。“走千走万，不如淮河两岸”，这曾是千百年来淮河儿女美好生活的生动写照，但是黄河多次溃决夺淮，使淮河丧失了入海口，淮河也就经常桀骜不驯，泛滥成灾。仅新中国成立以来，淮河流域平均10年左右就发生一次大洪水。　　早在新中国成立不久，毛泽东主席就含泪写下“一定要把淮河修好”的题词，后来几代水利专家都倾注心血治理淮河，但是淮河水系复杂，水库繁多，如何对这些大型水库进行全局优化调度，利用“蓄泄兼施”，达到“上控、中畅、下泄”，这就需要精密计算，科学调度。这位喝着淮河水长大的淮河之子，对母亲河有着与生俱来的情感。他的母校凤台中学就挨着淮河大堤，陈教授从小就对淮河水患感同身受。每逢暴风骤雨，一夜醒来，学校周围一片汪洋。在汛期如注暴雨的肆虐之下，万顷良田顿时变成茫茫泽国，父老乡亲无奈举家逃荒，这在陈国良心头留下难以抹去的阴影。多年来，陈教授与淮委紧密合作，成功研制了“安徽省防灾减灾智能信息与决策支持系统”。该系统使用曙光1000作为服务器，将中尺度数值气象预报模式MM4的计算结果作为水情预测和群库优化调度的决策参考依据，在汛期对淮河中上游九大水库进行防洪调度，取得了显著的社会和经济效益，获得2001年度国家科技进步二等奖。今年夏天，淮河流域遭受了50年一遇的特大洪涝灾害，水情、灾情时刻牵动着陈教授的心。6月28日至7月15日是淮河抗洪工作最紧张的时刻，陈教授带领中国科大师生一行10人亲临防洪现场，为防洪调度决策提供高性能计算支持。同时，为了确保计算参数的准确性，他还与淮委相关技术人员一同对“方邱湖”、“西大坝”等防洪重点区域进行了实地考察，提出了洪水演进计算方案，为该区域的防洪调度工作提供了科学依据。