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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:嚴浩哲
研究生(外文):Yen ,Hao-Che
論文名稱:平行遺傳演算法以電腦叢集為工具應用於地下水優選問題之探討
論文名稱(外文):Implementation of a Parallel Genetic Algorithm on PC Cluster to Solve Groundwater Optimization Problems
指導教授:林明德林明德引用關係
指導教授(外文):Lin,Min-Der
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:環境工程學系
學門:工程學門
學類:環境工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
中文關鍵詞:平行遺傳演算法電腦叢集地下水優選問題
外文關鍵詞:parallel genetic algorithmPC Clustergroundwater optimization problems
相關次數:
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電腦叢集為高速計算領域的新寵,其最大特點為擁有極佳的價格/效能比,而應用領域涵蓋相當廣泛包括天文、物理、流體力學、電磁、氣象、水資源規劃等,面對處理問題越來越複雜之今日,許多模擬需處理大量資料,並執行龐大的運算,以得到正確或近似之答案,這種結果往往必須具備時效性,而環境污染是具有時變性的,作為一個環境決策者應體認如何在合理的時間內得到適當決策之重要性。
基於此踏入高速運算的領域已是時勢之所趨,電腦叢集亦成為一般研究團體或個人最佳的運算利器,本研究對廣範成功應用於各領域之遺傳演算法作為求解地下水復育優選問題之工具,並進行平行化之探討,藉由結合高速運算概念,期能快速求解複雜之環工優選問題。
研究結果顯示本研究所發展之平行遺傳演算法,可有效率地求解地下水優選問題,縮短大量的求解時間,在增加處理器時優選模式可維持一定的效率與加速,因此對於大尺度、複雜性高之問題,增加處理器數目便可縮短大量求解時間並求得良好品質之解。
PC Cluster is a new technique of high speed computing and has a very good cost/efficiency ratio. It has been successfully applied in many researches such as astronomy, physics, hydrodynamics, electromagnetic, meteorology and water resources planning and management. This main objective of this research is to develop a parallel genetic algorithm that can be executed on a PC Cluster platform to solve the optimal solutions of groundwater remediation problems.
The results showed that the parallel genetic algorithm can solve the complicated groundwater optimization problems effectively and more efficiently. Compared with the sequential genetic algorithm models, the computational time of the parallel version is significantly reduced. Furthermore, when the number of CPU increases, the model can still maintain its computational efficiency and speedup at a good quality. Therefore, the computational time of those large scale and complicated problems can be remarkably decreased by using the PC Clusters which contain more CPUs.
總目錄
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
總目錄 Ⅲ
表目錄 Ⅴ
圖目錄 Ⅶ
第一章 前言 1-1
1-1 研究動機 1-1
1-2 研究目的與內容 1-4
1-3 研究流程 1-5
第二章 文獻回顧 2-1
2-1 地下水規劃與管理問題 2-1
2-2 遺傳演算法與平行化遺傳演算法 2-4
2-2-1 平行遺傳演算法 2-7
2-2-2 平行遺傳演算法之分類 2-10
2-3 平行處理技術 2-17
2-3-1 高速計算之發展 2-17
2-3-2 個人電腦叢集 2-22
2-3-3 平行計算程式語言 2-26
2-3-4 平行遺傳演算法效能評估 2-29
2-4 文獻總結與研究方向 2-31
第三章 研究方法與設備 3-1
3-1 遺傳演算法與其平行化設計 3-1
3-1-1 遺傳演算法之簡介 3-2
3-1-2 遺傳演算法之架構 3-3
3-1-3 平行遺傳演算法之設計 3-9
3-2 電腦叢集之建置 3-11
3-2-1 Linux電腦叢集 3-11
3-2-2電腦叢集網路效能測量 3-15
3-3 地下水復育優選問題之規劃 3-16
第四章 結果與討論 4-1
4-1 電腦叢集傳輸性能測試 4-1
4-2 循序式遺傳演算法函數最大化與最小化測試 4-4
4-3 平行化遺傳演算法函數測試及其效能分析 4-10
4-4 平行遺傳演算法結合地下水模擬模式系統優選
案例探討 4-13
4-5 地下水優選模式效能評估 4-20
第五章 結論與建議 5-1
5-1 結論 5-1
5-2 建議 5-3
參考文獻 R-1
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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