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MapReduce在科学计算中的研究与改进

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MapReduce在科学计算中的研究与改进

作者：周飞凤安徽大学

学位级别：硕士

随着异构数据的急剧增加,云计算应运而生。作为云计算的编程模型MapReduce同样也得到了广泛的关注,特别是在学术界。为了解决覆盖及中间数据的存储等诸多问题,诸多学者提出了许多地改进办法并形成了自己的编程模型,如有Hadoop、Twister... 详细信息

随着异构数据的急剧增加,云计算应运而生。作为云计算的编程模型MapReduce同样也得到了广泛的关注,特别是在学术界。为了解决覆盖及中间数据的存储等诸多问题,诸多学者提出了许多地改进办法并形成了自己的编程模型,如有Hadoop、Twister和Haloop等。为了能够实现迭代算法,Haloop模型中增加了Loop Control机制,该机制在具体的实施时主要是增加了两个函数,即ADDMap和ADDReduce,这两个函数的目的就在于来增加其迭代的次数。同时在Twister模型中也有相应控制loop的机制。同样,在本文中为了更好的执行具有迭代的算法,不但保持了原有的接口和函数,而且还在Map函数、Reduce函数、ADDMap函数和ADDReduce函数中增加了一个参数M,M的作用主要是来区分科学计算中的四类算法的。如果M等于1就代表是第一类算法;如果M等于2时就代表第二类算法;如果M等于3时就代表第三类算法;如果M等于4时就代表第四类算法。由于第三类和第四类算法都是具有迭代的算法,这时把该两类算法经常要用到的函数及接口都写成了适配器。在具体做实验时,开发人员就可以根据需要往函数体里面增加相应的函数体。为了确保数据的安全,在实验时变量被声明成保护型。把那些变化不大的数据放在缓冲池,这样一来就可在Slave节点的本地系统上读写数据,而不用从Master节点上读写数据,这样不但可以减轻Master节点的工作量,而且可以提高运行效率。基于种种调度算法的缺点,提出改进的算法。该算法增加如下参数：计算成本,任务的最后期限和客服端机器的处理速度等参数,还设置了两个队列：计算资源队列和最后期限队列。其中,计算资源队列中任务的优先级是由计算成本来决定。计算计算成本时要乘以一个权值Weight,该权值的大小是由在Map函数、Reduce函数、ADDMap函数和ADDReduce函数中增加的参数M来决定。如果M等于1时,Weight也等于1;如果M等于2时,Weight也等于2;如果M等于3时,Weight也等于3;如果M等于4时,Weight也等于4。最后期限队列的优先级是由最后期限（deadline）来决定。并设置计算资源队列的所有任务的优先级都高于最后期限队列中所有任务,如果最后期限队列存在有最后期限等于0的任务,则将该任务直接插到计算资源队列的队首的位置。这样一来,不仅确保了大任务的高效执行,同时也照顾了小任务的执行。改进的算法取得了很好的性能。在文章的最后举出相关的例子并利用Hadoop作了相应的实验。

关键词： MapRednce 云计算 Map Reduce

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船舶无源目标定位算法研究

舰船科学技术 2022年第11期44卷 181-184页

作者：周飞凤安徽大学安徽合肥230601 河南科技职业大学河南周口466001

在无源目标定位技术研究中,要将定位算法作为研究重点,结合定位方案和定位精度要求对算法进行改进,最大程度缩小无源目标定位误差。本文针对船舶无源目标定位提出图像预处理、灰度化处理、去噪、提取边缘特征值的有效方案,并重点分析无... 详细信息

在无源目标定位技术研究中,要将定位算法作为研究重点,结合定位方案和定位精度要求对算法进行改进,最大程度缩小无源目标定位误差。本文针对船舶无源目标定位提出图像预处理、灰度化处理、去噪、提取边缘特征值的有效方案,并重点分析无源目标定位算法,建议运用改进后的Camshift算法定位无源目标,通过仿真实验研究表明,本文提出的算法能够有效滤除干扰噪声,提高定位精度。

关键词：船舶无源目标定位算法

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中国高等教育质量的现状分析及建议

学理论 2014年第34期 111-112页

作者：周飞凤湖南农业大学教育学院

质量一直以来是高等教育的热门话题,现代社会中国高等教育主要面临着师资队伍、生源和教育措施等质量问题,如何解决高等教育中出现的这些问题,是保障我国高等教育质量的关键所在。

关键词：高等教育质量创新师资建设

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浅谈课堂教学与终身学习能力的培养

学理论 2013年第30期 244-245页

作者：周飞凤湖南农业大学教育学院

随着科学技术和社会经济的迅速发展,以及知识、技能和人力成本价值的提高,传统的一次性学校学习已不能适应不断变化的世界和经济全球化的需要。以信息技术为核心的知识经济正在导致一场新的学习革命——终身学习。课堂教学是学生学习活... 详细信息

随着科学技术和社会经济的迅速发展,以及知识、技能和人力成本价值的提高,传统的一次性学校学习已不能适应不断变化的世界和经济全球化的需要。以信息技术为核心的知识经济正在导致一场新的学习革命——终身学习。课堂教学是学生学习活动的主阵地,在学生终身学习能力的培养方面,发挥着极其重要的作用。

关键词：课堂教学终身学习能力培养

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高校自考助学的内部质量保障研究

教育教学论坛 2015年第5期 265-266页

作者：周飞凤湖南农业大学教育学院湖南长沙410128

高等教育自学考试是个人自学、社会助学、国家考试相结合的高等教育形式。在当今的社会助学力量中,高校已经成了助学的主阵地。而随着自考规模的不断扩大,高校自考助学的招生相对混乱,"以考统教"的问题凸显,专业设置比较陈旧,考风考纪... 详细信息

高等教育自学考试是个人自学、社会助学、国家考试相结合的高等教育形式。在当今的社会助学力量中,高校已经成了助学的主阵地。而随着自考规模的不断扩大,高校自考助学的招生相对混乱,"以考统教"的问题凸显,专业设置比较陈旧,考风考纪明显滑坡等问题日益突出,而高校自考助学的质量保障决定着整个自考助学的质量,也决定着整个自考的社会声誉和自考发的展前途。因此高校作为自考助学的主体,如何提高自我内部质量保障的问题已迫在眉睫。

关键词：自学考试高校自考助学质量保障

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无线互联科技 2013年第3期10卷 113-114页

作者：刘锋周飞凤安徽大学计算机科学与技术学院安徽合肥230601

针对Haloop模型不能实现各个计算节点的通信和Twister模型出现大量的数据重叠,提出了以下的改进:在Hadoop模型中增加各个节点的通信机制和缓冲机制。具体的实施如下:首先,在Map函数中引入了一个参数M来区分科学计算中的四类算法;其次,... 详细信息

针对Haloop模型不能实现各个计算节点的通信和Twister模型出现大量的数据重叠,提出了以下的改进:在Hadoop模型中增加各个节点的通信机制和缓冲机制。具体的实施如下:首先,在Map函数中引入了一个参数M来区分科学计算中的四类算法;其次,并将经常用的函数封装成适配器;再者,静态数据声明成保护类型并存放在缓冲池中。在文章的最后利用Hadoop做的相关实验,实验表明:随着计算节点数的增多,其加速比是越来越大的。

关键词： MapReduce技术科学计算 Map函数 Reduce函数

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