网络机群下多项式预处理EBE-PCG并行算法设计与实现
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篇1：网络机群下多项式预处理EBE-PCG并行算法设计与实现
网络机群下多项式预处理EBE-PCG并行算法设计与实现
针对单机上实现困难,计算费用高昂的大规模结构动力学问题,本文采用将总体运算分解到单元上进行的`EBE计算策略和基于区域分裂的SBS存储和任务分配策略,设计了粗粒度EBE-PCG并行算法,并在网络机群环境下得以实现.在PCG迭代法中分别采用Jacobi预处理矩阵和多项式预处理矩阵,比较它们的迭代求解效率.悬臂梁受冲击载荷与吉普车车架振动响应分析问题的数值算例,证明了该算法不但能够显著地提高问题的求解规模,适合大规模结构分析计算;而且还能获得良好的并行效率,是一种适合网络机群并行环境的有效的粗粒度并行算法.
作 者：乐志华 程建钢 姚振汉 作者单位：清华大学,工程力学系,北京,100084 刊 名：工程力学 ISTIC EI PKU英文刊名：ENGINEERING MECHANICS 年，卷(期)： 19(5) 分类号：O242 关键词：SBS策略 EBE策略 PCG法 网络机群并行系统篇2：网络选课系统的设计与实现论文
网络选课系统的设计与实现论文
目 录1 绪论 1
1.1 研究背景与研究目的、意义 1
1.1.1 本课题研究背景 1
1.1.2 研究目的及意义 1
1.2 课题内容简介 2
1.3 开发技术及工具选择 2
2 需求分析 2
2.1 系统功能需求分析 2
2.2 数据流分析 2
2.3 数据库分析 4
3 系统设计 6
3.1 系统总体结构设计 6
3.2 系统开发工具 7
4 系统主模块详细设计 7
4.1管理员模块详细设计 8
4.1.1 管理员模块简介 8
4.1.2 处理申请模块 8
4.1.3 查看选课模块 9
4.2 学生模块详细设计 9
4.2.1 学生子系统简介 9
4.2.2 选课模块 9
4.2.3 查看选课模块 9
4.3 教师模块详细设计 10
4.3.1 教师子系统简介 10
4.3.2 查看选课模块 10
4.3.3 成绩录入模块 10
4.4 公用模块详细设计 10
4.5 系统实现 10
4.6 用户使用手册 11
4.6.1 功能介绍 11
4.6.2 系统配置与操作指南 11
5 结论 11
参考文献 12
致谢 12
摘要：在二十一世纪的新时代，随着计算机技术的发展及计算机的日益普及，计算机技术在各行各业中都得到广泛的应用。网络选课系统是高等院校安排教学必不可少的工具。本文介绍基于网络环境下的本校学生网上选课系统的开发，对系统的结构、功能和关键技术进行了具体论述，并给出了在网络环境下进行选课。本系统包括系统模块、学生模块、教师模块等其他功能模块。系统的实际运用模式，能够适用于高等学校日常的选课管理，为师生提供诸多的便利。同时具有良好的开放性，实用性强，保密性好，稳定性高，支持多用户操作。
关键词：网上选课系统；系统模块；学生模块；教师模块
1 绪论
1.1 研究背景与研究目的、意义
1.1.1 本课题研究背景
全校性选修课的目的在于扩大学生知识面，加强学生素质教育，培养复合型高级人才，具有不可替代的重要性。随着教育改革的不断深入和素质教育的加强，完全全学分制的实施，选修课在一个学生的培养计划中占的比重将越来越大。
篇3：《高等数学》网络教学系统的设计与实现
《高等数学》网络教学系统的设计与实现
网络教学系统采用B/S结构模式,利用ASP技术,选取Dreamweaver为开发工具,通过ODBC数据源访问数据库,探讨<高等数学>网络教学系统的主要功能和总体的设计思想,来实现师生的互动性.
作 者：徐海娜 作者单位：浙江海洋学院,浙江,舟山,316000 刊 名：硅谷 英文刊名：SILICON VALLEY 年，卷(期)： “”(12) 分类号：G43 关键词：ASP技术 网络教学 高等数学篇4：高校网络党课学习系统的设计与实现
高校网络党课学习系统的设计与实现
魏星a，黄金盛b，邓维c
（桂林航天工业学院a.信息工程系；b.组织部；c.招生就业处，广西桂林541004）
摘要：本文设计并实现了一个基于B/S结构的高校网络党课学习系统，分析了高校传统党课教育面临的问题，运用软件工程的方法给出了系统的功能设计流程，并对系统的技术设计及安全性进行了分析，系统的良好应用对高校网络党课的教育教学具有一定的理论意义和实践价值。
关键词：网络党课学习系统；功能设计；技术设计；安全性
基金项目：广西区高校党建课题“高校网络党校管理系统的研究与设计”（10DJC51）；桂林航天工业学院党建重点课题“高校学习型基层党组织建设探略与实践”
作者简介：魏星（1980-），男，四川资中人，副教授，研究方向为党务管理，数据库技术；黄金盛（1962-），男，福建永定人，副教授，研究方向为高校党政管理与思想政治教育；邓维（1978-），男，湖南湘潭人，研究方向为党务管理，计算机应用。
高等学校是培养高素质人才的摇篮，在高校中，对青年大学生特别是要求加入中国共产党的先进分子进行党的基本知识、理论教育就显得尤为重要，因此，做好高校青年大学生的思想政治教育和引导工作意义重大。所以，全国各大高校都成立了党校，通过开设相关党课，完成对思想上积极要求进步的广大青年大学生培训和教育工作。然而，随着互联网技术的飞速发展，怎样利用现代化的教育手段和信息化技术完善党课的学习内容，从而提高学生对党课的学习兴趣，积极地、自觉地参加学习和培训就成了党课教育中面临着的一个重要问题。因此，在新形势下，为了提高广大青年大学生学习党课的自主性，我们必须优化和改革党课的学习环境，提供一种灵活性强的网上教与学的交互学习方式，这就需要利用信息化技术探索一种利用网络进行党课学习新模式，从而，加强广大青年大学生思想政治教育，达到良好的教育效果。
一、高校党课教育的现状与存在的问题分析
目前，高校党课教育大多还是采用传统的教学方式，即老师在课堂上进行党课内容的讲授，学员们课后自己进行作业及复习，目前，这种教育方式已经比较落后，存在着诸多问题。
1.部分青年大学生入党动机不纯洁。目前，广大青年大学生自进入高校，就向党组织递交了入党申请书，但是部分学生的入党动机不纯洁、不端正，有的受他人影响，存在跟风的情况，为了面子，别人交了入党申请书，我也要交才行；还有的对入党的认识有偏差，认为入党了，成为党员可以在毕业找工作时多一些机会等，这些认识都是不正确的，当然，大部分大学生的入党动机端正，怀着为人民全心全意服务的梦想，积极向党组织靠拢。因此，如何通过有效的途径和先进的教学方法来提高学生对党课学习的兴趣，通过党课教育来端正学生的入党动机是目前大学生党课教育亟待解决的问题。
2.党课内容理论性强，学生接受较困难。党课理论性强，范围较广，很多理论知识，比如：党的性质、宗旨、指导思想、党员的权利和义务、党员的基本条件、等基本理论知识，内容抽象，不易理解，如果在课堂上只是照本宣科地讲解，学生学习兴趣不高，导致上课注意力不集中，教学效果不理想，这样学生学完党课后更难以所学理论知识指导日常行为，所以如何在党课教育中让学生能够接受教育内容，提高党课教育的有效性是值得关注的问题。
3.党校集中学习时间偏少。目前，各个大学的党课学习大多以分党校（即各学院、系）的形式开展，高职高专的院校受人数限制，还是以学校的党校统一安排学习为主，但是学生日常有很多专业课程要学习，学习任务也比较繁重。所以，要在学生课余时间安排集中学习就变得相对困难，而党课的教学内容也比较多，需要保证一定的`教学时间，这就使得在有限的时间内只能尽可能压缩党课时间，保证学生的专业学习和其他活动，造成党校集中学习时间偏少的问题。因此，各个高校也在探索和实践利用互联网和信息技术的优势，结合多媒体教学形式，实施网络教学，让学生可以在课余时间自主上网学习。所以，对网络党课的研究与设计成为目前党课研究的又一重要课题。
二、高校网络党课学习系统开发
本文在深入分析网络课程建设与应用、网络课程开发技术实现的基础上，结合高校党课教育的新形势，设计开发一套适合高校青年大学生学习的党课网络学习系统，为利用多媒体、网络等新媒体进行党课教育提供了一些参考。
1.高校网络党课学习系统功能设计。根据传统党课课程教育的教学体系和特点，对现有的各种党课教学资源进行整合、开发，再利用先进的网络技术平台，设计出开放性广、交互性强、适合大学生自主学习的网络党课学习系统，本系统共有9个模块，如图1所示。
①通知公告：发布党校学习的相关通知。②热点透视：发布近期党内热点问题，提供与学生相关的新闻时事等。③课程简介：对党校学习系统进行课程介绍，使学生明白学习的要求、计划以及上课教师等信息，方便开展自主学习。④课堂教学：这是本系统的重点内容，在“电子课件”栏目中，学生可学习到党课教学相关内容，如：《党史》、《马克思主义哲学》、《毛泽东思想概论》、《邓小平理论》、《三个代表重要思想及相关内容》、《学习实践科学发展观》等课程；在“重点简析”栏目中，学生可以学习某个章节的重点知识，把握要点；在“视频教学”栏目中，提供了国内知名党课教育教学专家的教学视频，方便学生进行自主学习。⑤学习评测：随时根据学习进度布置课程单元测试、章节测试等。⑥考试系统：学员在学习完所有课程章节内容后，从题库中随机抽取一套考试试题，在规定的时间内完成并提交，系统自动进行评阅，并生成考试报告。⑦党课参考：结合党的历史等各种主题，汇总图片、图像等多种媒体信息，供学员进行在线观看学习等；并提供相关资源的下载。⑧跟踪评价：提供每个学员从一名积极分子到正式党员的学习情况汇总档案，系统自动记录每个学员在线学习时间和过程、作业成绩、章节测试成绩、参加专题讨论等，并根据记录自动生成学习评价，供管理员参考；另外，学员在线提交作业小结，思想汇报，基层党组织可以审阅并批示，建立学习档案。⑨用户管理：本系统分为四级管理模式，包含三级管理员和学习用户：第一级是校级党校管理员，管理整个学习系统；第二级管理员为系级党校管理员，负责所在学院或系部学员信息的管理，组织本学院或系部进行学习，组织考试等，并统计和分析本学院或系部学员成绩等；第三级是支部书记管理员，浏览审批本支部学生的思想汇报，分析本支部学员学习成绩；第四类为学习用户，即全校的党员和积极分子等，可以使用自己的用户名登陆网络党课学习系统进行学习、考试等。
2.网络党课学习系统技术设计及安全性分析。在网络党课学习系统的开发过程中，我们确定采用Web浏览器/服务器（B/S）模式来设计整个学习系统，管理员和学习用户采用Internet浏览器来访问服务器，整个应用对象系统包含党校课堂教学管理子系统、学习考试评测子系统和评价子系统等。为保证系统安全性，一是在IIS服务器上，指定虚拟路径访问权限为执行，不允许用户获取该文件实际存放位置，只允许运行程序，从而保证了网站的安全。另外，为防止未进行口令认证，直接访问某个页面，在系统中设置了Session对象，通过判断其值来确定访问，党其值为空，则用户访问定位到用户登录界面，防止非法登录。二是通过设置网络党课学习系统的访问IP地址范围，即服务器通过对比接收到的数据包源地址和控制列表中的允许访问地址（可以是地址范围），确保数据库的安全性。
三、结束语
本文依照网络课程教学的设计思想，针对党课的教学内容、党课学习者特征，并结合当代青年大学生的价值观等特点，根据党课教学的需要，开发设计了一套切实可行地网络党课学习系统，对促进高校党课教育教学的发展有一定的意义。
参考文献：
[1]李燕，魏星。当前高校学生党建工作的问题与解决措施[J].高教论坛，，（10）：9-10.
[2]何莉辉。网络党课的系统化教学设计与实现[D].保定：河北大学，2009.
[3]吕泽铭。创新高校学生党校网上教育的实践[J].科技与企业，，（6 ）：250.
[4]施永忠，邓叶芬。高等学校党校培训内容和方法创新探析[J].上海海洋大学学报，，（1 ）：136-139.
篇5：TATbed无线自组织网络测试平台设计与实现
TATbed无线自组织网络测试平台设计与实现
摘要：设计了并建立了一个无线自组织网络测试平台系统――TATbed(Tsinghua Ad hoc network Test bed)。通过开发底层网卡驱动、路由算法协议模块，使得普通PC机成为独立的自组织网络终端；同时通过监测、统计多个终端之间的数据传输状况获得网络的实测性能指标。目前平台中已经实现对多种路由算法协议的测试支持。关键词：自组织网络 测试平台 路由算法
多跳自组织网络（Ad hoc network）由多个独立的具有路由（交换）功能的用户通信终湍组成。网络中的相邻终端可直接建立端到端的通信链路；非相邻终端可动态地搜索路由，数据包借助其他终端转发，以多跳方式传递至索路由，数据包借助其他终端转发，以多跳方式传递至最终的目的终端。在自组织网络中，无线信道环境的快速变化及终端的移动性造成了网络拓扑结构不断变化。因此，如何搜索、维护有效的路由成为自组织网络研究中的难点问题。近年来，研究者提出了多种路由协议草案，如DSR、AODV、SAR等，其性能的评估数据基本上利用网络模块软件如OPNet、NS-2/GloMoSim等仿真得到。由于仿真软件中采用的无线信道、终端分布、终端运动等模型与真实的网络环境相比均有一定的简化，所以在自组织网络技术进入实现商业应用之前，构建实际的Ad hoc网络硬件测试平台对其各层次的网络协议算法设计进行性能测评是十分必要的。但现有的各种无线终端均不支持任何自组织路由协议。
(本网网收集整理)
本文设计并实际建立了一个无线自组织网络测试平台系统TATbed。通过加载相应的底层驱动及测试系统软件，使得配有无线网卡的普通PC机成为独立的自组织网络的实际终端；测试平台对各种路由算法协议提供了统一的模块接口，设定相应的路由算法和测试参数蝗，即可通过检测各个终端间的数据传输状况，得到此路由算法的实际性能的统计结果。同时，测试平台可兼容各种无线网卡标准，如IEEE802.11系列、HiperLan系列等。目前TATbed测试平台已经集成了多种Ad Hoc网络的专有路由算法协议，AODV、DSR、SAR、FSR、ZRP等，并可真实地再现Ad hoc网络应用所处的实际环境（包括终端的移动性与客观信道的实际情况），为研究Ad hoc网络在多种环境下的性能与特点提供可操作平台，对进一步研究Ad hoc网络的结构设计和其各层网络协议算法设计的测试、评估、优化更具有参考价值。
本文结构如下，第一节介绍测试平台系统的总体结构，第二节介绍系统的关键模块设计，第三节介绍其实际应用和总结。
1平台结构
TATbed无线自组织网络测试平台的设计目标是开发支持多种Ad hoc网络路由算法协议的测试终端以构建实际的Ad hoc测试网络，并通过检测各个终端间的数据传输过程对自组织网络的各种实测性能指标进行统计、评估。
TATbed测试平台由一定数量的独立的自组织网络终端构成。在实际平台设计中，在配有无线网瞳的PC机（笔记本电脑）基础上开发了支持多种路由算法协议的自组织网络终端，每个终端依据设定的路由算法协议自行组建Ad hoc网络并进行数据传输。图1为TATbed平台的实际测试示意图。
TATbed测试平台的软件系统包括传输任何生成器、终端处理器和数据统计器三部分。
在测试开始前，传输任务生成器将根据设置的测试参数，生成每个终端的起始传输任务列表，以精确地控制测试过程网络的传输负荷。在传输任务列表中定义了整个测试过程中每组数据包的源发出节点、最终目的节点、数据包数量、发出时间。
测试开始后，每个终端上的终端处理器将读取其对应的传输任务列表，在规定的时间进入发数据包流程，处理需要发出的数据包，同时监听无线网卡接收到的数据包并进行相应的处理。在测试过程中，终端软件模块记录下本节点收到和发出的每个包的信息，包括收（发）时间、包头信息、包长度等。
测试结束后，根据本次测试的整个网络的起始传输任务列表和每个终端在测试过程 保存的收发包记录，数据统计器统计分析、计算出相应的测试指标，包括网络容限、节点平均吞吐量、数据包成功传输率、数据包平均传输延时、延时抖动、数据包传输路径平均跳数、系统路由开销等。
2 自组织网络测试终端设计
由于现有的各种通信终端设备均不支持任何自组织网络中由算法协议，因此开发自组织网络测试终端成为整个测试平台构建的关键。在TATbed测试平台中，通过在装备了无线网卡的PC机上安装终端处理器，使其支持多种自组织网络的路由算法协议，成为实际 自组织网络中的终端。
在现有的标准PC机系统下，网络层采用IP协议，终端之间的连接地址的标识来判别，应用层的传输任务经过数据打包处理后直接交无线网卡发送，并且只有当数据包的源节点和目的邛树熊处于相互无线网卡信号覆盖范围内时，才能成功发送IP数据包，终端本身并不支持任何路由功能。在TATbed测试平台系统中，终端的MAC层和网络层之间加载了自行开发的驱动模块，以支持无线自组织网络中的多跳传输，形成个虚拟的传输链路，为普通数据包的发送提供传输路由，如图2所示。
终端处理器在Windows操作系统提供的NDIS（Network Driver Interface Specification，网络驱动程序接口规范）层基础上开发，包括底层接口驱动、路由算法模块和数据包的监听记录三部分。其结构如图3所示。
为测评各种不同路由算法协议的性能，终端处理器中的接口驱动设计为一个自定义的.标准路由算法接口。该接口将各种路由算法协议完成的寻找路由、确定路由民系统网络层完成的其他功能，包括与上下层之间的传递、包头内容的填写等工作分离，使得路由算法协议成为需要嵌入的单独子模块。不同的路由算法协议只需要遵循接口定义编写相应的子模块即可。目前，TATbed测试平台系统可支持AODV、DSR、SAR、WRP、Fisheye、CBRP、ZRP等多种自组织网络路由算法的测试、评估。同时，由于终端处理器接口驱动中载在NDIS层上，使得测试平台对MAC层协议透明，因此测试平台可根据测试需要选用各种基于不同传输标准的无线网卡。目前系统中选用了基于IEEE802.11b标准的网卡进行测试。
为支持多跳的数据传输，测试系统中所传递的数据包的包头在标准的Ethernet-MAC包头基础上进行了扩展，加入了路由算法协议中规定的类型信息和路径信息，如图4所示。
图4
包头的第0～13字节为标准的Ethernet-MAC包头格式，第14～27字节为扩展的“路由信息”域，之后是实际的用户数据。对于来自高层（网络层）的数据包，终端从其IPv4标准包头中读出此数据包最终发送的目的地址并将这一“最终目的地址”保存在“路由信息”域的“最终目的节点IP地址”项内；同时调用路由算法模块，根据其最终目的地址获取其对应的多跳路由信息，并将实际的下一跳的接收节点的地址写入第7”12字节处的“下一跳接收节点MAC地址”项内，然后将此数据包交下一层（MAC&物理层）无线网卡处理发出。对于来自底层无线网卡接收到的数据包，终端读取“路由信息”域的“最终目的节点地址”，如果此地址与其自身地址相符，则交上层网络继续⑷绻不相符，则调用路由算法模块，得到对应的多跳路由中下一跳的接收节点地址，然后交无线网卡处理发出。对于路由算法协议中规定的其他非数据包，如路由搜索包、路由应答包、路由失败包、周期性握手信息包等，则在“包类型”域中标示区别，由无线网卡收发后直接调用相应的路由算法模块处理。
3 系统应用
TATbed无线自组织网络测试平台在普通PC机上开发了支持多种自组织网络路由算法协议的实际无线终端，以构建一个实际的无线自组织网络测试系统。笔者利用此平台已经成功地对AODV、SAR路由算法在多种实际网络环境参数下进行了性能的实测比较分析。测试结果可应用于实际的自组织网络由算法的性能评估、设计优化等方面。同时，TATbed终端软件模块的设计使其可应用于任何基于Windows内核的硬件设备上，具有高度的通用性、灵活性和可扩展性，在无线自组织网络的实际网络系统性能测量、网络规划优化设计、网络各层次算法协议性能评估等诸多方面均有其独特的应用优势。
篇6：TATbed无线自组织网络测试平台设计与实现
TATbed无线自组织网络测试平台设计与实现
摘要：设计了并建立了一个无线自组织网络测试平台系统――TATbed(Tsinghua Ad hoc network Test bed)。通过开发底层网卡驱动、路由算法协议模块，使得普通PC机成为独立的自组织网络终端；同时通过监测、统计多个终端之间的数据传输状况获得网络的实测性能指标。目前平台中已经实现对多种路由算法协议的测试支持。关键词：自组织网络 测试平台 路由算法
多跳自组织网络（Ad hoc network）由多个独立的具有路由（交换）功能的用户通信终湍组成。网络中的相邻终端可直接建立端到端的通信链路；非相邻终端可动态地搜索路由，数据包借助其他终端转发，以多跳方式传递至索路由，数据包借助其他终端转发，以多跳方式传递至最终的目的终端。在自组织网络中，无线信道环境的快速变化及终端的移动性造成了网络拓扑结构不断变化。因此，如何搜索、维护有效的路由成为自组织网络研究中的难点问题。近年来，研究者提出了多种路由协议草案，如DSR、AODV、SAR等，其性能的评估数据基本上利用网络模块软件如OPNet、NS-2/GloMoSim等仿真得到。由于仿真软件中采用的无线信道、终端分布、终端运动等模型与真实的网络环境相比均有一定的简化，所以在自组织网络技术进入实现商业应用之前，构建实际的Ad hoc网络硬件测试平台对其各层次的网络协议算法设计进行性能测评是十分必要的'。但现有的各种无线终端均不支持任何自组织路由协议。
本文设计并实际建立了一个无线自组织网络测试平台系统TATbed。通过加载相应的底层驱动及测试系统软件，使得配有无线网卡的普通PC机成为独立的自组织网络的实际终端；测试平台对各种路由算法协议提供了统一的模块接口，设定相应的路由算法和测试参数蝗，即可通过检测各个终端间的数据传输状况，得到此路由算法的实际性能的统计结果。同时，测试平台可兼容各种无线网卡标准，如IEEE802.11系列、HiperLan系列等。目前TATbed测试平台已经集成了多种Ad Hoc网络的专有路由算法协议，AODV、DSR、SAR、FSR、ZRP等，并可真实地再现Ad hoc网络应用所处的实际环境（包括终端的移动性与客观信道的实际情况），为研究Ad hoc网络在多种环境下的性能与特点提供可操作平台，对进一步研究Ad hoc网络的结构设计和其各层网络协议算法设计的测试、评估、优化更具有参考价值。
本文结构如下，第一节介绍测试平台系统的总体结构，第二节介绍系统的关键模块设计，第三节介绍其实际应用和总结。
1平台结构
TATbed无线自组织网络测试平台的设计目标是开发支持多种Ad hoc网络路由算法协议的测试终端以构建实际的Ad hoc测试网络，并通过检测各个终端间的数据传输过程对自组织网络的各种实测性能指标进行统计、评估。
TATbed测试平台由一定数量的独立的自组织网络终端构成。在实际平台设计中，在配有无线网瞳的PC机（笔记本电脑）基础上开发了支持多种路由算法协议的自组织网络终端，每个终端依据设定的路由算法协议自行组建Ad hoc网络并进行数据传输。图1为TATbed平台的实际测试示意图。
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