多学科设计优化分布式计算环境的研究
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摘要
多学科设计优化计算框架是指能实现多学科设计优化方法、包含硬件和软件体系的计算环境。分布式计算是多学科设计优化计算框架的一个重要特征。本文的主要目的就是研究多学科设计优化计算框架中所涉及到的有关分布式计算技术。
本文首先回顾了多学科设计优化计算框架的研究现状，分析和比较了现有的几种分布式计算技术。通过对比分析，我们认为CORBA与JAVA技术是目前实现MDO分布式计算环境较为理想的方法。然后对CORBA的主要概念和工作原理作了阐述。将多学科设计优化方法与CORBA技术相结合，探讨了基于CORBA的多学科优化的分布式系统的构造技术，重点论述了遗留系统的继承，专业领域软件的集成与重用。并以协同优化方法分布式计算环境的建立为例，详细阐述了协同优化方法在分布式计算环境下的实现步骤。通过一个多学科设计优化的算例表明：本文给出的多学科设计优化分布式计算方案是可行和有效的。
A framework for multidisciplinary design optimization (MDO) is a problem solving environments that support application of multidisciplinary design optimization. Distributing computing is one of the requirements for such a framework. The purpose of this thesis is to investigate the issues of the distributing computing for the MDO framework.
The thesis begins with the review of the requirements for MDO computing frameworks. Several distributed computing technology are presented and reviewed. Comparing different kinds of distributed computing technology, the combination of CORBA with Java is considered to be the best way to realize the distributed MDO environment. Concept on CORBA is presented in somewhat
detail. Based on CORBA and the requirements for MDO frameworks, several important issues such as inheriting legacy codes, integrating special software. Collaborative Optimization (CO) is selected as a model for implementation of distributed MDO environment. The detail steps are given to implement distributed environment for Collaborative Optimization. A simple example
is used to test the procedure presented in the thesis. The results indicate that the combination of CORBA with Java is able to provide an efficient way implementing the distributed computing environment for MDO.
本文首先回顾了多学科设计优化计算框架的研究现状，分析和比较了现有的几种分布式计算技术。通过对比分析，我们认为CORBA与JAVA技术是目前实现MDO分布式计算环境较为理想的方法。然后对CORBA的主要概念和工作原理作了阐述。将多学科设计优化方法与CORBA技术相结合，探讨了基于CORBA的多学科优化的分布式系统的构造技术，重点论述了遗留系统的继承，专业领域软件的集成与重用。并以协同优化方法分布式计算环境的建立为例，详细阐述了协同优化方法在分布式计算环境下的实现步骤。通过一个多学科设计优化的算例表明：本文给出的多学科设计优化分布式计算方案是可行和有效的。
A framework for multidisciplinary design optimization (MDO) is a problem solving environments that support application of multidisciplinary design optimization. Distributing computing is one of the requirements for such a framework. The purpose of this thesis is to investigate the issues of the distributing computing for the MDO framework.
The thesis begins with the review of the requirements for MDO computing frameworks. Several distributed computing technology are presented and reviewed. Comparing different kinds of distributed computing technology, the combination of CORBA with Java is considered to be the best way to realize the distributed MDO environment. Concept on CORBA is presented in somewhat
detail. Based on CORBA and the requirements for MDO frameworks, several important issues such as inheriting legacy codes, integrating special software. Collaborative Optimization (CO) is selected as a model for implementation of distributed MDO environment. The detail steps are given to implement distributed environment for Collaborative Optimization. A simple example
is used to test the procedure presented in the thesis. The results indicate that the combination of CORBA with Java is able to provide an efficient way implementing the distributed computing environment for MDO.
引文
1．余雄庆，丁运亮．多学科设计优化算法及其在飞行器设计中应用[J]．航空学报，2000，21(1)：1-6
2. Korte J J, Weston R P, Zang T A. Multidisciplinary Optimization Methods for Preliminary Design, AGARD Interpanel (FDP+PEP) Symposium "Future Aerospace Technology in the Service of the Alliance," 1997, Paris, France
3. Weston, R.P., Townsend, J.C., Eidson, T.M, Gates, R.L., 1994. A distributed programming environment for multidisciplinary design. AIAA 94-4372, 5th AIAA/NASA/USAF/ISSMO Symposium on Multidisciplinary Analysis and Optimization.
4. Sistla, R., Dovi, A.R., Su, P., Shanmugasundaram, R., 1999. Aircraft design problem implementation under the Common Object Request Broker Architecture. AIAA 99-1348, 40th AIAA/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics and Materials Conference.
5. Dovi, A.R., Su, P., Murthy T., A distributed object approach to multidisciplinary analysis of aerospace vehicle., AIAA-2000-4898, 8th AIAA/NASA/USAF/ISSMO Symposium on Multidisciplinary Analysis and Optimization.
6. Kroo, I., Manning V., Collaborative optimization: Status and directions, AIAA-2000-4721, 8th AIAA/NASA/USAF/ISSMO Symposium on Multidisciplinary Analysis and Optimization.
7. Alzubbi, A. et al, 2000. On the use of Java and RMI in the development of computer framework for MDO. AIAA 2000-4903, 8th AIAA/NASA/USAF/ISSMO Symposium on Multidisciplinary Analysis and Optimization.
8. http://www. engineous. com/index. htm
9. http://www. phoenix-int. com/index. html
10. Braun, R. D., Kroo, I., Use of the Collaborative Optimization Architecture for Launch Vehicle Design. AIAA 96-4019. Proceedings of 6th AIAA/NASA/ISSMO Symposium on Multidisciplinary Analysis and Optimization, Bellevue, WS, 1996.
11．余雄庆，多学科设计优化算法及其在飞机设计中的应用研究，博士论文，南京航空航天大学
12．刘晖，沈钧毅，林欣，用CORBA创建电子商务系统，北京，北京希望电子出版社，2001年12月
13．汪芸，CORBA技术与其应用，南京，东南大学出版社，1999年6月
14．王柏，王红熳，邹华，分布式计算环境，北京，北京邮电大学出版社，2000年8月
15．陶志良，顾宏，石教英，pvm结构分析(1)——配置管理和处理机启动计算机工程与应用，1996年4月
16．陶志良，顾宏，石教英，pvm结构分析(2)——pvmD协议和数据管理，1996年4月
17．陈焰，潘志庚，石教英，pvm结构分析(3)——pvm监护进程与任务消息处理，1996年4月
18．蒋纯，潘志良，石教英，pvm系统分析(4)——pvm消息机制，1996年4月
19．金滔，徐炜民，网络并行方式的PVM异构计算环境，上海大学学报(自然科学版)，Vol2 No2，1996年4月
20．林洪，陈华平，PVM与网络并行计算，小型微型计算机系统，Vol16，No2，1995年2月
21．王鹏，尤晋元，CORBA与dcom的比较，计算机工程 1998年09期
22．李含善，刘冬梅，冯少荣，分布式组仆对象模式dcom的研究及应用，包头钢铁学院学报 2001年02期
23．蒋俊，范锐，李允，基于COMdcom的分布式计算研究与应用，西南石油学院学报 2001年02期
24．黎敬涛，分布计算与异构数据环境分析，昆明理工大学学报，Vol．24 No．2 Apr，1999
25. 浅谈CORBA, http://www. china-pub. com/computers/emook/0265/info.htm
26. The Common Object Request Broker:Architecture and Specification. http://www.phei.com.cn
27. CORBA meets Java, http://www.javaworld. com/javawortd/jw-10-1997/jw-10-corbajava. html;http:// www. javaworld. com/javaworld/jw-10-1997/jw-10-corbajava-p3. html
28．王少锋，董丽等，CORBA技术和Java技术的结合，计算机世界，1999年11月
29．姜淑娟，杨东平，秦国华，李洪涛，Java网络编程，北京，国防工业出版社，2001年5月
30．Dave Bartlett，规则与自由——为何选择CORBA和Java技术，http://corba.topci ties.com/article/ruleandfreedom.htm
31．王少锋，王克宏，Java分布式计算技术的分析与比较，计算机科学，2000 Vol．27 No．1，Dec．2000
32．朱鹏，王跃华，尤晋元，CORBA与RMI在构造分布式程序中的对比研究，计算机科学 1999 Vol．26 No．7
33．王克宏，“网络计算模式与java技术”的应用前景，电子展望与决策 1998年01期
34．余琼蓉，方兴未艾的java语言，电子技术1998年05期
35．刘江宁，吴泉源，周立，几种构件模型的比较分析，计算机周刊，1999年4月
36. CORBA 3发布了, http://corba. topcities. com/standard/corba3 released.htm
37. http://143.107.220.195/pub/Tutorials/OMG/CORBA3.0/
38．基于Web的产品设计制造信息资源应用互操作实现机制与结构，http://www.sy.cims.edu.cn/tech/corba/c003.htm
39．Marty Poniatowski 著，翟文国，段大高，谭月胜，祁昆等泽，UNIX用户手册，北京，机械工业出版社，2001年9月
40. Gatekeeper Guide, Installation Guide, Programmer's Guide, Java Reference, http://info. borland. com/techpubs/books/vbj/vbj45/framesetindex. html
41．在CORBA体系结构中实现JDBC API接口，南京航空航天大学第四届研究生学术会议
42. Sellar, R.S., Batill, S.M., Renaud, J.E., 1996. Response surface based, concurrent subspace optimization for multidisciplinary system design, AIAA 96-0714, AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, Nevada.
43．冯华，李师贤，CORBA与WWW的集成，计算机科学 2000 Vol．27 No．6
44．李磊，王怀民，CORBA与EJB集成技术的研究，计算机科学 2001 Vol．28 No．6
45．XML／Value映射，http://cgi. omg. org/docs/ptc/01-04-04, pdf
46．周如培，冯同鑫，基于CORBA的电信计费系统的研究与开发，计算机应用研究2002年第8期
47．王少锋，董丽，王克宏，CORBA技术和Java技术的结合，计算机世界，1999年11月22日
48．李旭东，黄克正，林华，基于Web、Java和CORBA实施协同设计基础结构的探讨，计算机工程与应用 2001．9
49．孔祥安，詹剑锋，一个基于CORBA和Java技术的分布式并行有限元计算环境计算机仿真，2000年9月
50．郭志刚，李治柱，赵春云，分布式对象计算及对象互连技术，上海大学学报 1998，Vol．32 No．4
51．张维奇，黄亚平，夏洪山，基于WWW的分布式计算，南京航空航天大学学报，Vol．32 No．6，Dec．2000
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5. Dovi, A.R., Su, P., Murthy T., A distributed object approach to multidisciplinary analysis of aerospace vehicle., AIAA-2000-4898, 8th AIAA/NASA/USAF/ISSMO Symposium on Multidisciplinary Analysis and Optimization.
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39．Marty Poniatowski 著，翟文国，段大高，谭月胜，祁昆等泽，UNIX用户手册，北京，机械工业出版社，2001年9月
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44．李磊，王怀民，CORBA与EJB集成技术的研究，计算机科学 2001 Vol．28 No．6
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46．周如培，冯同鑫，基于CORBA的电信计费系统的研究与开发，计算机应用研究2002年第8期
47．王少锋，董丽，王克宏，CORBA技术和Java技术的结合，计算机世界，1999年11月22日
48．李旭东，黄克正，林华，基于Web、Java和CORBA实施协同设计基础结构的探讨，计算机工程与应用 2001．9
49．孔祥安，詹剑锋，一个基于CORBA和Java技术的分布式并行有限元计算环境计算机仿真，2000年9月
50．郭志刚，李治柱，赵春云，分布式对象计算及对象互连技术，上海大学学报 1998，Vol．32 No．4
51．张维奇，黄亚平，夏洪山，基于WWW的分布式计算，南京航空航天大学学报，Vol．32 No．6，Dec．2000