[发明专利]一种基于云计算的蒙特卡洛仿真加速方法及系统

权利要求书

1.一种基于云计算的蒙特卡洛仿真加速方法，包括以下步骤：

步骤a：在本地计算机上安装Hadoop和蒙特卡洛软件，并配置Hadoop运行在伪分布模式；

步骤b：在本地计算机上编写用于调用蒙特卡洛软件的MapReduce程序，并制作用于蒙特卡洛软件输入的仿真输入文本；

步骤c：在云端制作安装有Hadoop和蒙特卡洛软件的机器镜像，利用制作的机器镜像实例化一定数量的虚拟服务器，并配置云端所有虚拟服务器上的Hadoop运行在全分布模式，形成Hadoop集群；

步骤d：将本地MapReduce程序和仿真输入文本上传至虚拟服务器，并在云端Hadoop集群上运行MapReduce，进行蒙特卡洛仿真的分布式计算。

2.根据权利要求1所述的基于云计算的蒙特卡洛仿真加速方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述编写MapReduce程序具体包括：

步骤b1：编写map程序，程序依次包括从标准输入读取仿真计算任务、调用蒙特卡洛软件进行仿真计算、将计算结果以键值对的形式写入标准输出；

步骤b2：编写reduce程序，程序依次包括从标准输入读取具有相同键的仿真计算结果、将计算结果进行合并、将合并的结果以键值对的形式写入标准输出；

步骤b3：编写Hadoop Streaming作业程序，程序包括map和reduce程序的输入输出流格式、Map和Reduce任务数、输入文本名称、输出路径、mapper和reducer文件名及上传文件路径。

3.根据权利要求2所述的基于云计算的蒙特卡洛仿真加速方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述制作仿真输入文本具体包括：

步骤b4：如果蒙特卡洛软件的输入是随机数，就生成实际仿真所需随机数；如果输入是程序文件，就生成实际仿真所需程序文件；

步骤b5：根据要进行并行计算的规模，对随机数进行分组或对程序文件进行分解，每组随机数或每个子程序文件对应一个并行仿真；

步骤b6：将随机数或程序文件的路径按行写入一个文本，作为输入文件。

4.根据权利要求2所述的基于云计算的蒙特卡洛仿真加速方法，其特征在于，所述步骤b还包括：在本地计算机上运行Hadoop Streaming，调试MapReduce程序和验证仿真输入文本。

5.根据权利要求4所述的基于云计算的蒙特卡洛仿真加速方法，其特征在于，在所述步骤c中，所述配置云端所有虚拟服务器上的Hadoop运行在全分布模式具体包括：分别选择一个虚拟服务器作为Master和Secondary NameNode，其余虚拟服务器作为Worker；在本地计算机或云端任一虚拟服务器上，利用SSH通讯协议，依次依据虚拟服务器类型更改Hadoop配置文件，并将它们传输至相应的虚拟服务器上，替换原位置的配置文件；在Master虚拟服务器上进行Hadoop初始化操作，使Hadoop运行在全分布模式，形成Hadoop集群。

6.根据权利要求5所述的基于云计算的蒙特卡洛仿真加速方法，其特征在于，在所述步骤d中，所述在云端Hadoop集群上运行MapReduce，进行蒙特卡洛仿真的分布式计算具体为：运行Hadoop Streaming作业程序，MapReduce自动将map程序和reduce程序运行在不同的Worker虚拟服务器上，形成Map任务和Reduce任务；在Map任务中，map程序实现蒙特卡洛仿真任务的读取、仿真计算、中间结果输出；在Reduce任务中，reduce程序实现中间结果的读取、结果的合并及输出；通过Hadoop提供的监控页面对集群运行状态进行监控。

7.根据权利要求1至6任一项所述的基于云计算的蒙特卡洛仿真加速方法，其特征在于，所述步骤d还包括：仿真计算结束后，将云端仿真结果下载至本地计算机。