云计算系统虚拟机内存资源预留方法

为降低消费者租借云计算系统资源的开销,提出了成本约束的内存预留随机整数线性规划模型及方法。结合预留计划和按需计划的内存资源价格,设计包含成本及资源总量约束条件的随机开销函数,并以函数期望值最小化为目标,基于内存消耗量概率分布求出优化的内存预留量。试验表明,消费者利用该方法租借资源的开销比利用预留计划、按需计划及同类方法租借资源的开销更小。     

面向众核处理器的阴阳K-means算法优化

传统阴阳K-means算法处理大规模聚类问题时计算开销十分昂贵。针对典型众核处理器的体系结构特征,提出了一种阴阳K-means算法高效并行加速实现。该实现基于一种新内存数据布局,采用众核处理器中的向量单元来加速阴阳K-means中的距离计算,并面向非一致内存访问(non-unified memory access, NUMA)特性进行了针对性的访存优化。与阴阳K-means算法的开源多线程实现相比,该实现在ARMv8和x86众核平台上分别获得了最高约5.6与8.7的加速比。因此上述优化方法在众核处理器上成功实现了对阴阳K-means算法的加速。     

异构无人平台不规则区域协同侦察部署方法

针对未来无人化陆战场有人/无人混合编队中异构平台携带多型侦察装备的协同侦察部署问题,提出自适应粒子群-区域最优匹配（PSO-ROM）算法。采用参数自适应和局部变异方法对粒子群优化算法进行改进,并对异构平台中探测性能最优的多个同类型传感器进行优化部署;针对异构平台中的多个其他类型传感器,采用区域最优匹配算法,依次对尚未覆盖的空白区域进行优化部署,直至达到侦察部署目标。实验结果表明,采用PSO-ROM算法进行异构传感器不规则区域部署时,算法执行时间相对于传统粒子群算法平均缩短91%,覆盖率平均提升14.9%,各节点移动距离平均缩短0.65 km。采用PSO-ROM算法开展重要区域的多频谱覆盖时,雷达波段、可见光波段和红外波段的平均覆盖率分别为91.0%、94.3%和96.1%。当覆盖比F达到1.2时,待部署传感器资源的利用率已接近饱和,再增加更多的传感器资源将不会对覆盖率产生明显的改善效果。     

作战资源规划方案生成时间分析

资源规划是联合作战中一项重要环节,资源规划方案对提升联合作战的效率,达到更好的作战效果具有重要意义。现代战争的速度越来越快,如何在最短时间内能够生成较优的资源规划方案,提高决策反应速度,是联合作战中需考虑的关键问题。本文在基于MDLS算法的基础上,通过计算机仿真,分析了平台数量和平台优先权对资源规划方案生成时间的影响,得出了相关结论。     

一种面向关键属性更新的优化数据一致性算法

规模巨大且分布性强的P2P系统可能导致部分数据副本发布的更新被长时间地延迟,从而降低Internet上资源定位的效率。针对关键属性更新的特点,提出一种解决关键属性更新冲突的优化数据一致性算法。算法中分离出用户提交的更新请求中关于关键属性的更新,在对关键更新冲突分类的基础上,采用更新缓冲预处理和关键更新表两层机制并结合最新写胜出和分而治之规则,优化关键更新冲突的发现和解决。关键属性更新的优化处理使得不会产生因为关键属性更新的延迟而降低系统基于关键属性的资源定位效率,满足面向Internet的P2P系统的要求。模拟测试结果表明该算法在一致性维护开销、资源定位开销与资源访问开销以及鲁棒性方面均具有较好的性能。     

基于层次化的SVDDBNs的多机动平台目标分配方式

针对天基机动平台集群作战时的目标分配问题。提出一种基于层次化思想的变结构离散动态贝叶斯网络(SVDDBNs)的平台-目标分配方式。首先提出了目标分配算法。在平台-目标分配算法中所需的攻击优势指数的计算上,提出利用SVDDBNs进行攻击优势指数的计算。由于SVDDBNs具有可以融合不同类型信息进行推理决策的特点,因此给出的目标分配算法考虑的因素更加全面,计算结果具有更高的置信度。最后的仿真算例证明了此方法的正确性和有效性。     

面向WWW业务的移动台状态转移算法研究

文章以下一代移动通信系统中的 WWW 业务为应用场景,提出了一种动态控制移动台状态转移行为的算法。算法的目的是有效地均衡 WWW 会话过程中的控制开销和信令连接占用效率两方面性能。文章采用Pareto 分布建立 WWW 业务模型。算法同时考虑了状态转移和移动性管理对总的控制开销的影响。仿真结果表明,该算法对信令连接重建概率和信令连接占用效率两方面性能提供了良好的平衡机制,并使控制开销总量维持在较低水平。     

兵力编成结构裁剪中指挥关系优化研究

由于决策个体控制战场作战平台资源实体,通过平台资源实体执行作战任务,作战平台资源实体在任务上的聚集导致决策个体间需要复杂的交互协作与交流,兵力编成需要为任务的执行创造良好的交互结构。基于任务执行的兵力编成包括两方面的内容:一是指控决策结点间的协作关系;二是指控决策结点间的指挥关系。本文基于决策个体在任务上的协作关系设计兵力编成的指挥关系,以最小化编成中总的协作工作负载为目标,并描述了编成指挥决策关系的生成过程,对生成过程的求解采用了优化协作树算法。     

基于Python的雷达信号处理软件开发

基于雷达信号处理相关理论、算法以及软件设计方法,并基于Python开发了可对雷达不同波形,以及相关算法进行仿真建模的开放式可视化软件.介绍了软件的主要功能特点、分级化管理的设计理念、数据内存分配与自适应对比分析控制的设计方法.系统可灵活设置与输入相关参数,可对数据进行直观的可视化分析,重塑性与扩展性强.为协助教学与实际应用研究提供了有力手段,最后的测试数据表明了雷达信号处理系统的有效性.     

基于向量调整法的指挥控制系统任务决策研究

基于传统任务决策方法决策空间过大的问题,建立了一种面向任务的最优化决策模型,在采用嵌套遗传算法优化任务平台分组的基础上,提出了一种通过调整内部平台分配向量和外部平台分配向量来最优化任务平台分配的向量调整法。最后对基于向量调整法的任务决策方法进行了仿真,结果表明,基于向量调整法的任务决策方法比传统决策算法具备更好的可操作性和更快的收敛速度,对提高指挥控制系统任务决策的实时性具有重要的参考价值。     

利用循环网络的降落伞开伞载荷补偿方法

为了对降落伞充气展开过程中的开伞载荷进行更加准确的预测,提出一种基于循环神经网络的开伞载荷补偿计算方法,包括模型架构和数据处理方式。该方法将充气时间法计算的预测值代入循环网络进行二次计算,使最终结果能够更加贴近试验真值。使用多层前馈网络、标准循环网络与长短时记忆网络三种网络进行比较,验证了所提模型预测结果的适用性和准确性,研究了学习率、输入层维度和隐层维度等超参数对模型性能的影响,并给出了基于长短时记忆网络的补偿模型最优训练条件。实验结果表明,利用循环网络进行开伞载荷预测具有较好的拟合结果,为机器学习与降落伞工业的学科交叉研究提供了一定的参考方向。     

2014nccet：一种新的用于减少远程Cache访问延迟的最后一次写访问预测方法*

为减少远程Cache访问延迟,提高共享存储系统的性能,提出了一种新的基于程序内在写突发特性的最后一次写访问预测方法,并对一个具体的目录协议进行了改造,以支持该预测方法。通过预测Cache块的最后一次写访问并提前对其进行降级,处理器能直接从主存中读取数据,从而减少了远程Cache访问所需的一个网络跳步数。与当前基于指令的预测方法相比,该方法能极大减少存储开销。基准测试程序的评测结果表明,该方法能获得83.1%的预测准确率,并且能提高8.57%的程序执行性能,同时与基于指令的预测方法相比,该方法能分别减少历史踪迹表69%的存储开销和签名表36%的存储开销。     

用于减少远程Cache访问延迟的最后一次写访问预测方法

为减少远程Cache访问延迟,提高共享存储系统的性能,提出了一种新的基于程序内在写突发特性的最后一次写访问预测方法,并对一个具体的目录协议进行了改造,以支持该预测方法。通过预测Cache块的最后一次写访问并提前对其进行降级,处理器能直接从主存中读取数据,从而减少了远程Cache访问所需的一个网络跳步数。与当前基于指令的预测方法相比,该方法能极大减少存储开销。基准测试程序的评测结果表明,该方法能获得83.1%的预测准确率,并且能提高8.57%的程序执行性能,同时与基于指令的预测方法相比,该方法能分别减少历史踪迹表69%的存储开销和签名表36%的存储开销。     

坦克火力运用决策模型

坦克火力运用是作战指挥决策的一项主要内容。制定正确的决策,可以更加有效的发挥坦克的强大火力。运用数学方法,对有预案情况下的坦克火力运用决策做了研究,提出一组合理的决策准则,建立了决策模型,借助于该模型,可选择坦克部(分)队火力运用的最优方案。     

基于仿真的装备维修保障力量配置优化

装备维修保障力量的优化配置对于充分发挥维修保障效益、提高装备完好率具有重要意义。在分析界定装备维修保障力量配置问题的基础上,采用通用仿真语言建立了支持分析决策的仿真模型。实例分析表明维修力量最优配置是各区域的故障装备产生速率、后送运输时间等方面因素综合作用的结果,仿真程序可反映各项因素的定量关系。     

多核网络分组处理系统的数据分段卸载发送机制

为摆脱对商用网卡的依赖，降低软硬件复杂度，提出通用多核网络分组处理系统，构建面向大报文高速分组转发应用的软硬件协同数据分段卸载发送机制，并实现原型系统。该机制基于轻量级输入输出的软硬件协同多核分组处理系统，以降低大报文切分、拷贝开销以及软硬件复杂度为目的，把实现切分报文、封装报文头以及校验功能中硬件实现复杂的部分卸载到驱动中，将分段报文数据拷贝缩减为新报文头的拷贝，结合链式直接内存存取技术，为多核实现高速的大报文分组转发提供有效的解决方案。基于国产通用多核和高性能现场可编程门阵列平台进行发送性能测试。测试结果表明：采用数据分段卸载发送机制能大幅提升报文发送性能，有效解决大报文引发的多核网络分组处理性能下降的问题。     

面向多核网络分组处理系统的线程亲和缓冲区管理机制

基于通用多核架构的网络分组处理系统性能受到诸如分组IO开销高、多核共享内存及进程调度竞争大、页表缓冲表项失效率高等问题的困扰。为此提出一种基于通用多核网络分组处理系统、面向高速分组转发应用的线程亲和缓冲区硬件管理机制,并在网络专用协处理引擎上实现。该机制采用无中断的线程亲和调度策略,将包含控制信息与缓冲区地址信息的描述符和分组数据按照分组处理的线程号链式地对应加载在多个地址连续的共享缓冲区中。基于通用多核和现场可编程门阵列平台进行报文转发测试,实验结果表明,采用线程亲和缓冲区管理机制能使平均报文转发处理性能提升12.4%,有效地降低IO开销和TLB表项失效率。     

长向量处理器高效RNN推理方法

模型深度的不断增加和处理序列长度的不一致对循环神经网络在不同处理器上的性能优化提出巨大挑战。针对自主研制的长向量处理器FT-M7032,实现了一个高效的循环神经网络加速引擎。该引擎采用行优先矩阵向量乘算法和数据感知的多核并行方式,提高矩阵向量乘的计算效率;采用两级内核融合优化方法降低临时数据传输的开销;采用手写汇编优化多种算子,进一步挖掘长向量处理器的性能潜力。实验表明,长向量处理器循环神经网络推理引擎可获得较高性能,相较于多核ARM CPU以及Intel Golden CPU,类循环神经网络模型长短记忆网络可获得最高62.68倍和3.12倍的性能加速。     

异构千核处理器系统的统一内存地址空间访问方法

为了达到异构多核处理器能直接交叉访问对方的内存地址空间的目的,通过构建统一的三级Cache结构和数据块状态标记方法,并优化Cache块状态的修改算法,提出了异构千核处理器系统的统一内存地址空间访问方法,避免了当前独立式异构计算机系统结构下复制和传输数据块所带来的大量额外访存开销。通过采用部分Rodinia基准测试程序测试,获得了最高9.8倍的系统加速比,最多减少了90%的访存频率。因此,采用该方法能有效减少异构核心间交换数据块所带来的系统开销,提高异构千核处理器的系统性能加速比。