二维矩阵卷积在向量处理器中的设计与实现

为了加快卷积神经网络模型的计算速度,便于大规模神经网络模型在嵌入式微处理器中的实现,以FT-matrix2000向量处理器体系结构为研究背景,通过对多核向量处理器体系结构的分析和对卷积神经网络算法的深入研究,提出将规模较小的卷积核数据置于标量存储体,尺寸较大的卷积矩阵置于向量存储体的数据布局方案。针对矩阵卷积中数据难以复用的问题,提出根据卷积核移动步长的不同动态可配置的混洗模式,通过对所取卷积矩阵元素进行不同的移位操作,进而大幅提高卷积矩阵数据的复用率。针对二维矩阵卷积由于存在数据相关性进而难以多核并行的问题,提出将卷积矩阵多核共享,卷积核矩阵多核独享的多核并行方案。设计了卷积核尺寸不变、卷积矩阵规模变化和卷积矩阵尺寸不变、卷积核规模变化的两种计算方式,并在主流CPU、GPU、TI6678、FT-matrix2000平台进行了性能对比与分析。实验结果表明:FT-matrix2000相比CPU最高可加速238倍,相比TI6678可加速21倍,相比GPU可加速663 805倍。     

基于矩阵对策与遗传算法的无人机空战决策

针对无人机自主空战决策的实时性与准确性需求,提出一种矩阵对策法与遗传算法相结合的空战决策算法。基于空战优势函数以及无人机机动模型建立了无人机空战决策模型,使用改进的矩阵对策法获取我方无人机最优选择策略的大致范围,再在此范围内使用遗传算法寻找最优策略,最后通过直线飞行机动和S型规避机动仿真验证了算法的可行性。仿真结果表明,所提算法不仅能够提高机动决策的精度,还在一定程度上避免了单纯遗传算法计算量大、计算时间长的问题,满足空战合理性与实时性需求。     

四元数长方矩阵的同时复对角化

利用四元数矩阵的奇异值分解(SVD),对两个四元数长矩阵给出了其同时复对角化的充要条件,进一步对一个四元数长矩阵集合,针对其同时复对角化问题,给出了一系列充分必要条件.     

装甲师指控通信系统作战效能评估模型

装甲师指控通信系统作战效能评估是装甲兵数字化部队作战效能评估的重要内容.以信息对抗为背景,建立装甲师指控通信系统的作战效能评估指标体系,通过建立随机不完全判断矩阵,应用改进的AHP法确定各级指标体系因素集权重;使用一种更优的隶属度函数来获得指标的效用值.采用模糊综合评判,建立二级评估模型,实现了对装甲师指控通信系统作战效能的评估.     

一类典型结构矩阵的WZ分解

WZ类矩阵分解是设计线性方程组求解中一类并行算法的数学理论基础。针对对称p-三对角矩阵,提出并证明该类典型结构矩阵的WZ分解式及其性质。进一步,当实对称p-三对角矩阵正定时,证明其WZ分解式中W因子具有元素均为实数的特点;当W因子对角线元素均为正实数时,分解式惟一。     

一类模糊多目标双矩阵对策的粒子群优化算法

针对一类具有模糊目标的多目标双矩阵对策给出了基于粒子群优化的求解算法.讨论了当模糊目标的隶属函数是线性函数时纳什均衡解的判定定理;构造的粒子群优化算法,通过随机初始点以及迭代粒子的归一化,保证粒子群始终保持在时策的可行策略空间内,避免了在随机搜索中产生无效的粒子,提高了用粒子群优化算法求解纳什均衡解的计算性能.给出的一个数值算例验证了该算法的有效性.     

基于多信号模型的计量策略设计与验证

装备可计量性的理论方法研究对提高装备的计量保障水平具有重要意义。针对国内缺乏装备可计量性模型的现状,提出了可计量性分析设计的多信号模型方法。系统总结了可计量性多信号模型的基本理论,详细介绍了在单超差假设及不考虑组元可靠性、计量时间和费用影响下的超差检查用检定和超差定位用检定操作优选算法以及计量策略制定方法。建立了信号产生系统多信号模型,给出了超差-检定相关性矩阵,分析了信号产生系统的计量检定树,结论与信号产生系统实际检定方法相符,实例证明,此方法合理有效。     

双站测向与测时差组合定位精度分析

针对无源雷达测向与测时差组合定位问题,提出一种利用前者量测结果为后者构建假量测点和协方差的新方法,并采用凸组合法对测向与假量测结果进行融合,得出综合定位精度的分布。仿真结果表明,该方法能够有效地利用两种完全不同的量测数据,提高目标的定位精度,同时给出的GDOP理论值可以真实反映组合量测的性能,具有一定的应用价值。     

作战任务总量的迭代收敛性

为降低作战任务的复杂度,提高任务执行效率,研究了作战任务总量及其迭代收敛问题.首先,采用图形和设计结构矩阵,阐明反导作战子任务的复杂联系.再引入任务转移矩阵建立任务总量模型,总结迭代收敛条件.最后,综合考虑资源和时间约束,规划子任务优先级并优化作战资源配置.结合实例分析了任务总量迭代收敛规律的可行性和有效性,为反导作战任务规划提供了理论指导.     

几何非线性机械臂有限段传递矩阵法

提出了几何非线性柔性机械臂动力学有限段传递矩阵建模方法,该方法既保留了有限段法自动计及几何非线性和动力刚化的优势,又保留了传递矩阵法建模的方便灵活.算例表明,计算时间与自由度成正比,在已知运动规律的情况下,可直接求得所需的驱动力矩,反之亦然.该方法无需建立系统总体动力学方程,易于工程技术人员掌握,具有一定实用价值.