并行科学计算应用的动态I/O模式分析

设计高性能并行文件系统的关键前提是对 Ｉ／ Ｏ 访问模式的分析和研究。并行文件系统的界面、组织结构、ｃａｃｈｅ 预取算法等都与具体应用的 Ｉ／ Ｏ 模式紧密相关。目前，大多数对 Ｉ／ Ｏ 模式的分析局限于其静态模式，而动态 Ｉ／ Ｏ 模式对并行文件系统的设计至关重要。本文通过分析并行科学计算应用的动态 Ｉ／ Ｏ 访问模式，总结出科学计算应用在访问数据量、时间间隔、访问顺序性等空间、时间上的一般访问特性，并在此基础上提出设计面向并行科学计算应用的并行文件系统应考虑的因素。     

弹道数据处理融合算法的并行计算

针对参考文献[1]中提出的融合多信源信息的融合算法,讨论了其中大计算量的测元遴选问题,并给出了它的并行算法。最后详细地分析了此并行算法的高效性和可扩展性,给出了加速比的仿真结果     

信号处理与深度学习硬件加速的一致性计算结构

在计算需求层面对多种典型信号处理算法与深度学习算法进行了分析与模块化分解,提取了两类应用共有的且适合并行硬件加速的计算模块,提出了信号处理与深度学习的一致性计算模型,并基于一致性计算模型设计了控制与计算分离的层次化处理单元与阵列化计算结构。通过对不同应用计算过程的软件定义能够实现信号处理与深度学习的一致性硬件加速计算,基于Zynq计算平台从重构效率与计算性能两个方面对一致性计算模型与计算结构进行了验证,结果表明：基于一致性计算模型的软件定义可重构计算结构,具有较高的计算性能与重构效率。     

盲自适应的多用户CDMA阵列接收机

研究了基于CMOE准则的空时多用户检测及其自适应实现。这是一种盲方法 ,不要求任何训练序列 ,能够抑制多址干扰 ,解决远近效应问题。进一步 ,分析了多用户CDMA阵列接收机的性能 ,并且与多用户单天线接收机、单用户阵列接收机以及单用户单天线接收机进行了比较。     

微弱信号测量的一种实现方法

介绍了一种μＶ级微弱电信号测量的实现方法,给出了测量放大电路的具体设计以及信号采集与处理软件流程图．与传统测量方法相比,此测量方法所使用的仪器体积小,重构测量系统方便,可直接由计算机对信号进行分析,是目前信号测量的主要发展方向．     

多波束时域滑窗空时自适应方法及其性能分析

鉴于新一代机载预警相控阵雷达采用多波束且电子波束灵活可控的特点, 本文提出了一种多波束时域滑窗空时自适应处理方法。理论分析与计算机仿真实验表明, 该方法与现有的几种典型空时二维自适应信号处理 （ Ｓ Ｔ Ａ Ｐ） 方法相比, 具有系统自由度低、低速目标检测性能好、鲁棒性强等优点, 并且实现复杂度较低, 便于工程实现。     

面向GPU的非结构网格有限体积计算流体力学的图染色方法优化

采用图染色方法解决通量累加和局部最大压力计算引起的两种典型资源竞争问题,并通过共享内存的使用、体编号和面编号的重排、面数据的重排三种策略优化图染色方法。针对应用在空气动力学多种规模的三维网格,分别采用双精度和单精度操作数,在Nvidia Tesla V100和K80 GPU上,展开性能测试。结果表明:共享内存的优化效果不明显;体编号和面编号重排降低了图染色方法的计算性能;面数据重排可以有效地优化图染色方法;计算性能在V100上提高20%左右,在K80上提高15%左右。     

虚拟膝关节镜手术仿真系统的关键技术研究

虚拟手术仿真系统是医学仿真训练的有力工具,在医学教育领域有很好的应用前景。结合虚拟膝关节镜手术系统开发中的实际经验,介绍了系统开发过程中的几何建模、形变计算、力反馈与场景特效处理等关键技术与模拟仿真效果;文中的技术可推广应用到其他虚拟手术仿真系统的开发中。     

一种不需要特征值分解的MUSIC方法

MUSIC方法是空间谱估计中经典的子空间方法。提出了一种构造参考信号的预处理模型,提出了一种适合于MUSIC方法的多级维纳滤波结构。新方法避免了采样数据二阶统计的特征值分解,降低了运算量。仿真结果证明了方法的有效性。     

Parallel machine scheduling with eligibility constraints: A composite dispatching rule to minimize total weighted tardiness

We study a parallel machine scheduling problem, where a job j can only be processed on a specific subset of machines M_j, and the M_j subsets of the n jobs are nested. We develop a two‐phase heuristic for minimizing the total weighted tardiness subject to the machine eligibility constraints. In the first phase, we compute the factors and statistics that characterize a problem instance. In the second phase, we propose a new composite dispatching rule, the Apparent Tardiness Cost with Flexibility considerations (ATCF) rule, which is governed by several scaling parameters of which the values are determined by the factors obtained in the first phase. The ATCF rule is a generalization of the well‐known ATC rule which is very widely used in practice. We further discuss how to improve the dispatching rule using some simple but powerful properties without requiring additional computation time, and the improvement is quite satisfactory. We apply the Sequential Uniform Design Method to design our experiments and conduct an extensive computational study, and we perform tests on the performance of the ATCF rule using a real data set from a large hospital in China. We further compare its performance with that of the classical ATC rule. We also compare the schedules improved by the ATCF rule with what we believe are Near Optimal schedules generated by a general search procedure. The computational results show that especially with a low due date tightness, the ATCF rule performs significantly better than the well‐known ATC rule generating much improved schedules that are close to the Near Optimal schedules. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 64: 249–267, 2017