多CPU探测机器人分布式体系结构研究

星球探测机器人是一个带有部分自主行为的自主智能机器人系统,它的体系结构不仅决定了系统完成任务的能力、系统对环境事件的反应能力,而且还决定了系统的健壮性.星球探测机器人的容错网络结构是系统设计的核心,文章提出了一个高可靠的分布式计算系统架构,并对架构的容错网络通信技术进行了分析.     

面向云计算的数据中心网络拓扑研究

目前对数据中心网络拓扑的研究主要集中在如何提高结构性能上,却忽略了数据中心网络拓扑是否与云计算机制相适应的问题.针对该问题,建立了一种面向云计算的数据中心网络拓扑结构.研究了在具有该拓扑结构的数据中心网络上执行主流云计算机制的方法.分析了该拓扑结构的网络规模、网络直径等性能.仿真结果表明在具有该拓扑结构的数据中心网络上...     

前缘和转轴影响翼摇滚特性的数值模拟

采用耦合求解N-S方程和Euler刚体动力学方程的数值模拟方法研究80°后掠三角翼摇滚特性,讨论机翼前缘构型和滚转轴位置对三角翼摇滚特性的影响。N-S方程的离散采用Roe格式和含双时间步的LU-SGS方法,刚体动力学方程的离散采用二阶精度的差分方法,通过交替求解流动和运动控制方程组的耦合策略,模拟80°后掠三角翼自激摇滚的非定常过程。针对转轴安装于上表面的细长三角翼,研究前缘上削尖、下削尖和双面削尖三种构型的翼摇滚特性,分析前缘构型对摇滚振幅及分岔攻角的影响。考虑到上削尖和下削尖构型在翻转后相当于前缘构型互换但转轴位置不同,进一步考察了滚转轴位置对三角翼摇滚特性的影响。结果表明:在一定的攻角下,三种不同前缘构型的三角翼均能形成大幅自维持的摇滚现象,其中上削尖前缘的三角翼振幅最大,双面削尖前缘次之,下削尖前缘三角翼振幅最小;攻角增大到30°以后,双面削尖和上削尖前缘的三角翼会发生翻转现象,翻转180°以后维持等幅振荡。     

一种面向移动Agent的多任务并行计算模型及算法

介绍了一种面向移动Agent的并行计算模型,给出了采用十标度策略解决任务排序,采用满射策略解决任务映射的算法。该模型允许多个计算任务在异构主机构成的分布式环境下同时进行计算,并且通过算法优化,降低移动Agent之间的通信成本,减少网络流量。     

二维拉格朗日和欧拉结合法在流处理器MASA上的实现与评测

现代半导体工艺技术的发展使得在单芯片上放置数百个运算单元成为可能,但是全局片上片外带宽受限。通用处理器体系结构不能较好地适应变化,仍然依靠全局片上结构,少量的运算单元。而流体系结构拥有大量的运算单元、鲜明的存储层次,使得在有限的片外带宽下,用高的本地带宽来满足大量运算单元的需求。首先介绍了原型MASA流体系结构,然后给出了爆轰流体力学中的二维拉格朗日和欧拉结合法(Ygx2)在流体系结构上实现的实例研究,最后用时钟精确的模拟器来评测应用的运行性能,结果表明Ygx2应用在500MHz的MASA上运行结果与1.6GHz的Iantium2的比较快近4倍,证实了流体系结构在高性能计算领域的极大潜力。     

虹膜内边缘定位的齿形变换方法

提出了一种新颖简单的虹膜内边缘(瞳孔)定位算法.此算法分别对虹膜图像的每一行进行处理.首先,采用一种简单的齿形变换对虹膜图像每一行的灰度曲线进行变换,变换后的灰度曲线为齿形并且虹膜内边缘点出现在齿形曲线的转折点处.然后,根据在虹膜内边缘点处齿形灰度曲线的斜率由负值变为正值的特点,检测虹膜内边缘点并定位虹膜内边缘的位置.此算法具有新颖、简单、准确和速度快等特点.     

一种面向宽带复杂信号侦察的可配置计算应用框架

可配置计算系统的优势与系统设计过程的复杂性是一对矛盾,可配置计算框架为此提供了有益的思路。但受限于适用范围与通用性考虑,已有的特别是商业框架仅支持系统的静态重构。本文针对宽带信号侦察这一特定应用领域,提出了一种功能级可配置计算应用框架BSRRCS-RCAF,该框架将领域应用中具有共性的计算与功能模块抽取和集中起来,形成二进制比特流配置文件库,并提供构建此类系统的公共服务体系。基于公共服务体系以及配置文件库,当需要修改或者重新构建宽带信号侦察系统时,只需在现有框架下动态调用配置组件库,或者遵循框架的统一设计接口完善补充组件库中的特定功能部分,整个系统设计框架将得到方便复用,便于实现基于快速重构的多种系统功能。     

基于栅格分层的逐栅格汇流算法并行化研究

分布式水文模型中的逐栅格汇流算法计算量大,需要借助并行计算以满足大流域长历时模拟的要求。针对目前鲜有对基于隐式有限差分的逐栅格汇流算法进行并行计算研究的情况,基于栅格分层的思想提出一种适用于共享内存并行计算环境的逐栅格汇流并行算法。该算法首先根据流向进行栅格分层,使同一层中栅格的计算相互独立,然后将同一层中栅格的计算任务分配到多个计算单元并行计算。采用C++编程语言与OpenMP并行编程库实现了该算法,并选择河北省清水河流域为实验区,在不同数据规模(30m、90m、270m分辨率)、不同核数(2～20个)以及不同栅格分层方法的情况下对算法性能进行了测试。实验结果表明本文提出的并行算法具有较好的加速比和并行效率,且并行效率随数据规模的增大而增大。栅格分层方法对算法并行性能有明显影响,从上到下的分层方法比从下到上的方法具有更高的并行效率。     

面向混部云失败批处理作业的预测算法

为了降低混部云失败批处理作业的风险,使用K-means聚类算法将批处理作业分为四类,在分类的基础上提出了二层嵌套分类模型(two-layer nested classification model, TLNM),实现了基于TLNM的预测算法。基于Ali Trace 2018数据集上的实验结果表明,该算法的接受者操作特性(receiver operating characteristic, ROC)曲线明显优于其他常用分类器,ROC曲线下面积(即AUC)可以达到0.978,表明该算法具有良好的分类性能。同时召回率可以达到0.951,通过混淆矩阵可以看出TLNM算法能够准确预测出执行失败的批处理作业。     

激光半焦斑边缘检出技术研究

本文介绍了一种新的边缘定位方法激光半焦斑边缘检出法。这种方法综合运用了多种技术,如自适应跟踪补偿技术、激光调制和调制幅值补偿技术、微分定点采样技术以及步进电机步距细分技术等,从而达到了较高的边缘检出精度。文章还给出了激光半焦斑边缘检出的理论模型和计算机仿真结果,并介绍了一个采用激光半焦斑边缘检出技术的测径系统。