利用深度学习的硬件计数器复用估计算法

利用深度学习方法,为硬件计数器复用(multiplexing,MPX)提供结果精度更高的估计模型。通过对MPX估计得到的结果与实际采集的真实数据进行相似性分析,证明相同程序多次运行之间得到的硬件计数值是线性相关的。采用神经网络多层感知器(multilayer perceptron,MLP)和双向门控神经网络(bidirectional gated recurrent unit, Bi-GRU)这2种深度学习模型,对MPX数据进行拟合。基于动态时间规整(dynamic time warping, DTW),提出一个全新的评估MPX数据精度的指标DTW-cost。实验结果表明,同时收集15个硬件事件数据时,MLP方法拟合得到的13个高性能计算应用平均准确率比现有使用最广的固定插值法高出10.53%,最多可提升19.8%;而在MLP表现较差的事件上,Bi-GRU方法得到的平均准确率提升了28.8%。     

基于演化硬件技术实现武器系统自修复的研究

演化硬件通过演化的方式实现电路功能,可看作是演化算法和可编程逻辑器件的有机结合.演化硬件通过演化算法可实现自身结构重构,使系统具有自适应性、自组织、自修复特性.基于演化硬件这些特性,提出了一种武器系统维护的新方法--自修复.首先介绍了演化硬件的基本理论,然后介绍了演化硬件用于实现武器系统自修复的工作原理及其优点,以及所需的关键技术.     

M&S技术的复杂C3I系统测试方法

针对复杂C3I系统测试存在的问题,提出了一种模拟仿真测试的方法.该方法应用文本式战术想定模拟战场环境,自动生成基础数据,随机生成检测用例,以软件为主辅以少量必要的核心硬件设备,可对指挥控制系统实装软硬件指标进行系统的测试.采用建模与仿真(M&S)技术,对指挥控制系统的测试系统软硬件组成进行设计分析,并结合某型炮兵指挥控制系统,通过试验应用给出了该方法的针对性、时效性.     

无人机自驾仪硬件加固方案设计与可靠性分析

自驾仪是无人机实现自主飞行与自主完成各项任务的核心器件。现有商用无人机自驾仪大多没有进行硬件加固,直接用来执行重大任务时有一定风险。通过分析可知自驾仪组成模块中对安全性和可靠性影响最大的模块为控制解算器。根据逐步提高的容错需求,使用复位器、计数器、反相器、选择器等简单器件以及在芯片内部添加简单代码,分别设计了单机复位加固方案、双机热备加固方案、硬件切换和软件切换双机互备加固方案。重点研究了加固方案的可靠性随时间的变化关系,并进行了对比分析。对加固方案的工作机制进行了模拟,分析了这些方案在处理故障时的系统异常输出时间等容错特性。计算表明,这些加固方案可以显著提高系统的可靠性,其中双机互备加固方案的可靠性最高。该研究对于指导高可靠性自驾仪设计时在容错效果与复杂度、成本等方面进行折中具有较大的参考意义。     

基于CMOS的双目视觉定位系统的设计

介绍了一种基于CMOS视觉芯片的双目视觉相对定位信息提取系统。重点描述了该系统的硬件系统的组成:成像采集设备、控制器、存储器、专用DSP和外部接口电路,以及各部分的芯片选择和相应的接口设计,并提供了设计方案实例。系统具有体积小、重量轻、功耗小、集成度高、接口灵活、定位精度高等特点,可以方便地安装在各种设备,尤其是嵌入式系统上,因此可以广泛地应用到很多领域。     

基于硬件复用的RS编码与译码体系结构

基于FPGA可重复配置原理,提出了一种硬件复用的RS码编码译码体系结构,用以解决传统RS码编译码器实现方式硬件资源消耗量大的问题.该编译码器中的可重构计算模块可根据配置信息改变逻辑电路结构,满足编码和译码过程中不同算法的计算需要.最后,采用VHDL实现了以上编译码器,并在Quartus II中进行了综合验证.结果表明:该编译码器能满足多种纠错能力的RS码编译码,通过硬件复用技术可提高硬件资源利用效率.     

碎石土填方夯后地基检测试验

为获得10 000 k N·m高能级强夯处理碎石土填方效果,并研究不同填土厚度对强夯影响深度的作用,分别在厚度为10 m和30 m的A,B2块碎石土填方试验区上进行强夯试验。应用静载试验、超重型动力触探和瑞雷波测试对试验场地夯前、夯后的土层进行检测。结果表明:经过10 000 k N·m高能级强夯处理后,2块填方试验区的承载力和变形模量都有较大提高;A试验区的强夯显著影响段为8 m,大于B试验区的6 m,说明强夯对有限厚度填土(强夯影响深度以下为硬层)加固效果更好,而对无限厚度填土(强夯影响深度以下为松散填土层)强夯能量的消散速度更快。     

不卸载时侧贴碳纤维布加固连续梁试验研究

为研究不同初始荷载作用下侧贴碳纤维布加固连续梁的受力与变形特性,以及初始荷载对加固效果的影响,对4根钢筋混凝土两跨连续梁（其中1根为未加固连续梁,其余3根为在不同初始荷载下侧贴碳纤维布加固连续梁）进行了试验研究。结果表明：侧贴碳纤维布加固连续梁不仅能提高加固梁的承载力,提高幅度达16%以上;还能提高加固梁的刚度,减少其挠度和裂缝宽度;加固效果受初始荷载影响,初始荷载越小,加固效果越好。     

基于优化遗传算法的软硬件划分方法

针对软硬件划分问题,研究了一种优化的遗传算法,提出硬件倾向度的概念,用于遗传算法初始群体的生成,减少了初始解的随机性和搜索的盲目性;在遗传算法过程中,使交叉变异概率随着遗传过程由大变小,保证早期具有较大的搜索空间,后期又能保留较好的解,使用动态结束条件自适应结束遗传算法。与对比算法相比,该算法的效率较高,且在大规模问题求解上能够获得更优解。     

可靠度评价在建筑防火设计中的应用

提出在建筑结构耐火设计及火灾后建筑物修复设计中进行可靠度理论应用的必要性、可行性与优越性 ,旨在为建筑结构在火灾过程中及灾后的安全性评估提供新的研究思路。