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。     

建筑造型元素——构架的设计与创意

合理的构架设计不仅升华了建筑的外观造型,而且丰富了建筑整体的内涵;失败的构架设计则会产生适得其反的效果。创意的构架设计则是从时代发展的变化趋势着手,赋予构架新的生命。介绍了构架的作用,从过渡空间、形态转换、建筑特性、技术结合、灵活可变5个方面探讨了构架造型的设计创意,揭示了构架造型的设计手法,并剖析了构架这种造型元素在当前建筑设计上的发展趋势,提出应当注重构架的一体化设计,强调构架与实用功能相结合,并应充分发挥构架造型价值的设计观点。     

一种新的雷达恒虚警(CFAR) 处理器

如何维持雷达检测系统恒定的虚警率是现代雷达技术和信号处理技术中重要的问题之一。为使雷达检测系统在复杂的杂波环境中获得恒定的虚警率,就需要有高性能的恒虚警(CFAR)处理器。本文提出的新型CFAR 处理器选择一个与被检测距离单元的值相接近的均值来作为CFAR 的门限,从而使这种处理器具有能够及时反映外部杂波环境变化的自适应性;它硬件实现简单,具有很好的抗多目标效应、抗杂波边缘效应、抗大目标“吃”小目标效应以及降低(CFAR)损失的性能。     

C4ISR体系结构设计方法

系统体系结构的设计在C4ISR系统开发中具有重要的地位,文章深入研究了目前运用广泛的三种C4ISR系统体系结构分析设计方法面向过程分析方法、面向对象设计方法和三维视图方法,分析了各种方法的优缺点并进行了比较;讨论了C4ISR体系结构设计方法和C4ISR系统本身的发展趋势以及两者之间的密切关系,对C4ISR系统体系结构的建设提出了自己的看法.     

C4ISR系统体系结构设计集成环境

C4ISR系统体系结构设计是系统综合集成的基础.针对C4ISR体系结构框架2.0,分析了体系结构产品的特点,研究了体系结构产品设计工具的分类以及应该具有的功能,提出体系结构产品设计工具的集成框架和基于体系结构核心数据库的数据管理机制,并实现了体系结构产品设计工具以及体系结构设计集成环境.     

水声传感器信息处理技术

水声传感器信息融合是为潜艇、水面舰艇提供完整、准确、清晰战术态势的关键技术。结合各类声纳的特点,研究数据互联,水下被动定位与跟踪算法,纯方位系统的可观测性,跟踪坐标系的选择以及机动目标跟踪,是解决水声传感器信息处理的关键。首先对前人在这些方面的工作进行了总结和评述,然后根据现代海战的战术背景分析了水声传感器信息处理存在的一些技术难点和值得进一步研究的问题。     

平面二自由度并联执行机构的设计与实现

介绍了作者研制的一种用于半导体制造设备上的x-y并联执行机构。通过增加一个冗余运动链 ,使得该机构在工作空间内没有奇异点。该机构的最大特点是可以大大减少现有机构的体积 ,并具有较高的刚度 ,可以在高速运动条件下具有较高的运动精度和跟踪性能。实验结果表明 ,该系统的轨迹跟踪误差均低于 0 5mm。     

基于机械故障诊断的算法及小波基选择研究

针对小波分析在机械故障诊断应用中的快速算法和小波基选择存在的问题,对常用的正交、半正交、双正交小波提取信号特征的能力进行了分析比较,研究表明半正交B样条小波因具有线性相位和采用较长的分解序列而具有较好的频率局部化特性和较小的变换误差,具有比较好的综合性能。推导了正交小波包的图形显示算法,利用该算法解决了小波变换快速算法中存在的数据长度随分解层数成倍减小的问题。研究结果为机械故障诊断中选择小波基进行信号处理提供了依据和途径。     

注意力机制量化剪枝优化方法

面向基于注意力机制模型的巨大计算和访存开销问题,研究量化和剪枝协同优化的模型压缩技术,提出针对注意力机制中查询、键、值、概率共四个激活值矩阵的对称线性定点量化方法。同时,提出概率矩阵剪枝方法和渐进式剪枝策略,有效降低剪枝精度损失。在不同数据集上的实验结果表明,针对典型基于注意力机制模型BERT,在较低或者没有精度损失的情况下该优化方法可达到4位或8位定点量化、0.93～0.98的稀疏度,大幅度降低模型计算量,为加速量化稀疏模型的推理奠定良好的基础。     

Scheduling for parallel dedicated machines with a single server

This paper examines scheduling problems in which the setup phase of each operation needs to be attended by a single server, common for all jobs and different from the processing machines. The objective in each situation is to minimize the makespan. For the processing system consisting of two parallel dedicated machines we prove that the problem of finding an optimal schedule is N P‐hard in the strong sense even if all setup times are equal or if all processing times are equal. For the case of m parallel dedicated machines, a simple greedy algorithm is shown to create a schedule with the makespan that is at most twice the optimum value. For the two machine case, an improved heuristic guarantees a tight worst‐case ratio of 3/2. We also describe several polynomially solvable cases of the later problem. The two‐machine flow shop and the open shop problems with a single server are also shown to be N P‐hard in the strong sense. However, we reduce the two‐machine flow shop no‐wait problem with a single server to the Gilmore—Gomory traveling salesman problem and solve it in polynomial time. © 2000 John Wiley & Sons, Inc. Naval Research Logistics 47: 304–328, 2000