基于CPU-GPU混合计算平台的RNA二级结构预测算法并行化研究

RNA二级结构预测是生物信息学领域重要的研究方向,基于最小自由能模型的Zuker算法是目前该领域最典型使用最广泛的算法之一。本文基于CPU GPU的混合计算平台实现了对Zuker算法的并行和加速。根据CPU和GPU计算性能的差异,通过合理的任务分配策略,实现二者之间的并行协作计算和处理单元间的负载平衡;针对CPU和GPU的不同硬件特性,对Zuker算法在CPU和GPU上的实现分别采取了不同的并行优化方法,提高了混合加速系统的计算性能。实验结果表明,CPU处理单元在混合系统中承担了14%以上的计算任务,与传统的多核CPU并行方案相比,采用混合并行加速方法可获得15.93的全局加速比;与最优的单纯GPU加速方案相比,可获得16%的性能提升,并且该混合计算方案可用于对其它生物信息学序列分析应用的并行和加速。     

基于分区模式的桌面协作方法

分区协作是实现桌面协作形式的态势感知的方法之一。本文提出了分区协作的实现模式,描述了三类分区：存储区、私人区与公共区,然后给出了分区协作的实现机制,包括多触摸点处理机制、显示管理机制和冲突处理机制,最后实现了基于分区协作的态势感知平台,并进行了对比试验验证。     

超高速碰撞形成一次碎片云特性

对超高速碰撞数值模拟方法进行了讨论.采用ANSYS/AUTODYN程序的SPH方法,对球形弹丸超高速撞击时弹丸的破碎、碎片云的形成及扩展过程进行数值模拟,其结果与实验结果进行比较,并验证了计算方法和模型参数的正确性.在此基础上采用数值模拟方法,对钨合金、轧制均质装甲及LY12铝三种材料的球形弹丸超高速撞击靶板之后形成的一次碎片云形貌及演化规律进行了研究,并基于量纲分析方法得出了碎片云特征参数(碎片云头部速度、径向最大膨胀速度及膨胀角)随初始撞击条件的变化规律。     

基于电磁涡旋的雷达目标成像

作为信息载体的电磁波除了传统的携带信息方式外,近年来其波前以电磁涡旋形式展现的信息调制能力也越来越受到关注。本文综述了电磁涡旋在信息调制等方面的研究进展,阐述了其在雷达信息获取方面的潜在应用价值。针对圆形相控阵列,建立了电磁涡旋波照射下理想点散射目标的回波模型。将各阵元的接收信号按照与发射时相同的模式移相后,沿圆周积分即可获得雷达阵列的输出回波。该回波可表示为经平方Bessel函数调幅后的傅里叶基函数的线性组合。结合Bessel函数的频谱特性,分析了轨道角动量态与方位角变量之间的近似对偶关系,利用逆投影和滤波-傅里叶变换方法进行了成像处理。仿真实验表明,电磁涡旋对雷达目标具有方位向成像的潜力。本文的研究可为新体制的雷达设计、目标识别技术的发展提供参考和借鉴。     

蒙德火灾爆炸毒性指数评价法在生产场所中的应用

为了预防和减少化工生产中火灾或爆炸事故的发生,运用危险源识别技术,在危险源辨识的主要内容和范围基础上,借助环氧乙烷的工业生产实例,运用蒙德法对环氧乙烷生产工艺过程进行安全评价。根据蒙德法的评价程序,对环氧乙烷生产装置潜在火灾危险性进行评价,找出生产装置中的危险单元,为提高生产场所的安全性提供了重要保障。     

数字化计量系统移动现场检测平台设计

针对数字化电能计量设备现场安装分散、现场检测困难的问题,提出了构基于无线通讯的模拟量输入合并单元、数字化电能表现场检测原理以及基于复合辛普森算法的电能计量算法;构建了数字化计量回路现场测试系统,设计了车载移动检测平台整体结构.采用一套传统计量装置现场检测系统与该平台进行比对,检测结果满足0.05级准确度要求.该平台实现...     

基于 Simulink 的鱼雷尺度靶收发干扰仿真

在分析尺度靶多亮点目标模型的基础上,建立了拖曳线列阵靶收发干扰和信号处理模型,然后利用simulink工具箱对干扰模型进行了仿真,最后给出了仿真结果。结果表明,靶标收发换能器间的干扰会导致转发信号产生畸变,但其畸变对信号幅度的影响较小,不会对目标模拟产生影响,验证了拖曳靶进行目标模拟的可行性,同时对鱼雷尺度靶及其它水声目标模拟设备的研制也有一定的参考应用价值。     

某型轰炸设备虚拟训练系统设计与实现

虚拟训练系统在场地、费效比、训练效果等方面具有明显的优势。设计了某型机载轰炸设备的虚拟训练系统,阐明了系统实现的关键技术,并实现了该系统。系统在对航空炸弹弹道模型进行解算的基础上,通过对座舱环境、轰炸设备和轰炸视景进行模拟和仿真,能够提供逼真的人机交互界面,从而达到帮助受训人员掌握轰炸程序,提高轰炸设备使用能力的目的。     

弹道导弹被动段最优脉冲变轨方法

弹道导弹大气层外飞行时间长且弹道固定,易被敌方预测和拦截。针对以上问题,本文提出一种最优脉冲式变轨方法,该方法设计的弹道由2条不同的椭圆弧段组成,成功命中目标的同时,增加了敌方的拦截难度。以机动变轨所需能量和变轨后飞行剩余时间的加权最优为性能指标,设计了利用遗传算法在初始弹道上寻求最优变轨点的方法。最后,将遗传算法搜索最优点结果与遍历搜索结果进行对比,其最大误差为 ,从而验证了遗传算法在应用于导弹变轨问题,用以寻求最优变轨点是准确有效的。     

复杂场景下基于自适应多特征融合的跟踪算法

在复杂的场景下,单特征对目标描述不够充分,很难稳健地跟踪目标,针对这个问题,提出了一个基于自适应多特征融合的粒子滤波跟踪算法。该算法采用灰度和边缘特征表示目标,从目标观测似然模型构建的角度融合两种特征,利用粒子似然分布的香农熵动态地评价特征的可靠性,进而确定特征融合权重,以提高算法对场景的适应能力;同时,改进了线性加权的模型更新策略,通过对加权系数的在线调整来抑制模型漂移。实验表明,本文算法可以实现部分遮挡和背景干扰等复杂场景下的跟踪。