手绘艺术动画的计算机辅助设计方法综述

近年来随着计算机技术广泛应用于手绘艺术动画的制作,出现了许多新的手绘艺术动画的计算机辅助设计和制作方法。这些方法概括为五类:①结合三维动画技术实现艺术动画制作;②引入中国传统的艺术元素制作手绘动画;③基于视频流生成动画;④使用素材重用的方法制作手绘动画;⑤结合中间帧自动或半自动生成技术制作动画。文章对这些方法进行了介绍,并指出中间帧生成技术能够保持绘画者的手绘风格,突出手绘动画的艺术特征;并进一步说明了结合中间帧生成技术辅助制作动画的关键,是寻求一种自然高效的交互方式来定义始末关键帧中图形元素间的对应关系,以及根据此对应关系自动或半自动生成中间帧的方法。

基于容器技术的天文应用软件自动部署方法

平方千米阵列即将开始建设,各子工作包也进入关键设计评估阶段。基于云与容器技术是平方千米阵列科学数据处理器未来可能采用的平台技术。针对超大规模海量数据处理面临的天文应用软件快速部署、运行与实测要求,充分考虑天文应用软件运行环境复杂、云计算环境下超大规模计算集群部署困难等问题,系统研究并给出了一种使用容器技术的天文应用软件通用自动部署方法。以目前较为常用的可见度函数校准软件SAGECaL为例,首先分析了SAGECaL的相关特性和分布式部署方面存在的困难,进而给出了基于容器技术的SAGECaL分布式集群的自动部署方法。实验结果表明,自动部署方法极大地提高了SAGECaL分布式集群的部署效率,满足项目组承担平方千米阵列科学数据处理器相关测试工作所需要的基础平台部署与切换等需求,同时也为其它天文软件在云端的快速部署与执行提供了有益的思路。

科学工作流技术及在天文研究中的应用探讨

近几年来虚拟天文台技术的发展极为迅速,各国虚拟天文台研究相继启动,一系列虚拟天文台标准被提出并投入应用,有效地推动了信息技术在天文研究中的应用。科学工作流技术作为高性能计算与虚拟天文台中的关键技术,一直是研究的重点。但长期以来,受到业务工作流技术的影响,科学工作流的具体功能与作用,一直不被广大天文工作者理解和重视,限制了科学工作流的推广与应用。对科学工作流进行了深入分析,介绍了其基本功能和业务模型,详细比较了与业务工作流的差异。最后讨论了科学工作流在天文研究中的应用方法,对科学工作流的发展进行了展望。

面向边缘计算资源分配的防假名拍卖机制

边缘计算激励机制可以激励用户参与到资源分配的过程中来.为防范不诚实用户对资源分配的操纵,现有激励机制致力于使参与者在投标时给出他们的真实估值,但未考虑对假名攻击的对抗策略.为解决现有机制缺乏对抗假名攻击的能力这一问题,首先,对假名攻击投标决策手段进行分析,设计了假名过滤算法和结合边缘服务器成本的最小临界值定价算法,假名过滤算法剔除可能的假名用户,定价算法则保证了假名用户无法通过操纵临界价格提高效用.然后,证明了该防假名拍卖机制满足真实性和个体理性,此外还证明了该机制对假名攻击具有抗操纵性.实验结果表明,该机制能够在满足真实性的同时,保证用户无法通过单方面发起假名攻击增加效用.

面向边缘计算在线任务调度的时间抗操纵机制

激励机制旨在激励用户参与任务调度并如实报告私有信息,但现有研究主要侧重于确保用户在投标时提交真实的任务估值,而未考虑在线场景中的时间操纵问题。因此自私用户可以通过时间操纵提高自身效用,从而影响边缘用户的参与积极性、成功调度任务总价值和调度结果的公平性。提出一种利用在线机制的时间抗操纵边缘计算任务调度方法。对虚假任务投标手段进行分析,得到符合实际的合理时间误报范围和价格误报;考虑到时间属性的操纵,设计一种适用于在线场景的分配函数,以保证任务类型的单调性,并根据分配概率依次分配任务得到任务调度结果;推导出满足激励相容的临界支付定价算法,该算法保证了用户无法通过时间操纵提高预期效用;从理论上证明了该任务调度机制满足真实性和个体理性。实验结果表明,该机制不仅能防范用户的价格操纵,同时还可以抵御时间操纵。

ElasticSearch分布式搜索引擎在天文大数据检索中的应用研究

天文观测数据是天文研究的基础,但传统的集中式数据检索方法已难以满足日益增长的海量天文数据的高性能检索和查询需求.提出了一种基于Elastic Search分布式搜索引擎,通过River机制对现有的海量FITS(Flexible Image Transport System)数据进行索引构建,从而实现海量FITS数据高效检索的方法,并讨论了其中的近实时检索和查询的关键技术.实测结果表明,在百万到千万级的天文数据量下,该方法可获得极高的检索性能,并能够很方便地集成到现有的天文数据归档系统中,完全可以满足当前国内各类望远镜系统天文数据的归档要求.

Vantage Pro气象站实时数据采集与在MUSER中的应用研究

我国明安图射电频谱日像仪(Mingantu Ultrawide Sp Ectral Radio Heliograph,MUSER)已经完成所有的硬件设备安装与调试,即将进入常规观测。为有效地保证观测数据的可用性,项目组购置了Vantage Pro自动气象站,用以实时监控观测地的气象条件变化。首先介绍了MUSER项目的基本情况,论述了在项目中气象条件的应用场景及在数据处理时对数据有效性可能造成的影响;详细介绍了Vantage Pro气象站的数据采集格式、数据交换格式以及串行通信协议;介绍了在气象数据的存储方式;最后给出了构建气象数据服务、数据归档和高效查询的方法。可以应用在望远镜自动气象监控和数据处理方面,也可以为选址的自动气象监测提供参考。

基于Spark的SKA1-MID自校准管线分布计算实现

平方千米阵列(Square Kilometre Array,SKA)科学数据处理产生的数据超出了所有已存在的分布式处理系统的处理能力,如何实现一个分布式执行框架是当前科学数据处理的一个重要研究内容。Spark是一个非常成熟的商业框架,在互联网中被广泛应用,根据平方千米阵列项目进展的要求,重点研究了如何将算法参考库(Algorithm Reference Library,ARL)中的部分管线移植到Spark上执行。对部分实现过程进行了分析讨论,给出了相应的任务流程。最终结果表明,移植后代码生成结果符合预期,Spark能够满足部分分布式数据的要求,但迫切需要解决自身存在的一系列问题。

基于多模匹配改进算法实现特征签名的动态协议探测技术

基于应用层协议的入侵检测依赖于特定的协议分析器从流中获取高层次的上下文,为了选择正确的分析器,传统的系统依赖于一些众所周知的端口号。正是因为这样的原理,很多非法的连接不使用标准端口或者采用隧道技术躲避入侵检测系统的检测。在本文中,我们希望实现一个利用包重组获得完整的数据流的上下文实现动态应用协议分析,以成功地检测到采用非常规手段的入侵。

云南天文台Hα全日面望远镜4K×4K CCD性能测试

天文观测采用的CCD一般都要进行性能测试,然后再投入常规观测。针对云南天文台Hα全日面望远镜新引入的4 K×4 K大尺寸QHY16803 CCD已投入实际观测的情况,对其进行了较为全面的测试,检测内容包括有效尺寸、本底情况、读出噪声、增益、暗流、热像素等等。从检测结果来看,该CCD是适用于太阳全日面观测的。同时提出的检测方案是一种在非实验室条件下的测试方案,较为方便和快捷。从检测结果来看,参数的测量可信度高。

网络攻击检测技术综述

网络攻击检测作为一种处理网络威胁的有效方法已被广泛接受。网络攻击检测技术主要有两类,即基于已知数据集的网络攻击检测技术和基于未知攻击的检测技术。其中基于已知数据集的网络攻击检测技术又分为基于统计方法的网络攻击检测和基于机器学习的网络攻击检测。介绍了网络攻击检测的重要性,综述了网络攻击检测技术中数据预处理的过程以及多种网络攻击检测技术,提出了网络攻击检测技术中几个未来研究的方向。

一种基于GMF技术的工作流图编辑器

工作流图是对工作流的图形化表示,是软件开发人员与软件使用人员进行交互的一个重要工具。工作流图位于整个软件开发的中心,一切开发行为围绕工作流图而展开。因此,设计一个方便开发人员使用的工作流图编辑器是非常有意义的。目前在BPMN中有泳道、工件等信息的可视化表示手段,而JBPM提供的JPDL中都没有,文章结合BPMN和JBPM的特点,使用GMF技术实现了一种基于工作流的软件开发的工作流编辑器。

结合对比学习的新闻文本与评论相似度计算

新闻文本与新闻评论相似度计算旨在筛选出与新闻文本相关的评论,而大部分评论以短文本的形式对新闻文本做出评价,因此新闻文本与评论的相似度计算本质上是长文本与短文本的相似度计算.传统长文本处理方法易导致文本信息缺失、文章主题不明确等问题,降低相似度计算的准确率.针对新闻文本与评论的长度差距,结合评论的特点,该文提出了结合对比学习的新闻文本与评论相似度计算方法,该方法通过关键词的提取实现新闻文本压缩同时减少文本的冗余信息;将关键词序列与新闻标题拼接作为新闻文本的表示;然后通过BERT预训练模型使用对比学习的方法实现文本正负例的构造;最后通过交叉熵和相对熵损失函数对预训练模型进行微调,实现文本的相似度计算.实验表明,该文提出的方法较近几年的长文本处理方法在准确率上提高了3.6%,并在中文文本相似度计算的公共数据集上也取得了较好的效果.

改进的自适应遗传算法在函数优化中的应用

针对传统遗传算法在复杂函数优化的寻优搜索中容易陷入局部极值、搜索效率低、不稳定等缺点,提出一种改进的自适应遗传算法。该算法的思想是根据进化中种群适应度的集中分散的程度非线性地自适应调节遗传进化的运算流程和交叉概率Pc、变异概率Pm的值,从而能更好地产生新的个体摆脱局部极值搜索到全局最优解,并采取最优保存策略来保证改进的自适应遗传算法的收敛性。仿真实验结果表明,与现存其他算法相比,改进的自适应遗传算法在全局寻优的收敛速度、最优解、求解精度和稳定性等方面都有了较大的改进和提高。

模糊自适应并行遗传算法在函数优化中的应用

针对传统遗传算法易陷入局部收敛、收敛精度不高等问题,提出一种改进的并行遗传算法.该算法首先提出一种改进的并行机制,该机制的思想是根据种群维持最优解不变的代数来计算种群更换进化策略的概率,并根据种群进化程度及个体差异性进行模糊推理以获得种群所需要的进化策略,从而能更好地摆脱局部极值并搜索到全局最优值.其次,提出了改进的算法初始化方法,适应度变换方法及竞争策略来调节算法的收敛速度和群体多样性之间的平衡.最后,基于鲍德温进化理论提出了一种新的局部搜索策略来加强算法的局部寻优能力.对测试函数的优化结果分析表明,与其他几种并行遗传算法相比,该算法在收敛速度、收敛精度和稳定性等方面有较大的改进和提高.

基于FPGA的运动目标实时检测跟踪算法及其实现技术

运动目标检测跟踪有关的算法及其基于PC平台的实现已经比较成熟,但实时性较差。将采集的彩色视频流分成灰度和彩色两个数据流,灰度视频用于目标检测,彩色视频流用于跟踪显示。以经典的帧间差分法和背景差分法为基础,根据现场可编程门阵列(FPGA)的特点及片外同步动态存储器的存取控制要求,对这两个算法用FPGA逻辑单元进行了设计和实现。对原始彩色视频流和转换后的灰度视频流的存取使用乒乓操作,在滤波和形态学处理时使用了并行的流水线操作,极大地提高了算法的实时处理能力。在FPGA开发板上构建了一个彩色视频图像中运动目标检测跟踪系统,对系统性能进行了测试。实验结果表明,系统可在多种分辨率和帧率下进行运动目标进行实时检测跟踪;固定背景差分法对目标运动速度无限制,但当使用帧差法对快速运动目标进行有效的检测时,应使目标的帧差间距大于3.2像素。

电力信息物理融合系统模型与关键技术

利用信息物理融合系统(cyber physical systems,CPS),让信息系统和物理系统准确对应,介绍了典型融合网络和传感系统的电力物理信息融合系统(cyber physical power systems,CPPS)的模型,并给出了为适应于智能电网的目标和要求,给出融合为目标的关键技术,从而实现人的控制在时间、空间等方面的延伸,将物理设备联网,特别是连接到互联网,使得物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治五大功能。

策略模式在图像分割中的应用

图像分割是图像处理中的基础难题,基于阈值的分割则又是图像分割的最基本的难题之一,其难点在于阈值的选取。策略模式将不同的阈值选取算法封装起来,使用户可以针对不同的领域、不同的条件,选用不同的分割算法。

基于XML-RPC的RTS2自主观测系统远程访问技术

自主观测软件系统的设计与实现是天文望远镜自主观测的核心,近年来已经成为天文技术研究中的一个重要方向。在当前可用的自主观测系统中,远程望远镜系统第2版(Remote Telescope System 2nd version,RTS2)拥有较多优势从而成为国内天文技术界较为关注的系统之一。针对RTS2不提供远程访问控制功能的问题,深入分析RTS2中利用XMLRPC技术实现数据访问和功能调用的机制,实现了一个基于XML-RPC的望远镜自动控制终端系统原型,在不更改RTS2核心代码的基础上,通过其服务层提供的XML-RPC接口实现RTS2的应用扩展,并为后续工作中集成利用RTS2奠定了基础。

基于Camera Link总线的CCD高速图像采集技术

现代天文学研究越来越依赖于高质量的天文观测结果。针对天文实测的需要,对基于Camera Link总线的CCD高速图像采集技术进行了系统调研,分析对比了Camera Link总线技术及其优缺点,对基于Camera link接口的高速CCD采集技术进行了深入的研究,着重讨论了单缓存与双缓存高速采集技术和实现机制。经实际测试,所实现的技术稳定、可靠,CPU负载低,采集速度达到了厂家给出的CCD相机的最高采集速度,可以满足天文大数据量采集与准实时观测的需要。