虚拟心脏介入手术系统的血流模拟

虚拟心脏介入手术系统的血流效果模拟是系统中模型模拟的关键。实时而准确的血液流动效果增强了虚拟手术系统的真实感。在分析心血管内的血液流动物理模型的基础上,结合弹性腔模型,采用了改进的粒子系统方法,建立和实现了新的虚拟心脏介入手术系统的血流模型,满足了心脏介入系统的实时性和真实感要求。

一种流体系结构中软硬结合的异构核协同方法

在流体系结构中,标量核同流处理核是异构核,它们之间的协同是流处理器能够正确、高效运转的基础.文中针对异构核间所采用的软件协同方法性能低的问题,提出了一种软件和硬件相结合的异构核协同方法,并基于MASA-I流处理SOPC系统进行了实现.使用媒体和数字信号处理领域核心算法进行测试的结果表明,与软件协同方法相比,使用文中方法的协同性能有2个量级的提升,程序整体性能提高一倍.

实时高清H.264编码中CAVLC的流式实现

CAVLC是H.264中熵编码的一种重要实现方式,具有可挖掘的数据级并行特征,但同时具有较强的串行特点。本文分析了CAVLC的程序特征,提出了CAVLC的流式实现方法,并在流处理器STORM-1上进行了实现。实验结果表明本方法能够满足实时高清H.264编码的性能需求。

一种适于片上路由器的自适应缓冲调整策略

在典型的片上网络路由节点中,来自不同方向的报文被存储在相互独立的缓冲资源中。在网络负载不均衡的情况下,某些方向的报文将很快填满该方向的缓冲,而其他方向仍可能有较多的缓冲资源处于空闲状态,这样就导致了网络中的缓冲资源利用率不高,进而影响片上网络的整体性能。提出了一种自适应的片上缓冲调整策略,能够根据网络负载情况动态调节缓冲结构,有效地提高了缓冲资源的利用率。在90nmCMOS工艺下设计实现了多端口共享缓冲资源的片上网络路由器,实验结果表明,在负载不均衡的网络中,提出的路由器能够带来性能改进及功耗降低;在达到相同性能的情况下,新路由器的面积较典型路由器减少了20.3%,而其缓冲功耗节约了41%左右。

一种流处理器体系结构MASA及其在流体力学计算中的评测

提出了面向科学计算的64位流体系结构——MASA,它具有强局域性、并行性、解耦合访存操作和计算操作等特征,特别适合于计算密集型的并行应用.作者使用时钟精确的模拟器评测了流体力学中的典型应用在MASA上的运行性能,结果表明MASA在500MHz的情况下能够获得比1.6GHz的Iantium2近4倍的加速,证实了流体系结构在高性能计算领域的极大潜力.

流体系结构技术发展探讨

以流计算模型为基础的流体系结构,是面向未来的单片上集成超10亿只晶体管和上千ALU时代的新型体系结构,正成为微处理器体系结构研究关注的前沿焦点之一。首先分析流计算的背景;总结现有的具有代表性的流体系结构,并对它们的结构、执行模式、并行性、片上存储使用方式和应用目标等方面进行了比较;然后归纳流程序设计及其环境,讨论当前流编译研究的热点方向;最后探讨流处理器设计的发展趋势。

可配置流处理器核心级指令设计及相关编译技术研究

针对目前微处理器面对通用性、高性能、功耗效率的矛盾,我们提出了可配置流处理器的解决方案。本文重点研究了可配置流处理器中核心级指令设计及相关的编译技术,其核心设计思想是根据应用的计算特征设计流处理器中的核心级指令集,从而降低指令集硬件资源的需求。

多维可扩展流体系结构研究与评测

MASA(Multiple-dimension scalable Stream Architecture)是一种可在多个维度扩展的流体系结构.本文对该体系结构的扩展性进行了深入探讨,分析了簇内、簇间和多核扩展的VLSI资源开销,并通过一组测试程序评测了MASA的性能.结果表明,三个扩展维度形成有利互补,使得MASA流体系结构可支持扩展到单片内集成上千个ALU.

适用于SIMD体系结构的FPGA分页仿真模型研究

SIMD结构能有效地开发多媒体和复杂科学计算的并行性,成为产业应用和研究的热点.在大规模SIMD体系结构研究中,为缓解FPGA芯片容量对仿真系统规模的限制,提出了适用于SIMD体系结构的FPGA分页仿真模型,有效降低了SIMD结构对FPGA计算资源和存储资源的需求,提高了SIMD结构的可验证规模.对MASA流处理器的仿真实验结果表明,不采用任何仿真优化技术,FPGA芯片EP2S180可支持的最大仿真规模为8个cluster的MASA,采用分页仿真模型,EP2S180的最大仿真规模可增加至256个cluster的MASA,而且仿真时间的增量是可接受的.

流化H.264编码的数据并行方法

流模型是一种源于媒体处理的新型并行计算模型。然而H.264编码作为媒体处理领域中的重要应用,在与流模型适配时,却出现重要障碍,主要是由于相关性问题极大地限制了流化过程中数据级并行的开发。针对这个问题,首先根据编码算法分析了编码过程中遇到的相关性问题,然后为各主要编码模块分别提出解除相关性限制的数据并行编码方法。采用这些方法能够保证大数据并行粒度,最终达到高效并行流化编码的目的。实验表明采用数据并行流化编码方法,帧间预测、帧内预测、熵编码和去块滤波模块都获得了显著加速。

高清H.264变换编码的流式实现

H.264作为新一代视频编码标准,具有很好的性能,但计算复杂度比较高。Storm处理器是一款面向媒体应用和信号处理的高效能流处理器,在媒体处理方面具有很好的应用前景。针对H.264对计算性能的要求,本文给出了高清H.264(1080P)变换编码在Storm-SP16 G160流处理器上的流式实现。本文根据不同算法的数据流特征,结合具体的流化过程详细介绍了并行粒度选择以及数据流组织、规范化处理等流化技术。实验结果表明:编码的流式实现具有很好的性能,按照此编码效率加速整个程序可满足实时要求。提供了一种不同于硬件加速的程序加速方法,对其他媒体应用在流处理器上的映射具有很大的借鉴意义。

图形处理器的流执行模型

图形处理器极高的流计算能力使其成为实现实时流应用的有效方案。该文抽象出图形处理器的流执行模型,描述图形处理器流处理机制的执行过程,在图形处理器上实现了二维离散余弦变换。实验结果表明,图形处理器对标清格式的视频压缩编码效率可达70 fps。

面向对称体系结构的FPGA仿真模型研究

缓慢的软件模拟器给体系结构研究带来了极大不便,FPGA硬件仿真的模拟速度很快,但仿真系统的规模严重受限于FPGA的容量。较大规模的体系结构系统仿真采用多片FPGA互连,不仅增加了设计的复杂性,也增加成本。因此提出一种面向对称体系结构的FPGA仿真模型。经仿真系统评估,其仿真系统能够增大FPGA芯片的仿真规模,减少仿真系统对FPGA资源的需求,有效支持在有限的FPGA资源上进行大规模对称体系结构仿真研究。

行动学习法在企业人才开发与培养中的创新实践

攀钢集团长特公司在研究分析国内外行动学习培训方法的理论基础上,针对传统培训效果不佳,人才素质与能力不能通过培训有效提升,许多现实问题无法通过培训有效解决等现状,通过探索与实践行动学习法,在增强团队意识、改善心智技能、提高企业绩效等方面取得了显著成效。

万年晋城 30年晋城公路

山西省晋城市位于三晋东南，雄踞太行之巅，俯瞻中原大地，地处中部，地理位置突出，是山西通往中原腹地的重要门户城市，旅游文化城市和能源重化工基地，两万年前就有人类居住遗迹。然而在20世纪的中期，这里还只是个县级市的县城。

三晋公路文艺“轻骑兵”

20世纪70年代，中国正处于文艺复兴时期，那时文化资源贫乏、业余生活枯燥，为了给公路一线养路工鼓劲，山西公路总段成立了一支交通行业文艺宣传队。宣传队以自编自演的形式，活跃在公路一线，深受群众欢迎，为当时公路一线养路工的单调生活增添了色彩和趣味，被誉为太行山上的“乌兰牧骑”。

基于遥感数据的城市水系形态演变特征分析"

随着人类活动影响的日益加剧,城市河湖水系形态格局发生了巨大变化.为了进一步探讨城市化对水系连通形态格局的影响程度,从水系的结构形态和连通形态两个层面构建了一套描述水系形态演变特征的指标体系;在运用ENVI软件对遥感影像信息进行处理的基础上,生成自20世纪90年代以来7个代表年份的水系形态网格图;基于处理后的图件,提取代表年的水系形态指标参数值,最后以郑州市作为典型区进行实例应用.结论表明:1990-2007年间,城市化对郑州市水系连通形态格局的影响较为显著,水系结构单一化的趋势越来越明显;2007年以后城市化对水系连通格局的影响效果减弱,水系连通性能有所提高.