虚拟实验系统中操作重现的研究

为了提高虚拟实验教学的效率和效果,分析了虚拟实验系统中操作重现的实现机制,提出了基于消息的操作捕捉、操作保存和操作重放的实现方法,并使用确定有限自动机理论证明了操作重现的可行性。在此基础上,给出了在虚拟实验系统中设计操作重现的基本方法和步骤,并在一个实际的虚拟实验系统中进行了实现。实验结果表明,该方法可以很方便地在基于MFC架构的虚拟实验系统中进行实现,达到了预期的效果。

面向X86多核处理器的数据流程序任务调度与缓存优化

数据流编程作为一种编程模式被广泛地应用于多核处理器系统,其多核处理器的并行调度和对主存的访问延迟对程序的性能有很大的影响.为此,结合X86多核处理器的特点,提出一种数据流程序的任务调度与缓存优化方法.任务调度优化首先在预处理阶段提高目标程序的局部性和并行粒度;然后利用数据流程序的数据并行、任务并行和流水并行优化核间负载均衡,并构造软件流水调度.缓存优化针对目标系统的层次性缓存结构特征,通过消除缓存伪共享减少多核并行运行时相互间的干扰,根据逻辑线程间的通信分布实现逻辑线程到处理器核的映射.以COStream作为数据流编程语言,输出经过编译优化后的目标代码.实验选取数字媒体领域典型的算法进行测试,测试结果表明,编译优化后的测试程序基本达到线性加速比,验证了编译系统的有效性.

基于VHDL的可编程逻辑器件虚拟实验平台

主要研究基于VHDL的可编程逻辑器件虚拟实验平台的设计和实现方案。平台的主体是VHDL程序翻译模块和模拟调度模块。翻译模块的核心是VHDL编译器,它将用户编写的VHDL源程序翻译转换为等价的C++语言描述,最终生成若干C++程序文件;模拟调度模块通过改进传统的事件驱动模拟算法,对翻译模块得到的C++文件进行编译、连接和动态调度,实现对所描述的静态电路的动态行为的模拟。通过典型实验样例对平台进行了验证,结果表明该系统中进行实验的过程和结果与真实实验一致,达到预定设计要求。

基于P2P的远程教学直播系统设计

针对目前基于客户机/服务器(C/S)模式的远程教学直播系统在大规模用户同时在线时的服务器瓶颈问题,提出了基于对等网络(P2P)的解决方案,并对一个现有的基于C/S模式的系统成功改造成基于P2P模式。改进后的系统对网络带宽和服务器处理能力要求明显降低,且容易部署,扩展性高,并发支持的用户数量大大增加。主要介绍了基于P2P系统的设计原理与体系结构,以及对现有一个基于C/S模式的远程教学直播系统的实现方法。

基于组播和操作意图冲突检测的协同实验

针对目前的虚拟实验系统无法解决多用户同步协同实验的问题,设计了协同实验通信架构,提出了实验操作一致性处理方法.协同实验通信架构采用IP组播来减少群组通信所需带宽,并利用组播地址分配算法和无效组播地址回收算法使得组播地址可以动态分配和循环使用;实验操作通过附加环境参数并且按照时间戳和优先级的顺序执行,保证了所有协同参与者处结果一致,利用操作意图冲突检测机制来消除操作意图冲突.通过在现有的数字逻辑虚拟实验系统中实现协同实验并进行实验,结果表明,采用文中方法可有效地解决虚拟实验系统中协同实验问题.

信息系统中的数据质量

数据质量的一个广义概念，即定义以数据消费者为中心的数据质量，通过对一个实际的信息系统进行分析，初步归纳出数据质量问题的一般模式，并从数据消费者的角度给出提高数据质量的一些方法．

火力发电企业燃料实时管理与智能分析软件服务平台

针对我国火力发电企业燃料管理的现状,提出了火力发电企业燃料管理的信息化建设方案,设计开发了火力发电企业燃料实时管理与智能分析软件服务平台。该软件平台由燃料实时管理与分析系统、燃料信息智能检索系统和燃料信息综合管理系统三子系统组成,功能覆盖了燃料管理的所有业务环节。系统已经成功地应用到多家火力发电企业的燃料管理系统中,为规范和加强火力发电企业的燃料管理流程、控制燃料成本起到了很好的促进作用。

面向情感的电影背景音乐分类方法

电影背景音乐在强化电影情感、增加情节戏剧性和渲染气氛方面有不可替代的作用。如果能对电影的背景音乐进行面向情感的自动分类,将会提高电影情感内容分析的准确率。针对此问题,构造了电影背景音乐的情感特征向量与电影背景音乐情感分类器,从而改进了背景音乐片断的情感标注。电影背景音乐特征向量由从音乐音频信号中提取的小节长度节奏模式特征、小节长度低音线特征及梅尔频率倒谱系数和音程特征组成。节奏模式和低音线特征与其它特征的不同之处在于其能够反映出电影背景音乐片段的整体节奏结构。引入了概率潜在语义分析(PLSA)方法,构造了电影背景音乐情感分类器,并将电影背景音乐依据情感分为兴奋、紧张、放松和哀伤4类。实验结果表明,构造的电影背景音乐情感特征向量和引入的PLSA分类方法较之现有文献中用到的方法提高了分类的准确率。

基于模板技术的生物信息软件Web自动发布系统

随着人类基因组计划的完成,涌现了大量旨在从生物数据中分析和挖掘有关知识的生物信息软件,对这些软件进行Web发布以提供共享服务也就变得日益重要。采用B/S模式、模板技术以及Java相关技术,设计和实现了一个生物信息软件Web自动发布系统(简称BSWAP),它能方便地将本地软件发布到Internet,提供软件的在线计算、实时下载等服务。该系统已应用于人类遗传基因信息数据整合及共享信息平台(简称HGRP)。

数据流程序动态调度与优化

为了解决数据流编程模型的可用性问题,使其能在兼顾程序并行性的前提下适用于动态数据交互速率的流应用,设计了一种动态调度与静态优化相结合的数据流编译系统。编译器以COStream语言编写的源程序为输入,通过对源程序进行分析,以动态速率的数据通信边作为边界划分程序到粗粒度的子图,在子图内部应用静态优化。根据子图的每个计算单元的工作量估计计算资源的使用状况,实现子图内计算单元到处理器核的映射,经过阶段划分分配子图内计算单元到相应流水阶段。在运行时,每个子图在各个处理器核上均启动一个线程,通过对线程间通信的优化,避免了运行时多个线程对同一段内存同时读写产生的同步开销,减少了线程的上下文切换次数。使用信号量控制子图内线程间的同步,基于各子图计算单元运行时数据交互速率并结合当前线程的状态,动态调度各个子图的执行,构建动态的软件流水线,生成相应多线程目标代码。实验以通用X86-64多核处理器作为实验平台,测试和分析数据流编译的性能。实验结果表明,编译系统可以实现动态数据交互速率的数据流应用,扩大了编译系统可用性并且具有一定加速效果。

网络教学直播系统屏幕数据传输差错控制研究

针对目前网络教学直播系统中,屏幕数据量大,刷新慢的特点,采用了一种基于关键帧的图形压缩算法并提出了基于关键帧提取的选择性重传的差错控制机制。该机制根据来自接收端的反馈信息,重传在传输过程中丢失的关键帧数据来限制差错的扩散,同时在接收端屏蔽关键帧数据的丢失对回放效果的影响。实验结果表明:该机制具有降低网络资源需求,实现容易,在保证屏幕信息实时性要求的前提下,提高回放质量。

火力发电企业燃料信息报表自定义系统

报表管理是发电企业燃料信息系统中的重要功能,现有系统所采用的静态报表具有流程繁杂、开发困难、难以维护等缺点。通过分析燃料报表的特点及报表软件的国内外研究现状,发现中英文映射和多表关联是自定义燃料报表的关键。针对燃料报表采用拼音首字母缩写这种"英文字段"形式来存储信息的情况,提出建立"英文字段"到"中文含义"的映射。多表关联主要涉及表关联关系的存储和连接条件的生成,针对燃料报表数据表关联复杂的特性,在"最小生成树"的基础上提出基于普里姆的"最大生成树"算法,该算法为关联设置对应的权值,得到权重之和最大的生成树,也就是多表查询的连接条件。实验结果表明,文章提出的方法能够有效解决多表查询关联条件的自动生成,具有较高的效率,已经成功应用在实际的燃料信息管理系统中。

基于MPEG-7的视频数据组织与管理

针对现有视频数据库系统存在的不足,根据视频数据的特点,提出并实现了一种基于MPEG-7标准的视频数据组织与管理方法.该方法将视频内容的描述数据按照不同层次的视频内容单元进行组织,并针对不同的描述数据,分别生成结构索引、文本索引和特征索引,以满足基于内容的视频浏览和检索的需求.实验证明,通过视频描述数据库对视频数据进行管理,不仅降低了服务器的存储要求,而且为基于内容的视频检索奠定了基础,具有很好的通用性和可扩展性.