基于LP&GR算法的多优先级虚拟机迁移策略研究

如何对云计算中心的虚拟机(virtual machine,VM)资源进行合理分配是近年来研究的一个热点问题。针对这一问题,提出了一种基于负载预测和灰色关联度(load prediction and gray relational,LP&GR)的虚拟机资源分配算法。首先,通过预测虚拟机的负载状态防止虚拟机发生过载;其次,建立了基于虚拟机负载评价函数的决策分配模型;最后,为虚拟机的迁移队列设置了多个优先级,结合了抢占式与非抢占式的执行策略,保证了虚拟机的有序迁移,并提高了资源利用率。实验结果表明,结合多优先级的LP&GR算法同比其他算法能够有效地实现云中心的负载均衡。

基于GR-AD-KNN算法的IPv6网络DoS入侵检测技术研究

随着IPv6网络流量的快速增加和复杂化,传统入侵检测系统Snort是基于具体规则对DoS攻击进行检测的,这降低了IDS的检测性能。为了解决IPv6网络环境下的DoS入侵检测问题,采用了机器学习中的轻量级KNN的优化算法。首先,通过信息增益率实现特征的双重降维,针对具有较多类型子特征的离散特征进行选择和聚合,以实现进一步降维,减小实际运算的特征维度。其次,利用信息增益率作为优化样本欧氏距离测量的权重。基于所提出的反向距离影响力的度量指标,对KNN算法的分类决策算法进行了优化,使检测技术的效果得到进一步提高。实验结果表明,相比传统基于平均距离的TAD-KNN算法和仅优化距离定义的GR-KNN算法,GR-AD-KNN算法在IPv6网络流量特征检测中不仅可以提升整体检测性能,同时还对小群体样本分类拥有更好的检测效果。

提供端到端时延和时延抖动保障的QoS控制

提出了一类具有最大速率控制的速率保障(Maximum Rate Control-Guaranteed Rate,MRC-GR)算法,可对流同时提供速率保障和最大速率控制.当网络各节点执行MRC-GR算法时,提供了确定网络端到端时延上限和下限的方法,针对服从令牌桶模型和同步单元模型的业务源给出了网络时延上限和下限.针对MRC-GR算法实例——具有最大速率控制的最差情形公平加权公平排队(worst-casefair weightedfair queueing with maximumrate control)调度算法进行仿真实验,仿真结果验证了理论分析.

微分几何定理证明中最简单辅助条件的计算

在微分几何定理证明中 ,一个定理成立的辅助条件 (非退化条件 )不是惟一的 ,但越简单越好 .对预先确定的标准如变元个数最少、导数算子阶数最低等 ,利用根微分理想分解的 Rosenfeld-Grobner算法 ,给出了微分几何定理机器证明中最简单辅助条件的构造性算法 .

对Bivium流密码的变元猜测代数攻击

非线性方程组的求解是代数攻击的关键一环.对于一个具体的密码系统,在转化为方程组后,由于其计算上的复杂性,一般采用先猜测部分变元,再进行求解分析的方法.本文首先给出了对于猜测部分变元后子系统平均求解时间的估计模型,提出了基于动态权值以及静态权值的猜测变元选则方法和面向寄存器的猜测方法.在计算Gr bner基的过程中,对变元序的定义采用了AB,S,S-rev,SM,DM等十种新的序.同时,提出了矛盾等式的概念,这对正确分析求解结果以及缩小猜测空间有重要作用.最后,我们对Bivium流密码算法的攻击时间进行了估计.结果表明,在最坏情况下,使用DM-rev序及Evy3的猜测位置,猜测60个变元有最优的攻击结果,约2 exp(39.16)秒.

幂等矩阵的多项式的极小多项式的算法

利用二元多项式环的理想的简化Gr bner基的算法,建立了一种判定幂等矩阵的二元多项式可逆性的有效方法,并提出求其极小多项式及其逆矩阵的一种算法,这一算法可由代数系统软件CoCoA4 1来实现.

基于关键工序的全局随机机器选择和改进GA求解FJSP

以FJSP的最大完工时间作为优化目标,在考虑同一工件的工序顺序约束的同时,为提高初始种群的多样性,针对FJSP的机器选择问题采用堆栈方式存储工序。P-FJSP中只有一台机器可选的关键工序能直接影响机器总负荷和工件加工时间,进而提出了一种基于关键工序的全局随机选择(GRS)初始化方法。为了避免基本遗传算法在求解FJSP时陷入局部极优而停滞,在GA算法中加入再激活(re-activation)机制,旨在重新激活种群,增加种群的多样性。最后,针对FJSP基准测试算例进行数值分析,通过初始机器选择部分的性能对比实验、不同初始方式下遗传算法求解FJSP对比实验分别验证了GRS初始化机制的有效性和所提改进算法的可靠性。

CAPPS多箱模式中光化学模式的嵌套与城市大气臭氧数值预报

为解决城市边界层中大气O3浓度的预报问题 ,选用一种简明有效的光化学反应方案建立光化学模式 ,并与大气平流扩散的箱格预报模型进行了嵌套 ,从而将大气化学过程引入到城市空气污染数值预报系统 (CAPPS)中。同时 ,根据实际需要研究了VOC(VolatileOrganicCompounds)浓度及NOx 源排放量等参数缺测时 ,根据前期监测浓度采用遗传算法反演未知参数的具体方法。利用 2 0 0 1年 9月 8～ 1 7日在北京舞蹈学院监测的O3、NOx 资料及相应的气象数据 ,用改进后的CAPPS模式进行了单箱预报试验。预报试验结果表明 ,嵌套后的模式对O3浓度的变化具备一定的预报能力。

基于QR分解自适应波束形成算法的FPGA实现

为了在当前的通信环境中选择合适的QR分解算法来硬件实现矩阵的求逆,需要提前了解该算法的硬件性能。分析常用于复数QR分解的Givens rotation法和Modified Gram-Schmidt正交法的算法原理和硬件实现。在Xilinx公司的ISE软件上进行两种算法的底层设计和硬件仿真,经过综合在Xilinx的Kintex-7系列的XC7K325T芯片上实现了整个设计。通过对比两种算法的硬件性能后发现,在输入数据宽度相同的前提下,两种算法的误差值相差很小,其中MGS算法的实时性比GR算法差,但是硬件资源消耗更小。因此在对系统实时性要求较高的环境中,选择GR算法更好一些。

基于Systolic阵的IQRD-SMI算法的研究与FPGA优化实现

针对自适应波束形成系统中权值求解计算量大的问题,研究了基于LCMV的逆QR分解算法(IQRD-SMI算法)及其传统脉动流水的GR-TSA实现结构,在Matlab中对算法以脉动阵搭建并进行算法仿真;分析了CORDIC技术的原理以及如何利用它在FPGA上实现Systolic阵中的处理单元;在此基础上,给出一种基于Systolic阵列的复用IQRD-SMI算法实现结构GR-ITSA,比较了它与已有文献中结构的异同;基于ISE软件,在Xilinx的xc7k325t型FPGA上实现了基于脉动阵列的IQRD-SMI算法的底层设计和硬件仿真,并将FPGA定点仿真数据回传Matlab与计算机浮点仿真数据对比,进而进行系统的性能与误差分析。

字典序下BMS算法终止条件的设计

编码理论中的Berlekamp-Massey-Sakata(BMS)算法具有良好的解码效率与纠错能力,目前的研究通常集中于分次项序下的情形。通过分析字典序与分次项序的本质特征,利用与BMS算法密切相关的Grbner基的消去性质,设计出字典序下BMS算法的终止条件,并给出了基于该条件的易于实现的具体算法描述。实验结果表明,该终止条件切实有效,与算法中的原始理论终止条件完全吻合。

基于Grbner基方法的交通分配算法

交通规划中的第四阶段交通分配是交通规划中最重要的环节之一,合理的交通分配方法是未来规划期内交通运输系统状态良好的关键,对交通分配模型进行优化有利于交通规划正确高效.经典的交通规划分配模型算法计算复杂,比较次数多,计算量大,而Grbner基方法在计算机上容易实现,计算思路清晰简洁,适合在交通分配中采用.选取了交通分配中的典型算法增量分配法,对其中最短路算法用Grbner基方法改进,构造了基于Grbner基方法的交通分配模型.模型先将交通分配中的最短路问题转化为求多项式集的Grbner基,然后直接得出交通分配中的最短路径,使交通分配算法高效简洁.最后,为算法加以实例佐证,证实算法在工程应用中可行.

基于视觉定位与改进RRT的机械臂自动拾放系统

为解决传统工业机械臂在进行拾放操作时自主性弱、可移植性差、运动路径非最优等方面的问题,基于ROS机器人操作系统,以六自由度工业机械臂为研究对象,设计了一种机械臂零件自动拾放系统。系统利用RGBD相机作为视觉传感器,通过生成残差卷积神经网络(GR-ConvNet)处理图像信息进行目标点定位。在路径规划上,基于传统RRT算法,设计采样点偏置选择策略、动态步长调整策略以及局部最小值优化机制,对算法进行了改进,又结合五次多项式插补方法,保障了机械臂运行过程中各关节的轨迹平滑性,令机械臂运行时间减少36.05%,运行路径降低16.47%。仿真与实验结果验证了本系统可以较好地完成自动拾放操作。