H.264并行编码算法的研究

以X264编码器作为研究对象,在指令集并行的基础上对其进行线程级并行优化,在Intel双核处理器平台上,针对非实时编码应用得到近2倍的加速比,针对实时编码应用得到1.5倍的加速比。

基于分层壳单元的RC核心筒结构有限元分析和工程应用

钢筋混凝土(RC)核心筒是高层建筑中常见的抗侧力结构,其空间受力行为明显,截面形状多样,故准确模拟其非线性受力全过程是结构抗震分析的一个重要课题。分层壳单元根据复合材料原理将壳分成多层,可考虑面内弯曲-面内剪切-面外弯曲之间的耦合作用,能够较全面地反映壳体结构的空间力学性能。基于分层壳单元,对一钢筋混凝土核心筒拟静力试验进行了全过程模拟。通过对墙体、连梁等关键部位合理建模,较好地反映了核心筒的空间受力行为,以及筒体开裂、筒体钢筋屈服、连梁屈服和剪切破坏等复杂非线性行为,计算结果和试验结果吻合良好。运用该核心筒模型,对某实际高层框架-核心筒结构进行弹塑性分析,表明了模型的实用性。基于分层壳的核心筒模型可以较好地模拟核心筒的各项力学性能,在筒体结构大震弹塑性分析方面具有一定参考意义。

一种基于垂直分布的多决策表全局属性核求解算法

针对分布式环境下粗糙集理论研究的重要性,引入全局决策表和局部决策表的概念,并提出一种基于垂直分布的多决策表全局属性核求解算法.该算法可充分利用求得的局部不一致对象和局部差别矩阵,有效提高垂直分布的多决策表全局属性核求解效率.分析结果表明本文算法是有效的,可行的.

多核系统的多应用任务映射方法研究

在多核处理器系统中,多个计算任务映射到多核处理器内核的方式对于系统吞吐率至关重要。针对此问题提出一种新的多应用任务到多核的映射算法,该算法在应用到来之前预测应用的相关性能,并采用分支限界法提前为未来应用预留合适的内核几何位置。当应用真正到来时,根据预留的区域完成映射。实验结果表明,该算法相比其他传统算法,在多任务通信量的减少和多核系统的吞吐率等方面都收到了良好效果。

投影——摄像人机柔性互动技术的分析与探讨

分析了投影交互技术的国内外研究现状,总结各方法的可行性和局限性。结合目前投影交互技术的应用需求,对这些技术难点进行详细分析与研究方向的探讨。最后提出以人类的交互习惯等先验知识,简化识别算法,并建立交互手势与正投式投影——摄像系统的一体化模型,增强人机虚实互动的感知体验等技术研究为突破方向的可实验性方案和解决思路。

武汉城市圈多中心协同发展研究

优化城镇规模结构,增强中心城市辐射带动功能,加快发展中小城市,有重点地发展小城镇,促进大中小城市和小城镇协调发展是实现新型城镇化的基本要求。武汉城市圈作为"两型建设"综合配套改革试验区以及长江中游城市集群的有机组成部分,是中部崛起与长江经济带发展的重要战略支点。然而,武汉城市圈空间结构的单中心"中心—外围"模式,导致城市急剧扩张、资源过度集聚、圈域内城市联系度弱化,区域发展差距扩大等问题更加突出。在此背景下,积极探索多中心城市集群发展与区域多中心联动协作发展模式,对于摆脱旧有以武汉为强核中心的痼疾,实现武汉城市圈的可持续发展意义重大。研究结合"中心—外围"理论、共生理论以及协同理论的内涵与外延,对武汉城市圈经济关联度、城市首位度、断裂点区位测度与评价,并最终提出武汉城市圈多中心协同发展的前瞻战略。

多核CPU上快速傅里叶变换并行算法的优化

快速傅里叶变换在数字信号处理和通信领域具有广泛的应用.多核CPU日益普遍,根据FFT算法自身的并行性,灵活分解蝶形运算,通过探究并行块的分配和嵌套关系对算法加以优化,合理地分配线程实现多核CPU的并行计算,可以提高FFT的计算效率.

基于多核架构的软件开发方法研究

新型多核体系结构的出现,满足了用户对高性能及低功耗的双重需求,也给整个计算机领域带来了前所未有的机遇与挑战。重点研究基于多核架构的并行编程模型及设计方法,指出多核多线程编程与单核多线程编程的不同,并总结多核时代软件开发面临的挑战。

一种渐变的多核共享Cache划分算法

针对多核共享Cache动态划分技术存在硬件存储开销较大、划分颠簸等问题,提出了一种渐变的多核共享Cache动态划分算法。渐变算法旨在追求最优划分性能的同时,减小划分机制实现的硬件开销。渐变算法采用基于组相联Cache路的划分机制,每次划分时最多只允许1路的Cache转移。具有硬件存储开销小、划分稳定、易于实现等特点。例如,对于1MB的16路组相联L2Cache,渐变的Cache动态划分机制仅增加0.01%的硬件存储开销,与UCP方法比较,增加的硬件存储开销可减小至6.25%。

一种改进的基于复制的异构多核任务调度算法

基于复制的异构多核任务调度算法普遍存在复制的冗余调度过多、处理器利用率不高,产生大量能耗等问题。目前已有一些算法针对该问题对冗余调度进行优化,然而这些优化算法存在检测冗余时机晚、优化空间小、时间复杂度高等问题。针对这些问题提出一种改进的基于复制的异构多核任务调度算法,采用二路复制策略并结合冗余处理机制,旨在最小化调度长度,同时减少冗余的复制任务数量。实验结果表明,该算法在减少冗余任务量和最小化任务调度长度两个方面具有较好的性能。

异构多核SoC可编程图形系统硬件设计

采用开源LEON3(basic version)处理器,运行Linux操作系统,并驱动西安邮电大学自主设计研发的基于传统GPU架构的可编程图形处理器,实现了包含可编程图形系统的SoC平台。将系统集成到Dini Group最新的DNV6_F2PCIE开发板上,采取OpenGL编程,通过鼠标、键盘、显示器运行2D、3D程序,进行图形的绘制,从而比较充分地验证了图形系统硬件设计。

多核网络协议栈可扩展性解耦设计

高速网络环境下,多核网络协议栈的性能可扩展性尤为重要。针对多核可扩展性问题,本文提出了一种多核网络协议栈可扩展性解耦设计方案,包括数据包和网卡队列两个层面的解耦。其中,数据包层面解耦通过数据流分流映射的方法来实现多核全并行无锁处理;网卡队列层面通过多虚拟队列来解决多核的网卡队列竞争。实验表明,本文提出的解耦方案在20GE实验平台上实现了多达14个处理核心的线性网络性能扩展,比传统多核并发方案具有更优的可扩展性。

面向众核的空分系统结构研究

虚拟机技术通过操作系统级的并行能够一定程度上适应硬件的并行发展。但是其层叠性能损失和能耗增加使得其应用有限。本文中分析了当前虚拟机技术存在的缺陷,引入了空分复用的思想,并重新设计了一个面向众核平台的系统结构,通过将不同功能部分绑定到特定处理器上,通过处理器间的中断来完成功能调用。这种机制避免了时分复用技术带来的切换开销,通过处理期间显式消息传递代替了难以确定执行时间的cache一致性协议,并针对NUMA结构下,处理器地位不一致的情况,提出了相应的分配和迁移策略。

一种软件事务存储模型的设计和模拟

要使多核处理器充分发挥并行计算性能,最大的挑战是并行编程模型。目前并行线程使用锁来保证线程间的同步,但锁会带来死锁等错误,并且性能很难优化。事务存储模型将一系列共享存储操作看成一个事务,保证其原子性,一致性和隔离性。它可以取代锁结构,简化编程模型,提高并行计算的性能。介绍了一种软件事务存储模型(Buffering Software Transactional Memory,BSTM)的结构,它主要采用了写缓冲的办法,简化了事务模型的设计。实验的结果表明这种模型存在一定的优势。

兰州都市圈经济空间发展模式研究

兰州都市圈空间结构的合理化对缩小地方差距、促进地方协调发展以及提升甘肃省经济发展的整体水平都具有重要意义。本文在考虑兰州都市圈发展的经济影响因素及地理环境因素的情况下,通过对各种空间结构模式的适用性分析研究,认为兰州都市圈的空间结构发展应选取"一个中心、两个圈层、多个次级节点"的模式。在此基础上测度了兰州城市圈中各地区与兰州之间的经济联系强度,并结合相关经济指标运用聚类分析的方法选取了圈层的节点城市,同时用局部莫兰检验和多核指数模型对其作用做出了评判。研究表明:兰州都市圈圈层的节点城市分别为榆中县、白银市、临夏市、安定区(定西市)以及临洮县,它们在兰州都市圈中具有一定的经济地位,也能在一定程度上拉动周边城市的发展。

多跳分簇自组网络的最优簇内跳数分析

多跳分簇自组网络的网络规模扩展性差、开销大,簇内跳数的选取是影响分簇网络性能的关键。综合考虑路由层簇维护和媒体介入控制层调度的开销,利用硬核泊松点过程推导网络的干扰与容量,进一步建立网络吞吐量与信道利用率模型,以吞吐量最大化为目标,以信道利用率为约束,得到最优的簇内跳数。仿真结果表明,所建立的模型能有效反映簇内跳数、节点密度等参数对干扰强度、网络吞吐量和信道利用率的影响,簇内跳数的最优值取决于路径损耗系数和节点密度。