基于相对熵权重组合的多阶段贮存数据融合评估方法

目的针对目前仅使用加速贮存数据获取产品性能参数退化信息导致贮存寿命评估可信度低的问题,融合自然贮存数据和加速贮存数据2阶段的数据结果。方法采用基于最小二乘和相对熵的方法,确定不同阶段数据的权重比例,最后形成融合2阶段数据的评估方法,并在扭杆和控制放大器2个产品上进行自然贮存数据与加速贮存数据的融合分析。结果实现了2个产品贮存寿命的高置信度评估,扭杆自然贮存数据和加速贮存数据的权重比例分别为0.263和0.737,控制放大器自然贮存数据和加速贮存数据的权重比例分别为0.776和0.224。结论融合评价的方法能够结合2部分数据的退化特点,给出一个更有信服力的评价结果。

一种基于FPGA加速的高性能数据解压方法

在数据库、深度学习、高效存储等数据读取性能敏感的应用场景中,数据解压性能对上层应用的服务质量有着重要影响.LZ4无损数据压缩算法具备高速解压特性,因此被广泛应用在高速解压场景中,但其运行需要消耗大量CPU资源.为减少LZ4数据解压开销,学界和业界提出了基于FPGA的LZ4数据解压加速方法.但现有方法大多采用逐字节顺序处理的计算模式,导致并行度和吞吐率存在较大不足.因此,设计实现高性能LZ4数据解压加速方法成为当前研究亟需解决的关键问题.以LZ4解压的高性能加速为目标,本文研究从多层次对LZ4解压进行并行加速设计,提出了一种基于FPGA加速的高性能LZ4数据解压方法.首先,本方法研究对LZ4序列解析过程进行并行化改进,设计实现了一个基于多字段并行解析方法的并行化序列解析器,将吞吐率从每周期单字节扩展到每周期多字节.此外,本方法对序列解析器中的高时延长度字段解析逻辑进行优化改进,设计了基于二分法的最大匹配长度快速解析方法,显著减小序列解析器的关键路径时延,使得改进后的设计时钟频率比改进前提高了约21%.其次,基于并行化序列解析器,本方法设计实现了一个高性能数据解压引擎.该引擎将序列解析与数据还原过程进行解耦设计,对解压输出数据通路进行扩展,解决了解压过程中输入输出吞吐率不匹配的问题.最后,为进一步提高吞吐率性能,本方法提出了可扩展多引擎数据解压加速器设计,并实现了一个基于CPU-FPGA架构的异构端到端数据解压加速系统原型.实验分析表明,本方法提出的数据解压引擎的每周期吞吐量是现有研究的4.1~6.8倍.该引擎实现了约1.7 GB/s的解压吞吐率,达到现有研究的2.6~6.6倍.系统原型的端到端测试和资源使用评估结果表明,本方法提出的数据解压加速系统在吞吐率和资源使用方面具备良好的可扩展性.在功耗效率方面,集成8引擎的解压加速系统原型的功效比是软件加速方法的1.6倍以上.

弹载加速度数据记录仪抗高冲击设计

针对弹载加速度数据记录仪在侵彻环境下受到高冲击力易变形或损坏导致测试失败的问题,提出弹载加速度数据记录仪两级缓冲保护结构,一级为高强度钢的机械外壳防护,二级为薄壁金属管填充泡沫铝的缓冲装置。通过实体弹侵彻3层混凝土试验,弹载加速度记录仪能够可靠存储并回读实验数据,证明了在100 000 gn高冲击环境下记录仪的工作可靠性。

利用CHAMP科学轨道数据和星载加速度计数据反演地球重力场

基于卫星动力学理论,采用德国地球科学中心GFZ提供的CHAMP精密轨道数据和星载加速度计数据,反演了36阶地球重力场模型CDS01S。用不同模型之间的位系数差比较模型CDS01S、EIGEN3P、EIGEN1S及EGM96,表明CDS01S模型的位系数最接近于EIGEN3P;比较上述几种模型的位系数精度,表明CDS01S模型的位系数精度高于EGM96;用CDS01S和GGM01C的前30阶位系数分别计算全球2°×2°网格的大地水准面起伏,两者之间的标准偏差为4.7 cm。

加速度计加速退化数据统计分析方法

加速退化试验广泛应用于加速度计的可靠性评估或寿命预测,然而加速退化数据统计分析方法的研究不足制约了可靠性评估或寿命预测的准确性。提出了一种基于Wiener退化模型的加速退化数据统计分析方法,利用加速因子不变原则推导退化模型各参数的变化规律,在此基础上建立加速退化模型,从而克服依赖假定进行加速退化建模容易造成较大误差的不足。针对传统的极大似然估计方法适用性不强的问题,提出了利用fminsearch函数结合最小二乘法求解极大似然估计值的方法。针对寿命预测时无法得到可靠寿命解析式的问题,提出了利用fzero函数求取可靠寿命的方法。仿真试验证明了加速因子不变原则推导结论的正确性,案例应用验证了所提方法的有效性。研究工作在加速退化建模、参数估计、寿命预测三个方面提出了有效的方法,具有一定的工程应用价值。

用于低功耗的体域网加速度数据压缩感知设计

为有效降低体域网加速度数据远程获取系统功耗,提出一种用于低功耗的体域网加速度数据压缩感知处理框架。首先基于优化的稀疏二进制测量矩阵,线性投影压缩体域网传感节点的加速度数据,降低相应节点压缩算法的复杂性和数据传输量;在此基础上,基于块稀疏贝叶斯学习模型,构建非稀疏加速度数据压缩感知重构算法,实现低功耗远程获取加速度数据。实验采用USC-HAD数据库的加速度数据,评估所提方法的有效性。结果表明,当优化稀疏二进制测量矩阵中每列非零元素个数为6、压缩率为50%时,能够获得与传统优化高斯随机矩阵、伯努利随机矩阵相同的压缩重构误差(约0.004 5);与一些传统的压缩感知重构算法相比,所提出的重构算法提高信噪比约17 d B,显著改善重构性能,可有效实现低功耗远程获取加速度数据。该方法有助于传感节点硬件简化设计,改善加速度数据重构性能,为构建低功耗体域网人体活动远程监测系统提供新的思路和方法。

基于CDN的电力数据通信网加速技术研究及实现

目前,CDN网络已经成为数据通信网加速和改善网络体验的必要手段之一。国家电网公司信息系统应用不断深化,用户数急剧增多,业务发展呈现复杂性、波动性、模糊性和不确定性,云计算、大数据、电力物联网等新业务都对网络提出了新的挑战。文章对电力信息业务的加速需求进行了深入剖析,结合电力数据通信网架构,提出了电力CDN的网络架构、部署原则以及网络带宽需求设计,同时进行了电力CDN管理平台功能架构整体设计。在北京、上海、天津三地的电力数据通信网部署了电力CDN网络,开展了Web、流媒体、文件下载等业务加速,并对加速性能进行了分析。电力CDN网络在页面加载、流媒体点播、文件下载三大业务上,实现了加速2倍以上,源站访问流量节约99%以上,极大地增强了用户网络体验,缓解了骨干网及源站访问流量压力。

多元加速退化数据评估弹上产品贮存可靠性

弹上产品贮存退化表征在多个性能参数时,若采用单性能参数评估,可能会忽略其他性能蕴含的可靠性信息,导致评估不够全面。首先对产品加速退化过程建模,然后利用方差-协方差矩阵研究基于多元加速退化数据的可靠性评估方法;最后选取某电子产品的多元加速退化试验数据,考虑性能参数相关性进行评估,该实例评估结果表明基于多元加速退化数据的可靠性评估结果更全面合理。

旁路攻击数据分析加速研究

旁路攻击对密码芯片安全造成了严重威胁,是当前研究的热点,但其存在分析时间过长的问题,极大影响了实验效率。以差分功耗分析(differential power analysis,DPA)为研究目标,详细分析了功耗轨迹样本条数和样本点数对程序特征的影响,找到程序中最耗时部分为功耗轨迹数据读取,通过改进数据的处理方式,将数据读取次数降低为原程序的1/64。在改进分析结果与原程序完全一致的前提下,获得了高达39倍的加速比,大大提高了旁路攻击的实验效率。

DNS服务器之间解析数据传递加速的探讨

存储在电脑的数据可以通过DNS服务器进行安全有效的数据传递，但是当前中国境内的DNS服务器的数据传递缺乏全面性，本文从DNS服务器数据传递的功能分析入手，进而提出DNS服务器数据传递的问题，最后提出DNS服务器数据传递的加速办法。完善的对DNS服务器之间解析数据加速进行探讨。

基于加速退化数据的某导电膜电阻贮存寿命预测方法

提出了一种基于加速退化数据的某导电膜电阻贮存寿命预测方法。首先对该导电膜电阻采用温度应力进行加速性能退化试验,试验中将该导电膜电阻的总阻值作为反映其性能的指标判据,在不同加速应力水平下得到在线测试和离线测试获取的加速性能退化数据;然后通过引入温度因数去除在线测试数据的温漂效应,再融合在线数据和离线数据进行退化轨迹模型参数辨识,获得该导电膜电阻在各加速应力水平下的伪寿命;然后结合经过修正的三参数温度加速模型评估得到该导电膜电阻在正常应力下的贮存寿命。最终以某导电膜电阻为例验证了所提方法的适用性和有效性。

基于Copula函数耦合性建模的二元加速退化数据统计分析方法

以某型继电器为研究对象,提出了一种二元加速退化数据建模方法:利用Wiener过程建立性能参数的退化模型,然后结合阿伦尼斯方程建立模型参数的加速退化模型,采用Copula函数建立二元加速退化过程之间的耦合性模型;为了一体化估计二元加速退化模型中的多个参数,设计了一种基于Bayesian马尔可夫链蒙特卡罗的参数估计方法;利用继电器二元加速退化数据统计分析实例验证了所提建模方法与参数估计方法的可行性;研究工作为解决类似产品的可靠性评估问题提供了有益借鉴,为完善二元加速退化数据统计分析理论做出了一定贡献。

基于虚拟FPGA的数据库运算加速装置设计

如今,在国产化与自主可控的背景下,基于国产硬件环境的国产数据库性能的提升工作将是未来研究重点方向。针对国产的操作系统、CPU等硬件性能差的问题,文中旨在设计一种基于FPGA的数据库运算加速装置,充分利用国产FPGA的逻辑运算以及并行计算的能力,来弥补国产硬件性能的不足。为了合理利用资源,本设计核心思想是将国产FPGA的资源动态扩展伸缩,将其分割池化为一个个基本运算模块,在处理不同的加速请求时,分配不同的资源与之匹配。经过实验,用本设计对国产数据库加速的效果明显,性能提升显著,有近四倍的加速效果。

数据库加速引擎中数据垂直分片技术研究

探讨了企业级数据库加速引擎(EDAE)中数据分布器(DDT)的实现。DDT基于两种分片技术:Hash散列水平分片和垂直分片。提出了一种基于图形技术的垂直分片算法VFG,它能很好地适用于OLTP应用。最后在理论和实验上对引擎的分片方案进行了分析和研究。

联合高频GNSS和强震数据快速反演四川泸定6.8级地震断层破裂特征

北京时间2022年9月5日12时52分,四川甘孜藏族自治州泸定县发生6.8级地震.利用震中附近1 Hz高频GNSS观测数据获取了同震速度和位移波形,并快速测定了泸定地震的震中和震级.实验结果表明:高频GNSS反演的震中与美国地质调查局(USGS)发布的震中相差32 km,与中国地震台网中心发布值相差16 km;高频GNSS反演的震级,与两个机构均仅差0.1个震级单位.针对地震预警、震后快速响应等时效性应用,提出了一种联合高频GNSS和强震数据的线源破裂特征快速反演方法.泸定地震实验结果表明:在震后20 s时可获得稳定的线源模型,破裂长度、方向和破裂模式值分别为33.3 km、151°和0.6,破裂方向与USGS震源机制解断层走向相差14°,反演的断层破裂模式为双侧破裂.提出的地震断层破裂特征快速反演方法可用于地震预警、震后灾害快速评估以及紧急响应,同时可为今后联合高频GNSS和强震数据快速测定地震破裂特征提供参考.

基于加速退化数据的可靠性评估技术综述

随着加速退化试验技术的不断进步,加速退化数据日趋复杂,可靠性评估理论和方法需要不断完善和发展。可靠性建模与统计分析是可靠性评估的两大核心问题,从这两方面对基于加速退化数据的可靠性评估技术进行综述,重点阐述了性能退化建模、加速退化建模、失效机理一致性辨识等关键问题,提炼了基于加速因子不变原则进行加速退化数据可靠性评估的新思路,展望了未来的研究重点和发展前景。研究工作对完善加速退化数据可靠性评估理论和方法,提高评估准确性具有一定的指导意义。

基于振动加速度信息的触觉纹理分类方法研究

当手持刚性工具在材料表面滑动时,用户可以通过工具的振动来感受材料表面的纹理特征。这些振动加速度数据包含了丰富的纹理类别信息,为纹理的分类提供了基础。利用触觉进行纹理分类对于力触觉人机交互、机器人精细化操作等应用具有重要的意义。目前,手工设计与纹理相关的特征以及借助卷积神经网络进行简单的特征提取等方法已经被应用于触觉纹理分类。然而,这些方法未能关注时间尺度的选择和触觉序列数据间的时间依赖性,还存在触觉数据特征提取不充分和分类精度不佳等问题。为了解决上述问题,本文提出一种由多尺度卷积网络和双向长短时记忆网络相结合的融合模型,以便同时捕获触觉信号多尺度的几何局部空间特征和时间依赖特征。所提出的模型从公开的触觉数据集中学习材料表面纹理的触觉特征,并在公开的纹理振动加速度数据库上进行训练。实验结果表明,本文提出的模型可以稳健且高效地实现最高92.1%的纹理分类精度。

融合先验加速退化与外场退化信息的可靠性评估方法

针对性能退化过程服从Wiener过程的产品,运用贝叶斯统计推断法,提出了一种融合同类产品加速退化试验(accelerated degradation test,ADT)信息与个体外场退化信息的可靠性评估方法。考虑到内、外场应力环境之间的差异,提出了基于修正系数的Wiener过程双参数修正模型;分别建立了步进ADT数据模型与外场退化数据模型,得到各应力下分布参数估计值;利用加速因子,将各加速应力下分布参数估计值折算到正常工作应力下,构成未知参数先验分布的数据样本;采用CvM检验法,确定未知参数最优先验分布类型及其超参数估计值;构建了外场退化数据下未知参数的后验分布函数,采用马尔可夫蒙特卡罗方法,得到参数的后验分布均值。通过实例分析验证了所提方法的正确性和实用性,结果表明,本方法可有效处理先验ADT信息与外场退化信息之间的融合评估问题。

广域网加速技术研究综述

随着互联网业务的高速发展,人们越来越依赖网络来获取信息,广域网的响应速度问题越来越引起用户和技术人员的关注。文章从影响网络延迟的不同原因出发,在研究目前存在的广域网加速技术的基础上,详细分析了前沿的数据优化加速和协议加速技术。对典型的加速技术进行了归纳和比较,进一步给出了广域网加速技术的研究方向。