配网图模准确性校核系统的设计与实现

作为配电网的核心,配电网图模的正确与否,将对配电网模型的实际应用产生重要影响。为解决昆明供电公司GIS投入运行后,存在的图形模板准确率低,手工检查工作量大等问题,研制了具有图形模板属性检查、拓扑结构检查和图形模板一致性检查的配网GIS图形模板检查系统。通过本项目的实施,使布线模型检查的智能化和自动化程度有了很大的提升,缩短了手工检查的周期,保证了布线模型的准确性。

基于多维度分析的配电网图模校核系统设计

文章从配电网图模校核系统的功能性出发,设计系统总体架构,并优化硬件拓扑结构,对开关的种类和功能进行设计与划分。分离图形文件和模型文件,并进行分别校验,根据配电网结构从拓扑连通率、图模关系完整率、ID/名称的属性唯一率、图模匹配概率等多维度进行计算,作为配电网图模校核的多维度分析指标,最后基于系统结构设计校核流程。设计算例仿真实验,结果表明系统校核过程的迭代收敛性更好,校核结果在检修模拟中的成本更低,供电可靠性更高。

基于监控后台的集控主站监控信息智能化校核系统的实现及应用

目前运行变电站接入集控主站,由于现场设备不能实际操作,没有有效手段进行信息核对,从而易造成设备带缺陷运行,这样给电力系统的运行带来了极大的风险。针对此问题,设计了基于监控后台的集控主站监控信息智能化校核系统。对于运行变电站,通过该系统的模拟仿真,真实还原了现场信号以监控后台为基准实现变电站接入集控主站的信息校核,大大提高了校核效率以及准确率。重点分析了基于监控后台的集控主站监控信息智能化校核的技术路线、关键技术与难点、总体架构、系统组成、实现方式、实施步骤、应用效果。

多核系统下的IPSec VPN网关的研究和实现

由于传统IPSecVPN网关面临新业务计算能力的困难,提出了多核系统系统下的IPSecVPN网关的实现方法。在Linux系统下通过对单处理器系统的IPSec VPN网关的报文处理流程的改进,实现了多核系统下的IPSec VPN网关,再通过多处理器间负载均衡和多核软件可执行级代码兼容性改进,进一步提高了多核系统下IPSec VPN网关的处理能力。最终测试结果表明,不仅在双核系统、四核系统上获得极高性能的提升,而且实现了可执行级代码的兼容性,并根据测试结果,在技术领域首次提出多核系统性能边际效益递减的规律。

基于人工智能图像深度学习技术的二次回路智能校核系统研究

通过人工智能图像深度学习技术,实现了电力系统二次回路的智能校核。对二次系统图纸、现场照片或视频等图像素材进行机器深度学习,提取图像中的端子接线、二次元件标签标识等元素,结合二次回路设计相关规则和技术要求,实现对二次回路图实一致性智能核对,达到用机器代替人工,减少人力投入,消除作业人员主观因素干扰,提升校核工作质量的目的。基于AI图像深度学习技术的二次回路及定值智能校核系统的开发,将作为电网运行检修的强有力的辅助手段。

多核系统中基于G1obal EDF的在线节能实时调度算法

随着多核系统能耗问题日益突出,在满足时间约束条件下降低系统能耗成为多核实时节能调度研究中亟待解决的问题之一.现有研究成果基于事先已知实时任务属性的假设,而实际应用中,只有当任务到达之后才能够获得其属性.为此,针对一般任务模型,不基于任何先验知识,提出一种多核系统中基于Global EDF在线节能硬实时任务调度算法,通过引入速度调节因子,利用松弛时间,结合动态功耗管理和动态电压/频率调节技术,降低多核系统中任务的执行速度,达到实时约束与能耗节余之间的合理折衷.所提出的算法仅在上下文切换和任务完成时进行动态电压/频率调节,计算复杂度小,易于在实时操作系统中实现.实验结果表明,该算法适用于不同类型的片上动态电压/频率调节技术,节能效果始终优于Global EDF算法,最多可节能15%～20%,最少可节能5%～10%.

一种多核系统可靠性加强的任务调度方法

多核系统已经被广泛应用于各行各业,其稳定性和可靠性也越来越受到人们的关注.在分析了现有芯片可靠性模型的基础上,增加温度和工作负载对多核芯片可靠性的影响,建立了对多核系统的可靠性评估模型.该模型以处理器为依托,从指令到任务,逐层构建可靠性评估指标,以便于定量分析影响多核系统可靠性的因素.同时,以该模型为指导,设计了一种面向多核系统可靠性的任务调度方法,该方法通过对评估指标值的计算,选择评估指标值尽可能高的调度策略对多核系统中的任务进行调度,以减少由于芯片本身可靠性而导致的错误.通过模拟实验可以看出,该任务调度算法能有效减少系统的出错率45%左右,为系统的稳定运行提供了可靠的保证.

多核系统共享内存资源分配和管理研究

对于共享内存资源的多核系统来说,分配和管理有限的内存资源是一个非常重要且具有挑战性的问题.随着处理器核数的快速增长,不同线程间的访存请求对系统中共享内存的竞争也愈发激烈,由此导致的对系统性能和系统公平性的影响也更加显著.为了缓解这一问题,除了增加可用共享资源外,公平高效地管理和利用共享内存资源至关重要.在各类共享资源中,对系统性能影响最大的是共享Cache和DRAM.文中将这两级共享内存资源的分配和管理研究归结为三个重要方面,包括共享缓存分区、访存请求调度以及地址映射优化,并从优化系统吞吐率和公平性方面分析总结了一系列共享缓存分区策略,从缓解多线程对DRAM的竞争和相互干扰方面分析概括了一系列访存调度算法和地址映射策略.最后对共享内存资源未来的研究和发展做了总结和展望.

异构众核系统及其编程模型与性能优化技术研究综述

异构众核系统已成为当前高性能计算领域重要的发展趋势.针对异构众核系统,从架构、编程、所支持的应用三方面分析对比当前不同异构系统的特点,揭示了异构系统的发展趋势及异构系统相对于传统多核并行系统的优势;然后从编程模型和性能优化方面分析了异构系统存在的问题和面临的挑战,以及国内外研究现状,结合当前研究存在的问题和难点,探讨了该领域进一步深入的研究方向;同时对两种典型的异构众核系统CPU+GPU和CPU+MIC进行不同应用类型的Benchmark测试,验证了两种异构系统不同的应用特点,为用户选择具体异构系统提供参考,在此基础上提出将两种众核处理器(GPU和MIC)结合在一个计算节点内构成新型混合异构系统;该新型混合异构系统可以利用两种众核处理器不同的处理优势,协同处理具有不同应用特点的复杂应用,同时分析了在该混合异构系统下必须要研究和解决的关键问题;最后对异构众核系统面临的挑战和进一步的研究方向进行了总结和展望.

一种基于VFD多核系统的硬实时任务节能调度算法

由于芯片功耗不断增加,节能已成为一个亟待解决的重要问题.基于全局异步局域同步(GALS)及电压频率域(VFD)技术的多核处理器计算平台,提出周期性硬实时任务节能调度算法.首先将给定任务集中的实时任务按最差匹配递减(WFD)策略映射到各个计算核上,使各计算核的利用率相对更加均衡,然后利用静态电压?频率调整策略,将每一个VFD内各计算核的共享运行频率降至此VFD中负载最重的计算核的利用率以回收并利用空闲时间节能.在静态策略的基础上提出空闲时间重分配(SR)策略,在保证实时任务可调度的前提下,通过进行任务迁移来平衡VFD内各计算核上的空闲时间分布,以进一步降低VFD的共享运行频率,从而降低能耗.实验表明提出的节能算法可取得较好的节能效果.

金属铀钚核系统的瞬发中子衰减常数测量

采用Rossi-a方法开展了金属铀钚核系统在缓发临界和次临界状态下的瞬发中子衰减常数测量,获得了系统在缓发临界时的瞬发中子衰减常数αc。分析了衰减常数a与反应性的关系,并将其与次临界计数率倒数外推和次临界反应性外推的结果作了分析比较。结果表明,在缓发临界下直接测量的数据为0.835±0.005/μs,数据误差是Rossi-a和外推方法的1/6左右。

片上网络异构多核系统任务调度与映射

针对传统任务模型包含有效信息少,任务调度算法效率低、效果差的问题,设计了新的任务模型,提出了一种改进的粒子群算法(optimized particle swarm optimization,oPSO)。新模型增加了对任务类型及任务间迁移成本、计算单元类型及其运行成本等特性的描述。通过分析任务调度问题的需求,制定了oPSO算法的编解码方案,设定了算法各个关键部分参数及计算方法,并解决了粒子群算法(PSO)在任务调度前期收敛速度过快、后期易陷入局部最优的问题。在不同任务规模下分别对遗传算法(GA)、PSO以及oPSO算法进行调度仿真对比,当IP核数目为100左右时,oPSO算法较GA算法和PSO算法运行时间至少缩短10%,系统功耗至少降低15%,实验结果表明:oPSO算法调度效果明显优于其他算法,且各节点上功耗更为均衡,适用于解决任务调度问题。

漏斗状根管治疗牙重塑后不同桩核系统修复的抗折性研究

目的比较漏斗状根管治疗牙在根管重塑前后不同桩核系统修复的抗折强度及牙折形式。方法采用两因素三水平的析因设计。选择45颗近期拔除的上颌中切牙,随机分为9组,每组5颗。分别按照根管重塑因素和桩核系统因素的三个水平交互组合进行处理。样本进行破坏性力学试验,记录瞬间力值及牙折形式。结果根管重塑因素对抗折强度具有显著性影响(P<0.05),桩核系统因素对抗折强度不产生明显影响(P>0.05),两种因素之间无交互作用(P>0.05)。结论根管重塑可显著提高漏斗状根管治疗牙桩核系统修复后的抗折强度。重塑后的漏斗状根管治疗牙,不同桩核系统修复后的抗折强度无显著性差异。

多核系统中基于动态电压频率调节的实时节能调度研究

在实时嵌入式领域,特别是无线移动和便携式计算领域,能耗是首要考虑的因素,这也是多核处理器尚未在嵌入式领域全面展开应用的首要因素。目前针对多核系统的实时应用,基于动态电压频率调节(DVFS)的实时节能调度技术研究得较少,还有许多问题亟待解决。本文介绍了多核系统中动态电压频率调节技术,分析讨论了当前多核系统中实时调度研究进展,主要针对同构多核、异构多核、并行任务模型和弱硬实时模型等方面,深入探讨了多核系统中基于DVFS的实时节能调度。本文结合多核系统、电压频率动态调节节能和实时调度,探索了多核系统中的实时节能调度,奠定了理论和技术基础,具有重大的理论意义和现实应用价值。

不同桩核系统修复上颌双尖牙腭尖缺失的抗力性研究

目的:比较不同桩核系统修复上颌双尖牙腭尖缺失后牙体的抗折强度。方法:将40颗因正畸拔除的上颌第一双尖牙,切除腭侧牙冠并常规根管治疗后随机分为A、B、C、D4组,分别给予铸造镍铬合金桩核+金属全冠,铸造金合金桩核+金属全冠,Popo玻璃纤维桩+树脂核+金属全冠,Bisco石英纤维桩+树脂核+金属全冠修复。应用万能应力测试机进行抗力性检测,记录试件破坏时施力的大小,观察试件破坏的形式及部位。结果:方差分析显示A组抗折强度最大,A组与B组、C组、D组抗折强度的差异有显著性(P<0.05或P<0.01)。B组、C组、D组间抗折强度的差异没有显著性(P>0.05)。A、B组离体牙破坏性折断明显多于C、D两组。结论:金属桩增强了牙齿的抗折能力,但纤维桩更利于保护牙根。

基于多核系统的并行线性RankSVM算法

现有的线性RankSVM已得到较有效的研究,但在训练大规模的线性Rank SVM时,过长的训练时间依然难以让人接受。通过对当前最先进算法Tree-TRON的分析可知,利用信任区域的牛顿迭代(trust region Newton method,TRON)去训练线性Rank SVM模型涉及大量的Hessian-vector内积(Hessian-vector product)计算,同时完成Hessian-vector内积计算又需计算大量的辅助变量和矩阵运算。为了有效地加速与Hessian-vector内积有关的计算,在多核系统下提出了一种高效的并行算法(命名为PRank SVM)用于提高大规模线性Rank SVM的训练速度。PRank SVM的特征主要体现为两个方面:训练数据按不同的查询划分为不同的子问题;在多核系统下,利用多核加速辅助变量和相关矩阵的计算。通过实验分析可知,相较于现有的算法(如Tree-TRON),PRank SVM不仅可以有效地提高训练速度,而且可以有效地确保预测的准确率。

单片机控制的电力机车用蓄电池容量校核系统的研制

针对蓄电池容量校核工作中存在的效率低下 ,精度不高等问题 ,提出了由单片机控制的电力机车用蓄电池容量校核系统 ,介绍该系统的主电路结构、控制电路原理和软件设计。该系统由恒流充电机、恒流放电机和蓄电池巡检电路等三部分组成 ,在 80 C196 KB单片机控制下 ,系统按照规定程序 ,自动完成对蓄电池容量的检查工作。现场运行证明 ,该系统设计合理 ,功能完善 ,性能好 ,可靠性高。

不同桩核系统对薄弱根管修复后牙体抗折性能的影响

目的:比较两种不同桩核系统修复薄弱根管后的牙体组织抗折性能。方法:选择30颗近期因牙周病完整拔除的上颌尖牙,自唇面釉牙骨质界最低点的冠方2mm处截冠,行完善的根管治疗后,模拟临床情况,预备各颗成薄弱根管,随机分为A、B两组,每组15颗。A组采用DUO-LINKTM双固化树脂行薄弱根管重塑,D.T.Lightpost纤维桩及Light-Core光固化树脂核材料行桩核修复,B组采用镍铬铸造合金桩核修复。桩核修复完成后,两组均行镍铬金属全冠修复。自凝塑料包埋后,固定于万能试验机上测试实验牙的抗折强度,记录读数并观察修复体断裂模式。结果:A组与B组的最大载荷分别为(495.6±76.2)N和(283.5±61.1)N,两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。A组与B组产生可修复性断裂的发生率分别为46.7%与13.3%,两组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。结论:在薄弱根管的保留修复中,树脂重塑、纤维桩及树脂核的使用可提高修复后牙根的抗折强度及降低根折的发生率,有利于此类根管的保留和再次修复。

三种桩核系统修复后牙体组织抗折裂强度的体外实验研究

目的 比较纤维根管桩核系统和金属铸造桩核修复后牙体组织的抗折裂强度和折裂模式。方 法 对30个离体上颌中切牙进行常规根管治疗后截除牙冠,分别用AESTHETI-PLUS纤维桩核系统、C- POST纤维桩核系统、Cr-Co铸造金属桩核进行桩核及烤瓷冠恢复外形,包埋于底座后在INSTRON测试仪上 进行抗折裂强度的测试,记录试件折裂时测试机上的读数以及试件折裂的模式,应用SPSS软件进行统计分 析。结果 三种桩核系统修复后的牙体组织抗折裂强度均能达到临床要求,AESTHETI-PLUS纤维桩核修复 后牙体抗折裂强度高于C-POST纤维桩核系统和Cr-Co铸造金属桩核系统,后两者之间无显著差异;AES- THETI-PLUS纤维桩核和C-POST纤维桩核系统修复后牙体的折裂模式与Cr-Co铸造金属桩核有明显的差 异。结论 AESTHETI-PLUS纤维桩核系统和C-POST纤维桩核系统具有一定的临床应用前景,但其机械性能 仍需进行进一步研究。

面向众核系统的线程分组映射方法

为了使应用线程更合理地映射到众核处理器具体处理核上,提出一种利用不同线程内部数据局部性及不同线程间数据相关性的特点、结合具体硬件架构特征的线程分组映射方法。通过计算数据重用距离,分析应用程序线程内部数据局部性,用线程相关性矩阵度量不同线程间的数据相关性;根据应用程序数据相关性及众核处理器硬件架构特点,通过设计数据相关性子树生成算法,将应用线程分为能反映不同线程数据访问特点的逻辑组;在线程逻辑分组的基础上,通过线程到处理核的绑定实现线程到具体处理器不同处理核硬件线程的合理映射。实验结果表明:与传统映射方法相比,该线程分组映射方法在不产生额外运行时开销的基础上,计算性能平均提高了14%,能耗降低了12%。该方法可以根据应用程序不同线程之间的数据相关性,将不同线程合理映射到具体众核处理器不同处理核上,在不引入额外运行时开销的基础上,提升众核系统的计算效能。