基于迭代轮询的光交换机时延确保调度算法(特邀)

【目的】数据中心庞大的数据传输及交换业务量对交换设备有着很高的性能要求,不仅需要具备良好的扩展性,还需提供大带宽和低切换时延。快速光交换机具有切换速率极快和接入带宽远大于电交换机的优越性能,面对现今愈发庞大的数据交换需求,为实现更高的接入速率和更好的处理性能,交换机结构将向全光方向发展。其中,针对快速光交换机的调度算法研究多以提供100%吞吐率为目标,在提供服务质量(QoS)保证方面的研究相对较少。【方法】对此,文章基于矩阵分解和业务整形的思想,采用迭代与轮询相结合的方法,提出了一种时延确保的光交换机迭代调度算法。文章提出的迭代轮询(IRR)调度算法首先将业务速率矩阵映射为业务矩阵,然后基于业务矩阵的服务要求计算得到服务要求矩阵序列,最后从服务要求矩阵序列中提取调度矩阵序列。【结果】理论分析证明,IRR调度算法能够提供基于端口的时延确保,并且给出了在给定业务条件下时延上界的计算方法。【结论】IRR调度算法可应用于光交换机的时延性能优化与时延确保光交换系统的设计中,为下一代全光网络具备确定性QoS提供关键支撑。

地磁导航的迭代评价匹配算法

针对现有地磁匹配基本算法在数据批处理上实时性能的不足和需要预先指定匹配数据序列长度的困难,提出了一种用于地磁导航的迭代评价匹配算法(Iterative evaluation matching algorithm,IEMA)。基于迭代求解思想,将算法时间分散在各个采样时刻,同时采用实时评价方式,在每一步迭代求解后根据实际情况来判断是否可以输出匹配定位结果。试验结果表明,迭代评价匹配算法应用于地磁导航是有效可靠的,并且它能够自适应调整匹配数据序列的长度。

基于迭代最近点算法的地形匹配算法可靠性分析

根据迭代最近点算法的原理,从几何直观的角度研究了地形辅助导航系统匹配的可靠性,推导了旋转和平移的可靠性公式,并进行了数字仿真,结果表明,本文推导的可靠性结论是正确的.

基于仿射参数估计的迭代点匹配算法

本文提出了一种新的迭代点匹配算法。算法建立点集间仿射映射关系,把匹配问题转化为函数优化问题,通过点集间匹配对应关系和仿射变换参数的反复迭代最终求出问题的解。文中提出了构造虚拟点对和最小方差两种仿射参数估计方法,并利用改进最近点原则求解点集匹配关系,且证明了算法的收敛性。本文算法较好地解决了由仿射带来的非刚性形变点集匹配问题,且有很好的抗噪声和点性能。实验证明了算法的有效性和鲁棒性。

基于多FIFO输入队列交换结构的迭代匹配算法性能分析与比较

对于输入端口具有单FIFO（先入先出）队列的输入缓冲交换机（如ATM），影响交换吞吐率的主要因素是信头阻塞（HOL）。文章给出了输入端口具有多FIFOl队列的信元交换机结构，阐述了PIM、iSLIP、iLRU、iLQF等多种迭代匹配算法，并对它们的性能进行了分析和比较。

基于协作Hopfield网络的迭代立体匹配算法

针对立体匹配算法中求解能量函数全局最小问题,提出一种基于协作Hopfield网络的迭代立体匹配算法.它采用两个具有相似结构的Hopfield神经网络协作求解匹配问题,两个网络的不同之处是匹配过程中所采用的基准图不同.然后根据左右一致性约束实现两个Hopfield网络之间的协作,从而避免落入局部最小.为加快收敛速度,该算法将视差图的最优搜索问题转换为二值神经网络的迭代收敛过程.利用局部匹配算法的结果预标记初始视差,以设定神经网络初始权重.并根据局部匹配算法中隐含的假定条件,提出了局部匹配算法视差结果的评估准则,以确定各像素的视差搜索范围,从而减少各次迭代过程中状态待确定的神经元个数.实验表明该方法在性能和收敛速度上都要优于传统的Boltzmann机方法.

基于遗传迭代最近点算法的激光数据配准

扫描匹配算法被广泛应用于基于视觉、声纳、激光等传感器数据的特征匹配中,其中迭代最近点扫描匹配算法(ICP)是最常见的扫描匹配算法,但该算法存在匹配误差较大、对角度误差修正较差等缺点;针对基于ICP的激光传感器数据配准中存在的问题,提出了一种遗传迭代最近点扫描匹配算法(GICP);通过遗传算法搜索当前扫描数据和参考扫描数据的最优匹配,修正初始里程计读数的误差以及机器人的位姿;实验结果表明,提出的算法能够有效地解决扫描匹配算法中任意的配准问题,提高了机器人的定位精度。

基于迭代连续匹配追踪的高频地波雷达单次快拍DOA估计方法

高频地波超视距雷达在一个相参积累时间内只能获得空域的单次快拍,在单次快拍条件下进行波达方向估计常常性能很差。针对该问题,本文以压缩感知理论为基础,并根据目标信号在探测方位分布的稀疏性,提出单次快拍下目标方位估计方法。该方法首先利用稀疏变换字典将位于连续方位空间的目标信号变换到满足稀疏条件的离散网格点上;然后采用正交匹配追踪方法获得粗略的方位信息;最后根据迭代最小二乘连续匹配追踪算法得到目标的精确方位。理论分析与仿真证明,该方法可以提高在单次快拍下对低信噪比相干信号的方位估计精度,并且完全适用于阵元数较少的小规模高频地波雷达系统。

基于一类新的胞腔排除遗传算法求解迭代函数系逆问题

提出求解迭代函数系 ( IFS)逆问题的一类有效遗传算法 .该算法基于新发展的可拼接 /可分解编码 ,并结合使用胞腔排除技巧 .对于典型图像的应用表明 :该方法可有效应用于基于矩匹配表示的 IFS逆问题求解 ,从而为

基于压缩感知的贪婪迭代重构算法

分析了当前主要的贪婪迭代算法,对比了匹配追踪(Matching pursuit,MP)、正交匹配追踪(Orthogonalmatching pursuit,OMP)、阶段正交匹配追踪(Stagewise orthogonal matching pursuit,StOMP)、正则正交匹配追踪(Regularized orthogonal matching pursuit,ROMP)、压缩采样匹配追踪(Compressive sampling matching pur-suit,CoSaMP)、子空间追踪(Subspace pursuit,SP)算法差异性,并根据算法选择支撑集机制的不同将其分为回验算法和非回验算法,分别剖析这两类算法的核心思想,对这两类算法的性能进行了分析和仿真比较。以稀疏度和测量次数作为两个主要的衡量指标,对比了不同稀疏度信号和测量次数情况下,两类信号的重构成功概率。结果表明,无论是从稀疏度还是从测量值的角度分析,回验算法比非回验算法重构精确度高,在测量值较少时重构精确度也较高,适应性强。最后指出了不同算法的性能差异和适应性,并对未来算法改进提出了研究方向。

迭代式正交匹配追踪及稀疏解

欠定线性方程组Ax=y的稀疏求解算法是稀疏表示与压缩感知中的研究热点,包括最小化L0拟范数与L1范数及迭代式阈值的方法.介绍一类最小化L0拟范数的方法,即迭代式正交匹配追踪,剖析并证明其基坐标迭代更新框架,介绍三种迭代式算法包括Hermite逆迭代,cholesky与QR迭代分解.迭代式算法的特点避免了逐步求逆运算,从而提高了计算速度.介绍正交匹配追踪获取稀疏解的性质.压缩感知实验表明迭代式正交匹配追踪可快速稳定地求取欠定系统的稀疏解.

一种最速下降的贪婪迭代算法

压缩传感应用于图像压缩重构的算法通常有凸优化算法和贪婪迭代算法两大类.一般而言,凸优化算法重构概率高、速度较慢,贪婪迭代算法具有较快的重构速度,但损失了重构质量.结合凸优化算法中的最速下降法及贪婪迭代算法中的正交匹配算法(OMP),提出了一种新的算法,并应用于一维信号和二维图像信号的压缩重构实验,且深入对比分析了不同降采样矩阵对新算法的影响.结果发现,对同一降采样矩阵,即使图像的纹理不同,新算法在重构质量及重构时间上都优于原始的OMP算法.

求解双目立体视觉的迭代多群体蚁群算法

作为典型的NP问题,双目立体视觉中的匹配一直是研究的热点。提出一种适于求解立体匹配问题的并行、迭代、基于信息反馈的多群体蚁群算法。该算法中子群体完成每个扫描行对应的子优化问题;协调者收集并分析所有子群体的结果,通过投票决定可能匹配的边缘,进而把这种信息转换成信息素传播给子群体,如此迭代直到优化结束。还讨论了双目立体匹配过程中的约束问题,并给出算法的收敛性证明和仿真实验。

迭代最近等值线算法在水下地形辅助惯性导航中的应用

迭代最近等值线算法是一种重要的匹配导航算法,文中首先介绍了算法的基本原理,随后在某区域真实地形数据库的基础上,利用迭代最近等值线算法进行仿真计算得到最佳匹配位置。并提出将匹配位置误差作为观测量,用Kalman滤波对惯导系统误差进行最优估计。由最后的仿真结果可以看出,迭代最近等值线算法可有效抑制惯导纬度误差的增长。

一种改进的迭代硬阈值算法

压缩感知重构算法直接影响信号重构速度和效果。迭代硬阈值(IHT)算法具有重构速度快的优点,但是其重构精度不高。提出一种改进的迭代硬阈值(MIHT)算法,在迭代硬阈值算法的基础上引入压缩采样匹配追踪(CoSaMP)算法中原子回溯的思想,保证每次迭代都能找到正确的索引集,提高算法的重构精度。Matlab仿真结果表明,本文提出的算法在重构精度上明显优于迭代硬阈值算法,而在迭代次数和重构时间上明显低于压缩采样匹配追踪算法。

引入平滑迭代的骨架提取改进算法

在使用ZS细化算法对目标图像细化时,会出现二像素宽度斜线结构细化畸变、2×2正方形结构丢失,以及大量斜线冗余像素存在的弊端,同时主流骨架提取算法无法解决不平滑轮廓带来的边缘分叉问题。针对四类问题,在ZS细化算法基础上引入了平滑迭代流程以及后续的扫描过程,并在其中加入保留模板和删除模板条件的判定。实验数据表明,改进算法在保留目标图像的骨架信息和拓扑性质的基础上,能保持二像素宽度斜线和正方形结构不丢失,并完全删除冗余像素,其细化率相比ZS、IEPTA、MZS细化算法提高了0.05%~0.25%不等。同时平滑迭代次数的增加,能进一步提高细化程度,减少大量的边缘分叉并提高整体轮廓的平滑程度。

两维信号最大信息量估计对偶极小化迭代算法(英文)

在先人的工作中,由Burg首创的强信号谱估计的最大信息量方法,由于它的高分辨率特性,已证明是一种谱分析的有效技术。在一份尚未发表的报告中,Burg提出了两维形式的最大信息量估计问题。J.H.Me Clellan等人描述了多维ME谱估计一般解的方法。然而,两维ME问题则是极非线性的,至今还没有获得它的闭式解。由Lim和Malik所研究的解决这一问题的算法是一种迭代“交错射影”型的算法。本文提出了一种两维最大信息量估计的新方法,给出了ME问题的非线性规划与对偶非线性规划的结果,因而,两维ME的解可由两维对偶优化问题的解所获得。这一理论可推广到多维信号“相关匹配”ME问题。

实时ICCP算法重力匹配仿真

利用地球物理场进行辅助匹配导航是组合导航技术研究领域的新方向,该技术为水下潜器无源定位提供新的手段。迭代最近等值线算法作为重要的匹配导航算法之一,但存在实时性不强、搜索速度慢等缺点。考虑到以上两方面缺点,采用固定初始序列长度的方式对算法采样结构进行改善并推导出单点迭代公式,同时采用滑动窗搜索方式缩小搜索范围提高算法速度,最终实现实时ICCP算法设计。基于MATLAB平台下实现了实时ICCP算法重力匹配仿真系统,仿真系统采用0.4′×0.4′重力异常数据库。由仿真结果可以看出,该实时ICCP算法能够实现单点迭代,匹配结果能实时跟踪真实航迹且匹配精度能达到一个重力图网格。

基于凹凸区域的断裂面匹配算法

针对破碎刚体复原给出一种断裂面匹配算法。根据平均曲率判断顶点的凹凸性,对凹凸顶点进行聚类将断裂面划分为多个凹凸特征区域;定义特征区域的协方差矩阵,根据其主成分和主方向定义特征区域的尺寸特征和各向异性特征,面积相近、类型相同和特征相近的区域为相似区域对,之后再根据距离主方向约束排除伪区域对;采用穷举法对每3对质心不共线的相似区域对,计算三维变换,将断裂面粗略对齐,再根据最近点迭代算法的收敛程度得到最优匹配,同时将两断裂面精细校准。实验结果表明,该算法能够实现较复杂断裂面的部分和完全匹配。

基于改进ICP算法的地磁图匹配技术

将地磁信息应用于惯性导航是组合导航技术研究的新方向。对地磁辅助导航的原理和发展现状进行了介绍,并在分析地磁特征的基础上,研究了利用地磁异常特征进行ICP匹配定位的方法。根据应用环境,对ICP算法进行了以下改进:首先,受模拟退火法的启发,提出采用扇形扫描法搜索最优匹配,推动ICP算法向全局最优迭代;其次,结合RANSAC法,有效剔除了地磁测量中的野值点,提高了算法的鲁棒性。仿真结果证实了改进算法的良好性能。