基于领域专用语言的应用软件自动生成

在领域专用语言、领域专用库和应用产生器的基础上,提出一种自动生成应用软件的设计框架,详细论述了该设计框架的设计原理和具体的实现过程。该设计框架由三级组成:首先设计一种该应用领域的领域专用语言,它将该应用领域的应用系统作为领域分析的对象,语言上集数据、功能和界面于一体;其次实现该应用领域的一个领域专用库,它提供应用系统级的复用;在这两者的基础上,最后实现一个集工具、语言和库于一体的可视化应用产生器,用它可以快速地开发完整的应用软件。已成功地将该设计框架运用于GIS应用系统领域。用应用产生器开发应用软件,不仅加强了应用系统开发过程的集成,提高了软件的开发效率,实现了软件过程的复用,而且达到了系统级的软件复用。

基于领域专用软硬件协同的多模态网络环境构造技术

信息网络与经济社会深度融合发展带来了网络模态共生共存、动态并发、演进变革融合态势。首先,从基于多模态网络环境的垂直行业应用需求出发,提出了一种基于领域专用软硬件协同的多模态网元设计方案,讨论了多模态网络环境构造关键技术;然后,针对多样化网络模态对网元内异构资源竞争的问题,提出了一种存算转一体的异构软硬件资源分配方法,根据模态业务量动态调整资源分配和置换策略,实现异构资源的高效利用。实验结果表明,所提方案可为构建技术体系与支撑环境分离的多模态网络提供基础平台支撑。

一种用于飞行诸元定义、表示的领域专用语言

提出了一种用于飞行诸元定义、表示的领域专用语言(DSL,DomainSpecific Language),使用巴科斯范式(BNF,Backus-Naur Form)描述语法规则,定义诸元的数据类型、数目、类别、数值及约束条件。在此基础上,研制了由解析器等模块组成的诸元自动生成系统,将飞行诸元由文本文件转化为目标处理器能够识别的二进制格式数据文件。通过这种语言定义、表示飞行诸元,火箭不仅实现了诸元自动生成,还可以对诸元进行合理性检查,支持多目标处理器以及飞行诸元的灵活扩展,提高了可靠性和效率。

SFCDSL:一种服务功能链领域专用语言

为满足用户服务功能链需求,加快服务功能链编程效率,设计一种面向服务功能链领域的专用语言SFCDSL.从规范化和可扩展性考虑,首先提出SFC抽象化层次框架和SFCDSL编程框架.对于SFCDSL中的服务关系采用基于面向对象设计方法,给出了基于软件定义SF和面向对象的SFC形式化定义,在此基础上重点分析了SFCDSL的对象关系设计和风格设计,之后以实现的北向扩展ETSI NFV环境的Intent和南向基于Floodlight SDN的SFC框架原型,结合典型需求实例说明了SFCDSL语言可用性、可演化性和可扩展性优势,最后与其它SFC技术进行了分析对比.

面向机载应用的领域专用加速器研究

机载环境下数据处理规模的剧增以及人机混合智能的应用使得传统的以CPU为核心计算单元的架构已不能满足计算需求。在满足延时、精度等指标的情况下,选用高能效的处理器或处理器组合来快速准确地处理这些数据成为机载计算领域面临的重要问题。按照常规处理器、领域专用加速器两大类型对各自主要代表性处理器的架构特点进行了分析和总结,得出了各类处理器在机载情况下的主要适用场景和应用情况。根据领域专用的设计思想开发了面向数据关联应用的专用加速器,对数据关联算法中的统计距离计算和分簇处理这两个计算瓶颈进行了定制化的加速设计,并在基于FPGA的平台上进行了测试验证,结果表明,加速器对于统计距离计算的加速效果约为FT2000/4单核性能的10倍,对于分簇处理的加速效果约为FT2000/4单核性能的3倍,整体运算速度相比FT2000/4处理器的单核提升了5倍。

基于Drools的领域专用语言应用研究

首先介绍了Drools规则引擎和领域专用语言DSL的基本概念,然后通过实例说明了DSL以类自然语言的方式来构建业务层代码,详细阐述了领域专用语言在Drools中的应用来说明它的优点。通过DSL的应用不仅降低了业务逻辑与应用程序的耦合度,而且能以更好的方式来处理业务需求和数据模型的变化,便于系统的维护。

领域专用低延迟高带宽TCP/IP卸载引擎设计与实现

针对量化高频交易应用场景对数据传输低延迟高带宽的需求,定制一种领域专用的TCP/IP协议栈,并将其卸载到专用硬件加速模块上。采用模块化设计实现专用硬件逻辑,并与FAST协议硬件加速模块共同构成完整的低延迟高带宽高频交易系统。通过调整最大报文长度,实现64 Byte数据对齐,提升内核与高带宽内存(HBM)间的读写速率,并对内存结构进行优化,实现主机端与HBM间的4通道并行读写管理。对各功能模块进行数据流优化,最终构建全流水线架构。模块间统一使用AXI4-Stream接口连接,并绕过内存进行数据传输,实现传输性能的提升。实验结果表明,TCP/IP卸载引擎在Xilinx Alevo U50数据中心加速卡上可获得38.28 Gb/s的网络吞吐率,基础网络通信穿刺延迟最低为468.4 ns,在叠加FAST解码协议后延迟为677.9 ns,与传统软件处理网络堆栈(Intel i9-9900x+9802BF)的方式相比,TCP/IP引擎的吞吐率提升1倍,延迟降低为1/12,且延迟稳定,波动范围在10 ns左右,在满足量化高频交易场景需要的同时,有效减轻了CPU的负载。

一种领域专用的规则引擎设计与实现

在身份认证协议中,安全字符串是必需的。安全字符串的恢复是一个反向的过程,通过在大量候选字符串上做计算并验证,找到丢失或遗忘的正确字符串。在反向的恢复过程中,需要根据变换规则对字符串进行快速处理,生成新的字符串。针对上述需求,首次提出用硬件加速变换规则的处理过程,并在现有的FPGA平台上,设计实现领域专用的规则引擎。实验结果表明,在单个Xilinx Zynq XC7Z030 FPGA上实现的该规则引擎的处理性能优于CPU,性能功耗比相比GPU有3倍的提升,相比CPU有50倍的提升,有效提升了规则处理的速率和能效。

基于领域专用语言的数据帧解析研究

测控系统中存在着大量的通信协议和二进制数据,不同的协议使用不同的数据帧格式,为了能够有效地判断数据的正确性,需要对数据帧进行解析。讨论了使用领域专用语言的方法实现定制不同的数据帧解析策略,使数据帧的解析和处理具有通用性和扩展性。

密码领域专用语言研究

现有的通用编程语言,对于初学者来说,即使是编写简单循环结构的也有难度。为了使专业人员将工作重心集中在应用程序逻辑/业务模型上,领域专用编程语言(DSL)得到广泛应用。本文分析DSL的原理和方法,维护性问题;介绍一款国内首次提出的密码领域专用语言PCL,给出了其技术原理、基本功能,以及密码算法应用例子。在PCL之前,包括Cryptol语言在内,没有任何语言可以直观描述密码算法的逻辑结构。

高速数字喷墨打印领域专用SoC研究与设计

针对高速数字喷墨打印对高带宽、低延迟、低抖动的打印数据传输,以及高并发的位操作喷孔控制等需求,设计了一种领域专用SoC架构并实现了软硬件系统.通过StandaloneOS下的轻量级网络传输减少了操作系统带来的传输抖动,保持稳定高速的数据传输;基于片内高速总线提升了主控系统与喷头控制模块之间的传输带宽,降低了信号传递的延迟;通过设计位操作协处理模块,实现了对喷孔阵列的高并发控制.基于ZYNQ7020 FPGA SoC平台实现了上述SoC架构及系统,实验结果表明:该系统从上位机接收打印数据时,采用千兆以太网传输速率可以稳定保持在947 Mbps;片内总线传输带宽可达800 MB/s,指令传输延迟在10 ns内;系统的位操作数据处理频率可达64 MHz;整个系统的数据吞吐率可达1500 Mbit/s,数据传输抖动在20 ns内.该系统可驱动具有30720个喷孔的打印机喷头以600 dpi的打印精度完成200 cm/s的打印工作,在1200 dpi的打印精度下仍表现出优良的性能,为突破高速数字喷墨打印的速度瓶颈提供了新的技术思路.

JetBrains凭借MPS推出新的编程范式——JetBrains通过推出Beta版MPS提供具体的面向语言编程工具,用于创建实际应用和领域专用语言

捷克共和国布拉格2008年12月10日电／美通社亚洲／-- 为软件开发商提供增效型智能工具的开发商JetBrains（R）公布了其新产品Meta Programming System（MPS）的Beta版本。MPS是一个执行面向语言编程范式的全新概念的软件开发环境。经过几年的研发，JetBrains现已推出其Beta版本，1．0版本预计将于2009年初推出。

软件外包领域知识专用性投资的影响因素研究

文章以163对软件外包关系为样本,从关系治理和合同治理角度,探讨关系型规范和合同完备性等治理机制类情境变量对领域知识专用性投资的影响。

基于模型驱动的密码算法可视化开发平台研究

针对密码算法开发平台普适性差、无法跨平台的问题,本文采用模型驱动实现密码算法开发的方法,设计了一种基于模型驱动的密码算法可视化开发平台,提出了一种基于模型驱动的密码算法开发的领域语言—MCL密码元语言;实现了基于模型的代码生成器和代码映射器.实验证明,该开发平台仅需要开发者拖拽图形块的操作就可以实现密码算法模型的建立,然后平台可以根据建立的密码算法模型生成不同编程环境下的代码.平台实现了C和python的代码映射器模块,密码算法模型可快速映射为C、python代码.平台有较好的实用性,开发者的密码算法实现过程简洁、高效,不同编程环境下的代码均可以通过平台自动生成,提高了密码算法实现的跨平台性.

模板运算代码的自动生成与调优框架

针对现有模板代码生成方法不支持多图形处理器(GPU)、调优不充分等问题,提出一种由领域专用语言(DSL)描述的模板代码的自动生成与调优框架。在代码自动生成阶段,该框架能够自动解析上层提供的描述语言,构建计算图进而生成模板运算的统一计算设备架构(CUDA)核函数,同时根据单GPU或多GPU环境生成不同的主机端代码。在代码调优阶段,根据不同的GPU型号确定候选参数范围,动态调用生成的CUDA核函数以确定最优参数。在多GPU的情况下,自动生成的主机端代码能够使用计算与通信重叠的方法进行边界数据交换。在4种不同的GPU与7、13、19、27点模板运算中,该框架能找到最优的参数配置。实验结果表明,对于Tesla V100-SXM2,以调优过的参数进行模板运算,该框架在单精度4种模板运算下的每秒万亿次浮点运算数(TFLOPs)分别为1.230、1.680、1.120、1.480,在双精度下分别为0.690、1.010、0.480、1.470,平均性能达到手工优化代码的98%,并且描述更简单,支持多GPU扩展。

面向领域的可定制服务模型

提出一种面向领域、可定制的业务级服务模型,模型利用特征分析技术描述业务领域中相似服务资源及用户需求的变化性。具体领域业务服务由领域专家通过分析领域通用业务活动建模得到,最终用户使用时选择相应领域业务服务并对其进行个性化定制,实现对Web服务资源的自主、有效利用。通过在生物信息领域的试用,初步证明了模型的可行性、有效性。

图形化PDDL语言编译系统的设计与应用

针对当前PDDL开发存在的编辑复杂和文本可读性差等问题,设计一个图形化PDDL在线编辑工具和相应的编译系统Graph Compiler。Graph Compiler结合领域专用编译技术和ChatGPT模型,实现从自然语言到图形化PDDL的自动化生成。系统支持编译不同版本的PDDL语言,提供相应版本的语法分析,将PDDL规划结果转换为ROS的话题消息,为机器人行动提供具体的动作指令。实验结果表明,Graph Compiler在多届IPC的多版本PDDL测试用例上,编译成功率达到100%;也可以应用在ROS项目中,通过具体的动作序列指导机器人行动。

基于DSL的装备保障领域建模

基于领域专用语言构建了装备保障领域的元模型,描述了实体、关系、行为、约束、流程等基本要素,在该模型中,二次开发人员能够方便地对该领域的各类软件系统进行建模,并通过模型精化来自动生成最终的可执行系统。实验证明,该模型是有效的。

基于RISC-V的卷积神经网络专用指令集处理器

针对x86和ARM商用架构CPU因专利、授权导致定制成本过高和灵活性不够的问题,面向物联网领域提出一种基于RISC-V开源指令集的卷积神经网络(CNN)专用指令集处理器。通过自定义拓展指令调用加速器对轻量化CNN中的卷积和池化操作进行加速,提高终端设备能效。在此过程中,配置CNN各层信息控制加速器进行分组运算,以适应不同大小的输入数据,同时调整加速器的数据通路,对耗时操作进行单独或结合运算,以适应不同的轻量化网络。FPGA平台验证结果表明,该处理器在100 MHz工作频率下推理Squeeze Net网络,耗时约40.89 ms,功耗为1.966 W,较手机处理器单核计算速度更快,与AMD Ryzen7 3700X、NVIDIA RTX2070 Super和Qualcomm Snapdragon 835平台相比,其消耗资源少、功耗低,在性能功耗比上也具有优势。

一种面向领域的军事电子信息系统建模方法

特定领域建模(Domain-Specific Modeling,DSM)是软件工程一种新的方法学.与统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)建模相比,特定领域建模方法更具有针对性,效率更高.主要研究了特定领域建模方法在军事电子信息系统中的应用,并以某防空旅设计前沿区域防空系统为领域背景,以该领域中的情报处理过程为例,阐述了领域建模的实现方法.