基于Amdahl定律的异构多核密码处理器能效模型研究

边缘计算安全的资源受限特征及各种新型密码技术的应用,对多核密码处理器的高能效、异构性提出需求,但当前尚缺乏相关的异构多核能效模型研究.本文基于扩展Amdahl定律,引入密码串并特征、异构多核结构、数据准备时间、动态电压频率调节等因素,将核划分空闲、活跃状态,建立异构多核密码处理器的能效模型.MATLAB仿真结果表明,数据准备时间占比小于10%时,对能效的负面影响大幅下降;固定电压,频率缩放会影响能效值大小;处理器核空闲/活跃能耗比例越小,能效值越大.架构上,固定异构核,同构核数量与密码任务最大并行度相等时能效值最大,最佳异构核数可由模型变化参数仿真得到;多任务调度执行上,流水与并发执行有利于能效值的进一步提升.多核密码处理器芯片板级测试结果表明,仿真结果与实测数据相关系数接近1,芯片实测的数据准备时间、电压频率缩放等因素的影响与仿真分析基本一致,验证了所提能效模型的有效性.该文重点从影响能效变化趋势因素上,为多核密码处理器异构、高能效设计提供一定的理论分析基础与建议.

基于模型建构的初中化学“质量守恒定律”教学实践

质量守恒定律三重表征模型,一是从宏观、微观视角揭示质量守恒定律的表现和本质;二是以“变”与“不变”的视角分析化学反应中物质、元素、原子、分子的变化规律;三是用符号直观表征化学变化。在教学中,既要指导学生逐步建构模型,形成模型认知素养,又要引领学生依据模型分析和预测物质组成及化学反应中物质的质量变化。在此过程中,促进核心素养发展,形成真实问题解决的能力。

基于阿尔奇定律的双重介质模型溶质运移试验研究

【目的】由于天然孔隙介质中存在物理化学非均质性,在这种复杂的非均质性含水层中,以往的现场试验数据显示溶质在非均质介质运移过程中无法用菲克扩散定律对流弥散方程(Advection-Dispersion Equation,ADE)来描述。本研究采用高密度电法证实溶质在非均质介质中非菲克运移。【方法】本研究采用石英砂、沸石两种不同基质构建双重介质物理模型(Models of Dual-Domain Mass Transfer,DDMT),采用高密度电法测定系统ERT21实时检测和采集数据,在实验室利用Nacl溶液开展示踪试验,利用阿尔奇定律分析溶质运移试验研究。【结果】试验结果浓度穿透曲线在后期发生“拖尾”现象;在沸石柱实验中,观察到流体电导率(σ_(f))和体积电导率(σ_(b))之间的滞后现象,这表明流体在不可动领域和可动领域之间的交换。而在沙子柱试验中,未观察到σ_(f)和σ_(b)之间的滞后现象,可以忽略质量传递行为;滞后现象的形状与大小由水动力学特征和基质属性控制,水动力学是影响拖尾时长的因素之一,渗透系数会影响溶质运移的过程。【结论】通过试验观察和地球物理数据分析,直接量化了实验室尺度下的异常质量传递行为,通过地球物理方法测量的导电率(σ_(b))对于移动和不动领域都具有敏感性,从而提供了与标准采样方法相比的独特优势。

探讨牛顿第二定律下的板块模型

牛顿第二定律是学生解决物理力学问题最常用的定律,在许多问题中都有它的身影.本文聚焦物理问题中板块模型的不同类型,探究在牛顿第二定律的辅助下板块模型问题的解决方式.

基于立方定律的岩体裂隙非线性流动几何模型

岩体裂隙壁面的几何粗糙会引起其中流体的流动非线性,立方定律在分析此类问题时最为简便但却无法适用。旨在基于简单的立方定律,提出一个能够有效适用于岩体裂隙几何粗糙引起非线性流动的分析模型。通过对N-S方程进行量级分析得到了立方定律适用的3个条件:1足够小的壁面粗糙;2足够小的隙宽流程比;3较小的流动惯性。这些条件在粗糙岩体裂隙中难以满足。为了解决这一问题,提出了一个新的粗糙岩体裂隙的离散等效几何模型,该模型中裂隙被合理地"分割",离散成较短的单元段以使得立方定律的适用条件成立;建立了粗糙单元段的平行板等效方法,从而在粗糙单元段内应用立方定律(局部立方定律)。借助几何模型对典型粗糙岩体裂隙进行了离散和数值模拟,发现离散后的裂隙与原裂隙在流动行为上呈现极好的相似性。并基于离散裂隙导出了粗糙岩体裂隙非线性流动的流量公式,最后通过不同岩体粗糙裂隙的流动试验验证了本模型的正确性。该几何模型及其流量公式能为真实粗糙岩体裂隙的非线性流动行为分析提供有效手段。

韦伯-费希纳定律评价模型在景观环境质量评价中的应用

指出传统模型在评价景观环境质量尤其是主观环境质量方面的局限性,利用基于心理物理学而建立的韦伯-费希纳定律,建立了新的景观质量评价模型。以大学校园主观环境质量评价为实例,利用层次分析法确定各指标的权重,应用新的模型对其进行评价,验证了该模型评价结果与实例中评价结果的一致性。最后指出对于基于人们心理感受为主的景观环境质量评价,韦伯-费希纳定律评价模型比传统模型更为优越。

基于Wolff定律的各向异性骨再造模型

建立符合各向异性骨再造生理过程的骨再造数值理论模型。基于Wolff定律及骨各向异性的力学性质,在仔细研究了当前各向同性骨结构再造数值模拟预测技术的基础上,将材料方向和主应力方向趋于一致做为骨再造平衡条件,提出一新型各向异性骨再造数值模型。以二维悬臂梁结构为例进行了模拟,得到了二维悬臂梁结构的密度分布图。新型各向异性骨再造数值模型,量化了骨再造过程和骨力学性质的各向异性,实现了骨再造过程数值模拟的各向异性。应用该模型可进行更为准确的骨结构再造数值预测。

基于技术进化定律的用户体验设计模型研究

技术系统及产品需要根据用户新的需求和市场的压力进行不断改进,最终向理想解进化,以提高市场竞争力。本文利用用户体验设计相关理论,结合TRIZ的技术进化定律及需求进化定律,运用Kano模型对用户需求进行分析,提出满足用户体验并适合技术进化定律的产品设计模型,用于预测、提取、分析、确认用户需求,并将用户需求转化为技术特性并实现新产品的开发。

基于转动定律的钻头轮头速比仿真模型

在牙轮钻头的破岩过程中,影响牙轮转速的因素非常复杂,因此,研究牙轮钻头的轮头速比对岩石破碎机理研究和钻头设计都有重要的指导作用。总结了国内外以力矩平衡、最小功原理等为代表的几种牙轮钻头轮头速比模型的建模理论及其优缺点。通过分析台架试验数据,发现影响轮头速比的主要因素是外齿圈和次外齿圈的齿数、每颗触底齿与岩石的相互作用力、钻压及岩石的硬度。在此基础上,假设牙轮是对称结构、牙轮轴心线为牙轮中心惯性主轴,考虑影响轮头速比的钻头结构参数、钻压和岩石硬度等主要因素,建立了一种基于转动定律的牙轮钻头轮头速比仿真模型。采用数学回归方法对台架试验数据进行处理,求得了所建仿真模型的相关系数。对比分析发现,所建仿真模型的计算结果与台架实物试验结果相对误差较小,说明所建仿真模型可以用来计算实际钻头或仿真钻头的轮头速比,为牙轮钻头破岩机理分析和建立钻进仿真模型奠定了基础。

基于Amdahl定律的多核密码处理器性能模型研究

该文构建面向密码应用的多核处理器性能模型,对多核密码处理器设计提供理论支持和有效建议。通过引入密码并行处理特征、数据传输时间、同步时间等因素,建立基于Amdahl定律扩展的多核密码处理器性能模型,基于提出的性能模型,对多核密码处理器设计空间进行搜索。模拟分析表明,影响多核密码处理器性能的关键因素是密码应用的可开发并行度、并行部分所占比例以及运算过程的通信次数。

非溶蚀型药物体系的释放动力学新模型──Fick第一扩散定律的修正及其应用

基于以下两点事实：Ｆｉｃｋ第一扩散定律中的扩散系数并非严格的常数，它随浓度变化；Ｆｉｃｋ第一扩散定律只适用于浓度梯度恒定的稳定扩散，而许多实验表明浓度梯度也是一个时间函数，本文对Ｆｉｃｋ第一扩散定律作出两点修正将原定律中浓度梯度和扩散系数分别修正为时间函数和浓度函数，从而导出关于非溶蚀型药物体系的释放动力学模型。该模型较其他常用释放模型有更好的拟合效果，其参数也有较为明确的物理意义。

基于Amdahl定律扩展的多核处理器性能模型研究

通过引入应用程序并行特征、通信开销、资源限制等因素,建立了基于Amdahl定律扩展的多核处理器性能模型.通过模型参数仿真,搜索面向特定应用的多核处理器设计空间,得出如下规律:增大计算核心规模可实现超线性加速比;结构应优先选择异构结构;设计多进程、大容量的共享通信区可降低核间通信开销;计算核心数目和规模由应用程序并行度和各并行部分比例及设计规模决定.

现有泥沙理论的不足和改进——扩散模型和费克定律适用性的讨论

描写混合物运动可以采用单流体模型、扩散模型和双流体模型，本文简要介绍了这三种模型，并作了比较，指出：单流体模型方程少、求解简单，但解中包含的信息量少；后两种模型包含的信息量相等，由于扩散模型方程组可从双流体模型方程组引入某种近似后推导出来，它的求解比双流体模型方程组简单，但包含一定的误差．本文分析了这种误差与运动介质物性的关系，给出了扩散模型的适用范围，说明了为什么对于气体混合物常用单流体模型或扩散模型，而对于气－固混合物大多采用双流体模型．液－固混合物性质介于上述两种混合物之间，扩散模型对于它基本上适用，但并不完全适用．扩散模型中的扩散速度表达式，常根据费克定律给出．本文指出了费克定律的局限性，并把它与泥沙运动力学目前遇到的困难联系起来，由此说明采用更一般的扩散速度表达式的必要性．

基于小世界网络模型的“梅特卡夫定律”反思

为了真正认清"网络中心战"的理论价值,对按照作为其理论支撑的"梅特卡夫定律"所规定的网络连接方式进行反思,定性分析了其带来的复杂性,并且应用小世界模型(WS)建立了复杂网络价值增益模型并进行了综合分析,发现实际网络不能够按照"梅特卡夫定律"的要求组网,指出"网络中心战"的理论缺陷,对我军信息化建设有一定的启示。

关于恒流状态下膜堵塞定律与神经网络模型的比较研究

虽然膜堵塞定律和人工神经网络模型被广泛应用于膜过滤系统的模拟及预测中,然而这些模型在恒定流系统中的应用却很少,目前关于膜阻塞定律模型与神经网络模型的比较性研究几乎空白.在对膜堵塞定律与神经网络模型的模拟性能进行评价的基础上,通过模型对实验特定阶段的拟合揭示了膜污染的机理.

城镇等级体系的Beckmann模型与三参数Zipf定律的数理关系——Beckmann城镇等级-规模模型的分形与分维

从基于中心地体系的 Beckmann城镇等级 -规模模型 Pm=RKSm- 1 /( 1 -K) m出发 ,通过序列的对称性分析 ,导出三参数 Zipf模型 P( N ) =C( N -α) - dz,证明了参数 dz的分维性质 ( dz=1 /D)以及 Beckmann模型与 Davis二倍数规律的等价性 ,进而借助基于 Beckmann模型的城镇化水平公式 Z=KS/( K +S-1 )的单调增减性规律论证 :中心地的“等级阶梯”必将向 Zipf式位序 -规模分布自然演化 .

基于折射定律的摄像机标定模型

传统的摄像机标定是基于针孔模型,把镜头简化为凸透镜,得出的是光学元件的集总参数,精确度低。为提高精度,根据折射定律提出基于折射定律的摄像机标定模型。上述模型细化了摄像机镜头的组成,把镜头分为三个透镜部分,并且应用折射定律定性研究光线在透镜边界面的折射情况。改进模型充分考虑了摄像机镜头的透镜组成,大大提高了标定的精确度。仿真结果表明,新模型与针孔模型相比,平均误差值明显降低。并且比较了摄像机与物体的距离不同时,误差值的变化,确定了标定时的最佳距离。

隐非齐次马尔可夫模型的强大数定律

在状态集都有限的情况下,给出了隐马尔可夫模型的一些性质定理.利用马氏链的强极限定理,得到了隐非齐次马尔可夫模型的强大数定律.

隐非齐次马尔可夫模型的强大数定律

本文研究了一类隐非齐次马尔可夫模型的强极限定理.利用鞅差序列收敛定理,获得了观测链{Y_n,n≥0}的强大数定律,并给出了观测链的Shannon-McMillan定理.

斯涅尔定律数字模型的设计

对斯涅尔定律虚拟实验模型进行了研究,详细介绍了斯涅尔定律虚拟实验模型的开发方法,探讨了开发该实验模型的相关技术,并重点介绍了核心模块的程序设计。利用该模型进行虚拟实验,通过人机交互,可以实现对斯涅尔定律的模拟。