一种基于计算机控制的抛物面型聚光系统的自动调校方法

利用单块镜面的等腰三角支撑结构,从数学模型出发,分析镜面支撑杆的长度变化与接收屏上光斑位置的关系。研究发现支杆的运动和反射光斑运动有近似线性关系。当支撑杆P1和P2等量相对和相向运动时,光斑在接收屏上的轨迹是两条近似相互垂直的直线,由此光斑在屏上的任意位置可通过这两个方向的运动组合得以实现。结合图像处理技术和自动控制技术,将此算法设计成一套基于计算机控制的闭环自动调光系统并将其用于实验分析。实验结果可验证理论的正确性,与传统的"Color Look-Back"和"AIMFAST"方法相比,新系统不但保持了传统方法的优点,并且在场地限制方面表现出很大的优势。

融合功能语义关联计算与密度峰值检测的Mashup服务聚类方法

随着互联网上Mashup服务数量及种类的急剧增长,如何从这些海量的服务集合中快速、精准地发现满足用户需求的Mashup服务,成为一个具有挑战性的问题.针对这一问题,本文提出一种融合功能语义关联计算与密度峰值检测的Mashup服务聚类方法,用于缩小服务的搜索空间,提升服务发现的精度与效率.首先,该方法对Mashup服务进行元信息提取和描述文本内容整理,并根据Web API组合的标签对相应Mashup服务标签进行扩充.然后,用基于功能语义关联计算方法(Functional Semantic Association Calculation Method,FSAC)提取出各服务描述的功能名词集合,并通过功能名词的语义权重来构造Mashup语义特征向量.最后,通过基于密度信息的聚类中心检测方法(Clustering Center Detection Method based on Density Information,CCD-DI)检测出最为合适的K个Mashup语义特征向量作为K-means算法的初始中心,进行聚类划分.基于ProgrammableWeb的真实数据实验表明,本文所提聚类方法在纯度、精准率、召回率、熵等指标上均有良好表现.

大屏幕拼接可视化技术的研究进展

随着全样本大数据分析时代的到来,传统的显示技术已很难满足人们对信息的多通道、高清展示需求.而大屏幕拼接可视化技术正是为解决这一问题而发展起来的,它具有超大画面、纯真彩色、高亮度、高分辨率等显示优势,可应用于指挥监控、视景仿真及三维交互等领域.文中对目前大屏幕拼接可视化技术的研究进展进行了详细地介绍和分析,从硬件环境、软件平台、交互式可视分析和数据同步技术4个方面对现有各类技术的优缺点进行了总结比较,并指出了该领域需进一步探索研究的方向.

大规模森林多精度生长仿真模型及其计算加速算法

既能高效快速模拟大规模森林的生长,又能根据资源量来精确模拟局部树木的生长,是森林生长仿真计算中的重要问题,但以往的方法很难同时达到这两个要求.提出一种适用于GPU并行加速计算的,同时兼顾大规模森林场景仿真和局部样地树木生长仿真的计算模型.在基于SORTIE模型快速计算大规模森林场景的生长演化情况的基础上,引入了改进的植物影响圈模型(field of neighborhood,FON)模型对森林局部区域进行精细仿真,从而实现一种大规模森林的多精度仿真模型.本文进一步利用了通用图形处理器(graphic processing unit,GPU)并行计算特性设计了上述模型适用于统一计算架构(compute unified device architecture,CUDA)的计算加速算法.应用上述模型和算法,本文针对斜坡样地上不同树种的生长进行生长仿真模拟.计算结果表明模型和加速算法是非常有效的.

面向边缘计算的Storm边缘节点调度优化方法

边缘计算有高实时性和大数据交互处理的需求,边缘异构节点间的调度时耗长、通信时延高以及负载不均衡是影响边缘计算性能的核心问题,传统的云计算平台难以满足新的要求。文中研究了在边缘计算环境下Storm边缘节点的调度优化方法,建立了面向边缘计算的Storm任务卸载调度模型。针对拓扑任务在边缘异构节点间的实时动态分配问题,提出了一种启发式动态规划算法(Inspire Dynamic Programming,IDP),通过改变Storm的Task实例的排序分配方式以及Task实例和Slot任务槽的映射关系实现全局的优化调度;同时,针对拓扑任务的并发度受限于JVM栈深度的缺陷,提出了一种基于蝙蝠算法的调度策略。实验结果表明,与Storm调度算法相比,所提算法在边缘节点CPU利用率指标上平均提升了约60%,在集群的吞吐量指标上平均提升了约8.2%,因此能够满足边缘节点之间的高实时性处理要求。

基于3D人眼模型的视线跟踪技术综述

针对基于3D人眼模型的视线跟踪技术进行了综述.首先对视线跟踪技术及其常见应用进行了概述;然后简单阐述了现有视线跟踪方法及其分类;重点分析基于3D人眼模型的视线跟踪方法,并根据硬件配置的不同,将基于3D人眼模型的方法分为单摄像头无光源、单摄像头单光源、单摄像头多光源、多摄像头多红外光源及基于RGB-D摄像机5类进行概述,对比分析了现有的基于3D人眼模型的视线跟踪技术;最后对基于3D人眼模型的视线跟踪技术的难点及发展趋势进行了简单的分析与总结.

基于多智能体的流程工业动态调度研究

根据流程工业某车间的生产过程,建立基于多智能体的生产调度系统模型,分析各智能体之间的关系,利用多智能体之间基于博弈论的协商机制,提出一个双边单议题多阶段的谈判模型,解决以工序流量或产品产量为目标的调度问题。对某隔膜烧碱生产线调度实例进行仿真,结果验证了该系统的可行性和有效性。

一种基于线性时间概率计数算法的数据聚集技术

无线传感器网络中,通过数据聚集操作在中间节点预先对数据进行处理,可去除大量冗余,减少数据传输,实现节能。针对多路径路由下数据聚集操作的重复计数问题,研究对副本不敏感的概要结构并优化某些特性,在线性时间概率计数算法的数学模型基础上提出一种新的数据聚集技术FA(Fan Aggregation)技术,实现高能效的数据聚集。理论分析和仿真实验均表明,FA技术相较于FM(Flajolet Martin)技术和LC(Linear Counting)技术在存储空间和准确率上均有更好的性能体现。

移动设备交互环境下的注视点感知计算方法

为了提高移动设备上眼动跟踪的精度和效率、降低硬件成本,提出基于注视点回忆的眼动数据感知计算方法.首先利用人的短时记忆特性建立注视点回忆和自我报告机制,要求用户点击移动设备屏幕来提交注视点位置数据;然后基于支持向量回归方法建立注视点数据误差补偿模型,对用户回忆和提交的注视点数据进行校正,进一步提高数据精度.为了验证数据误差补偿模型的效果,设计并开展了用户实验,结果表明,使用数据误差补偿模型后,对于不同类型的测试任务和测试图片,注视点回忆数据精度提高15%～40%.

SQLite的SQL语句高速缓存技术

随着嵌入式应用领域的发展,系统功能的日趋复杂,嵌入式设备中使用嵌入式数据库越来越成为一种趋势。SQLite因其性能和功能上的优势被广泛的使用于嵌入式应用中。但是嵌入式设备CPU处理能力相对较低,存储器容量有限,制约了SQLite的性能。针对上述问题,根据高速缓存原理,简化SQL语句执行过程中的词法分析、语法分析过程,以减少运行过程中的时间消耗。实验表明,本方法可有效提高SQL语句执行效率,在保持可用性与可靠性的前提下,提升SQLite的整体性能。

基于时空联合性的无线传感网覆盖采样技术

覆盖采样作为无线传感器网络领域的一个基本问题,已经得到了广泛研究。但是目前研究大多只考虑空间覆盖性和网络生存周期等因素,并没有从实用的角度考虑覆盖区域的时空域覆盖特性。以综合考虑空间域和时间域为研究视角,提出了一种新型的以应用为导向的覆盖率指数,研究了一种基于时空联合性的无线传感网覆盖采样机制。最后通过时空覆盖率与事件侦测率两个指标进行了验证。

基于达芬奇技术的智能视频监控终端的开发

为了使监视系统具备自动检测与跟踪移动目标的能力,利用达芬奇技术开发了一种智能视频监控终端。实现了以双核芯片TMS320DM6446为主处理器的硬件平台,在达芬奇软件框架下设计了系统软件。提出的运动目标检测与跟踪算法,融合了背景减除和边缘检测技术分割出运动目标,利用目标特征匹配方法建立连续帧间目标的对应关系。测试表明,此终端实现了实时视频编码、运动目标的检测跟踪以及记录目标运动轨迹等功能。

成年树光照资源仿真的快速计算

光照是树木生长需要的重要资源,是树木生长仿真计算中必不可少的因素.但在森林演化的计算机模拟中,由于光照模拟的复杂性,使得光照模型的计算量十分巨大.本文采用了光照指数(Gap Light Index,GLI)为因子的光照模型,并针对该模型开展了快速计算研究.由于该模型计算中存在着大量限制计算效率的几何求交运算,本文根据光照指数与植物暴露面积所具有的共同特点,提出采用基于暴露面积的计算方法来近似拟合GLI的值,并在并行计算架构CUDA上实现了该算法.最后通过不同实验比较,验证了本文提出的方法针对较大的树木规模,在保证较小误差率的前提下,获得了比GPU并行求交方法快数十倍以上的加速比.

一种面向5G网络的移动边缘计算卸载策略

移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)技术是当前无线传感器网络的重要研究方向之一。MEC技术能将无线传感器设备的本地计算任务卸载到边缘云服务器进行计算,从而大大提高了无线传感器网络的计算能力。但是无线网络中大量设备同时进行计算卸载会导致信号干扰和边缘云服务器的计算负载过大。为了提高无线网络的计算质量,首先提出了一种最小化多个无线传感器设备的MEC系统计算时间周期的合理时间分配和计算卸载的策略,并采用了5G非正交多址接入和串行干扰删除技术使多个无线设备可以利用相同的子载波同时进行计算卸载,从而提高计算卸载的效率;然后建立了无线设备能量捕获和任务计算的相关模型,将上述模型和策略建模为一个优化问题进行求解;最后通过数值分析实验验证了所提策略的有效性。

基于XML Schema技术的设计模式定义方法

在程序理解和逆向工程中,对软件设计模式的识别有助于软件技术人员从软件结构上理解系统的设计意图和实现功能。通常,采用UML类图表示的软件设计描述难以从特征上对设计模式进行准确的识别。提出一种基于XML Schema技术定义XML文档结构的设计模式定义语言——DPDLXS。通过运用DPDLXS语言描述特定设计模式的实例表明,该设计模式定义语言能够准确表述设计模式的特征,可以为设计模式的识别提供技术支持。

基于体系架构的云计算安全研究进展

云计算凭借其高效、可靠、廉价等优势,正引导着信息技术的又一次重大变革。考虑到云计算技术独有的特性和架构,安全问题一直是其发展和普及的瓶颈。针对云计算安全问题的研究也一直是该领域的重点和热点问题。将云计算体系划分为物理资源层、资源抽象层和服务提供层,并分层定义了体系中数据安全、虚拟机安全、多租户隔离、应用部署安全、数据处理技术、身份控制技术以及审计技术,介绍了相关标准,阐述了近年来的研究进展,指出了云计算体系架构安全领域的挑战与发展契机。

基于BP神经网络的车祸库预警技术

针对如何有效预测车祸发生的可能性,从而达到车祸预警的目的,提出了一种新的车祸预警方法:通过建立车辆的车祸库,并结合BP神经网络技术达到车祸库预警目的。先构建合适的BP神经网络,再用车祸特征信息训练BP神经网络,训练好的BP神经网络就具有判断发生该类型车祸可能性的能力,最后把车辆行驶信息输入到已训练好的BP神经网络,就可以预测发生该类型车祸的可能性。用Matlab7.0.1进行了该方法的仿真实验,仿真结果表明该方法具有一定的可行性和有效性。

无人机辅助的服务缓存边缘计算最优计算卸载决策与资源分配

边缘计算中利用无人机作为边缘节点进行动态部署,能够适应复杂的环境,大大提升边缘计算系统的性能.本文提出利用无人机辅助的服务缓存边缘计算最优计算卸载和资源分配策略.此策略在确定无人机3D位置和边缘服务器中服务的部署,以实现在时延约束下最小化能耗的目的.具体来说,首先,建立本地计算模型和MEC计算模型,计算出任务的处理时延和能耗;其次,在服务缓存、时延约束等条件下,建立最小化能耗的数学模型;最后,采用遗传算法框架对目标问题进行求解.求解过程采用双层优化方法,外层层将无人机3D位置和服务缓存方案放入基因编码,内层先利用贪心的思想确定资源分配,再将问题转化为整数线性规划问题进行求解.通过仿真证明了本文所提出算法的可行性和优越性.

自组装DNA计算的研究进展及展望

近年来,许多研究者已经证明二维自组装模型有通用计算能力,同时证明了自组装DNA计算具有可扩展性。随着分子生物学技术的发展,自组装DNA计算有着广阔的应用前景,在纳米科学、优化计算、密码学、医学等众多科学领域中有突破性的创新与应用。较全面地介绍了自组装DNA计算的研究现状、原理、分子结构和数学模型,以及自组装DNA计算的复杂度和误差分析,并对自组装DNA计算待研究的问题和发展前景进行了分析和展望。

基于植物间互利作用的森林生长模型快速计算

植物间互利作用的研究与探索有助于加强林业生产中的混交林建设,从而提高林分生产力。为了快速地模拟植物间互利作用下的生长情况,提出了一种利用植物间互利生长模型进行森林场景快速可视化的方法。该方法通过植物间互利指数、植物自身的生长率、植物当前生物量、环境条件等参数将Lotka-Volterra种间互利模型与植物个体生长模型进行融合,并采用像素化方法进行快速计算,以模拟互利植物的生长情况。通过水曲柳和落叶松混交林在不同的环境资源条件、分布密度、生长时间等条件下的可视化仿真,验证了基于植物间互利作用的森林生长模型快速计算方法的有效性和实用性。