基于一致性理论的多机器人系统队形控制

首先回顾了多机器人系统队形控制方面的成果；然后提出一个多机器人队形控制的模型．该模型可描述多机器人之间相互作用固定和动态切换两种通信拓朴结构，也能描述多机器人系统队形的分布式控制方法和基于leader的控制方法，还能表示多机器人系统奔向目标点的行为，在此基础上，利用一致性理论，对系统的稳定性条件进行分析．最后通过仿真证明了该方法的有效性．     

C4ISR系统性能预测模型生成方法

C^4ISR体系结构框架从多个方面对C^4ISR系统进行描述,体系结构描述过程的结果就是得到一系列体系结构产品.虽然这些信息描述的是系统的静态特性,但是可以利用所获得各种信息,构造系统性能预测模型,以对系统的动态特性进行评估.首先利用活动模型、规则模型、数据模型,生成可执行模型.再构造通信网络模型,估计作战任务之间的通信延迟,将这些时间属性引入可执行模型,生成实时分布计算模型,对C^4ISR系统进行性能预测.     

一种多范例并行应用系统的描述方法和性能估算模型

多范例并行是大规模并行应用系统的本质特征．规范化描述并行应用系统，建立性能估算模型对于提高多范例并行应用系统的开发效率和运行效率具有重要意义．该文提出了一种基于模块及其组合关系的描述方法和系统执行代价计算模型，它不仅能描述并行应用系统的多范例特征，而且将不同并行范例模块的组合时产生的代价引入模型．考虑的代价包括并行执行模式的转换、数据分布方式的转换以及编程范例的转换等，从而使模型更为准确．给出了描述和代价估算的应用实例，说明了规范化描述和代价估算对于确定并行策略的重要性以及模型的精确性．     

前馈式神经网络的容错性评估和计算方法的研究

本文研究了前馈式神经网络(NN)的容错性问题,提出了一种用全新的概念评估前馈式NN容错性能的方法.将动力学系统的吸引子和吸引域的概念引入到前馈式NN网络,给出了前馈式NN模型的"吸引子"和"吸引域"的定义,以及描述容错性的指标,并在此基础上推导出一种计算前馈式NN"吸引域"大小的数学方法.该研究使前馈式NN容错性有了基于理论的评估和数学计算方法.     

基于多Agent的飞机电子仪表系统仿真模型

电子仪表系统(EIS)在飞机飞行和维护过程中对飞机性能参数的显示具有至关重要的作用;针对电子仪表系统的功能仿真,提出一种基于多Agent的EIS系统建模方案,对系统功能从整体角度进行了描述和分类,在功能分类的基础上进一步建立了层次化系统结构模型,并利用混合型Agent对系统功能对象的结构进行了设计,建立了系统功能行为模型;最后以发动机N1转速超限为例对上ECAM显示功能进行验证,证明该方法在飞机电子仪表系统仿真建模的实用性和可靠性。     

基于分形测度的非线性系统多模型切换控制

对于一类可局域线性化和多模型表示的非线性系统,模型的切换会对系统的性能产生不利影响,为了减少这些影响,提出了采用分形测度作为切换判据的方法.非线性系统在平衡点处进行线性化后,可建立非线性系统的线性化切换模型.在此基础上,计算用于描述实时运行点与平衡点之间距离的欧几里德范数及其分形测度.考虑到系统过渡过程中该范数波动较大...     

基于在线优化的切换多模型自适应控制

介绍了切换多模型控制方法，针对多模型方法中子模型数量过多的问题，提出一种基于模型集在线优化方案的多模型自适应控制算法，并对其实时性进行讨论，该方法能减少子模型数量，降低计算复杂度，缩短系统的采样间隔，计算机仿真结果表明，该方法在控制精度，计算复杂度等方面均优于采用固定模型集的切换方案。     

基于UML的多agent系统软件体系结构建模研究

针对面向agent软件开发方法普遍缺乏对多agent系统软件体系结构的描述的问题,基于UML 2.0规定的两种扩充方式,在UML元模型的基础上增加了描述多agent系统和软件体系结构两个方面特征的建模元素,并用八个视图对多agent系统的软件体系结构进行描述,最后通过实例说明了该方法适用于多agent系统软件体系结构的构造.     

面向对象Petri网的网络传感器管理系统建模

传感器资源管理是一个复杂的系统工程，特别是在分布式传感器网络中，传感器种类繁多，使用一般的Petri网建模方法很难对系统作一形象描述。本文提出了一种应用面向对象Petri网对该系统进行建模的方法，并针对网络传感器管理特点，构造了网络传感器管理系统模型。     

一种用描述逻辑刻画多代理系统规约的方法

支持模块化的语言机制和严格性能够很好地推动代理技术向更广泛的、更大规模的应用发展.朱宏等人提出的基于模型的多代理系统开发方法提出了符合面向Agent软件工程思想的语言机制,如Caste和Scenario.以该方法为基础提出了基于描述逻辑的对多代理系统的规约进行形式化刻画和分析证明系统属性的方法.利用描述逻辑的强大的表达力刻画多代理系统的规约,利用其自身的推理机制对系统属性进行推理、证明和验证,可以增强基于代理系统的严格性.     

基于在网计算加速的拜占庭容错算法

拜占庭容错算法是一类能够容忍各种形式的软件错误和安全漏洞的容错算法,对云计算的可靠性保障有着重要意义.与其他容错算法相比,拜占庭容错算法稳定性更高,但是其性能表现低下,不能满足当前系统对高吞吐、低延时的需求.在网计算是一种以数据为中心的体系结构,它用网络承担部分计算功能,使数据在流动过程中获得处理,从而提高系统性能.为解决拜占庭容错系统的问题,提出了一种基于在网计算的拜占庭容忍共识算法优化方案,将算法的一部分处理任务卸载到网卡上执行,利用网卡和处理器形成的多级流水线提升系统吞吐量.由于仅使用在网计算的方案在特定场景下效果不佳,因此,使用多线程方法来提升优化方案的可扩展性.同时,对算法进行了详细的系统评测,实验结果表明:相对于普通的拜占庭容错系统,使用在网计算与多线程结合的优化方案能够获得46%的吞吐率提升以及65%的延迟下降,证明了基于在网计算的拜占庭容忍共识算法优化方案的可行性与有效性.     

分布式计算集群容错系统的设计与实现

为了提高分布式计算集群系统的可靠性，增强系统的容错能力，使系统在局部出错的情况下仍能稳定正常运行，建立了一个容错系统模型，该模型采用两级容错机制即节点级容错和任务级容错。此模型为分布式计算集群系统下的容错的进一步研究建立了基础。     

网格计算自主容错服务

容错服务是分布计算系统正常运作的有力保障。该文在一个基于多Agent的校园网格计算原型系统基础上,根据网格计算以及网格应用的本质,提出了网格容错服务的特征,采用Agent分而治之,自主容错的策略,将自主容错服务作为基础服务部署在校园网格计算原型系统的三个Agent层上,并对其实现和运作机制进行了详细的论述。     

VTFTR：高维胖树中的无死锁容错路由算法

随着近年来高性能计算系统规模的急剧扩大,高性能互连网络的可靠性成为愈发重要的问题。高维胖树是一种结合了胖树与多维环网优点的网络拓扑结构,凭借其良好的可扩展性与网络性能在E级时代具有广阔的应用前景。然而,目前关于高维胖树中容错路由算法的相关研究较为有限,其可靠性问题亟待解决。为提高高维胖树拓扑在高性能互连网络中的容错能力,进一步提高对应超算系统的运行效率,提出一种用于高维胖树中叶交换机故障的容错路由算法VTFTR。该算法结合转向模型与虚通道切换的思想,通过严格控制报文在无故障路径与容错路径中的转向,使用少量的容错虚通道与额外跳步实现高维胖树中的无死锁容错。实验结果表明,在单点故障情况下,VTFTR算法的容错路径较对比算法有2~4个跳步的减少,在4 096个节点规模的网络中,当叶交换机故障数量为10时,在故障叶交换机不同的分布情况下,该算法能够以1.4%~2.0%的吞吐率下降作为代价来保持全网无故障节点之间的互连。     

基于免疫机理的计算系统性能监控和评估

对于分布式高性能计算系统来说,模拟免疫机理实现计算系统的性能监控和评估是一个崭新的研究途径.分析和比较了免疫机理和计算系统抗衰之间的异同,构建了基于多Agent的系统抗衰逻辑模型,模拟免疫机理对计算系统的性能进行监控、诊断和建立性能衰退的数学模型,并在仿真实验中评价了性能监控对于所监控的计算节点的影响.在此基础上以一个音像资源事务处理系统为背景进行了应用研究,给出了一个两阶段超指数分布的数学模型来评估性能.仿真实验和应用研究的结果表明方法是有效可行的.     

多集群并行作业的性能监测及分析

介绍一种多集群计算模式,在分析了多集群系统结构灵活、具有可重组性等特点的基础上,研究适用于该模式的并行作业性能监测分析方法与技术,设计和实现了一个并行作业性能监测分析工具。它采用动态性能分析方法,遵循分布式软件设计架构,具有高内聚、低耦合的模块组织结构,运行验证表明其能够在多集群计算模式下有效工作。     

基于MPI并行程序的容错系统设计

为了确保并行程序能够在并行环境下准确地运行,须提高系统的可靠性,将容错技术应用到并行计算中。该文针对MPI并行程序提出一种容错系统的设计方法,采用检查点/卷回恢复技术、并添加故障检测功能,能够有效地处理节点失效故障和进程失效故障,在一定范围内实现容错,为MPI环境下进行大规模计算提供一个可使用的应用模型。     

混合型实时容错调度算法的设计和性能分析

以往文献中研究的实时容错调度算法都只能调度单一的具有容错需求的任务.该文建立了一个混合型实时容错调度模型,提出一种静态实时容错调度算法.该算法能同时调度具有容错需求的实时任务和无容错需求的实时任务.该文还提出了一个求解最小处理机个数的算法,用于对静态实时容错调度算法的性能进行模拟分析.为了提高静态调度算法的调度性能,提出了一种动态调度算法.最后,通过模拟实验分析了静态和动态调度算法的性能.实验表明,调度算法的性能与实时任务的个数、任务的计算时间、周期和处理机个数等系统参数相关.     

超级计算环境容错机制

中国科学院超级计算环境是整合了包括总中心、分中心和所级中心计算资源的3层架构超级计算环境.为提升超级计算环境的可靠性,提供稳定、可靠的计算服务,其容错机制的研究成为超级计算环境的一个研究重点.在对容错基本思想及各类计算机容错技术进行充分调研的基础上,提出一种适用于超级计算环境的容错框架,依据该框架给出了不同层次的容错方案,并对不同层次的容错开销进行了分析和比较,验证了不同层次容错方案对应用程序所带来的影响.     

异构重构计算系统应用任务调度的性能分析

异构重构计算是目前高性能计算的研究热点.由于应用任务的异构性,以及体系结构的可重构性,导致异构重构计算的性能分析非常困难,现有的并行计算性能分析方法不再适用.本文提出一种基于应用任务调度的性能分析方法,该方法以异构重构计算系统模型和应用任务模型为基础,利用异构匹配、重构耦合矩阵,实现应用任务和处理部件的优化选择和耦合匹配,通过调度算法求出应用任务在异构重构计算系统中的完成时间,并进行了实例分析.