一种高阶混合互连网络拓扑结构

随着对高性能计算机性能需求的不断提升,高性能计算机的系统规模在逐渐扩大,系统内的互连网络已经成为影响性能的关键因素。如何基于高阶路由器构建更大规模、更低网络延迟以及成本、更高网络吞吐率的互连网络,是目前的主要研究方向。针对目前广泛应用的高阶网络进行特性分析,并对其中的环网以及树网进行综合,提出了一种新型层次化混合互连网络拓扑结构。该结构具有良好的可扩展性以及通信能力,并在网络模拟器NetSim上对其性能进行了仿真和分析。     

一种递归定义的可扩展片上网络拓扑结构

晶体管工艺的持续发展导致片上处理器数的逐渐增多,片上系统的核间通信要求吞吐量高、延时低、可扩展性好,传统的片上总线和crossbar互连结构已无法满足片上系统的通信需求,为此研究者提出新的片上互连结构,称为片上网络.为满足片上网络的特有通信需求,提出了一种可扩展的拓扑结构Rgrid及其路由算法DR,它缩短了片上处理器间...     

Paleyfly:一种可扩展的高速互连网络拓扑结构

高速互连网络是高性能计算系统的重要组成部分.随着网络规模需求的扩大,如何搭建更大规模的网络是高速互连网络拓扑结构设计的关键.因此,提出一种新型层次化的拓扑结构Paleyfly(PF),其结合了Paley图强正则的特性和Random Regular(RR)图支持任意规模大小的特点.相比其他新型高速互连网络拓扑结构,Paleyfly能够有效解决在路由芯片端口数受限的背景下,Dragonfly(DF)可扩展性受限、Fat tree(Ft)物理成本高、RR结构物理布局难、路由表规模大等问题.同时,根据强正则属性在路由策略上负载均衡的优势,提出了4种路由策略来解决网络的拥塞问题.最后,通过模拟器实验比较分析PF结构与其他拓扑结构及PF结构不同路由策略的性能,验证了PF结构在不同规模以及不同通信模式配置下网络延迟优于RR结构.     

一种改进的二维Mesh结构片上网络拓扑

随着多核技术的发展,片上网络(Network on Chip,NoC)越来越受到人们的关注.为了研究出更适用于片上网络的拓扑结构,在研究二维mesh结构的基础上,将二维mesh结构中每个3×3的小mesh里的对角线上的点用长边连接,形成改进后的拓扑,提出了在改进后的拓扑上的16节点的路由算法,并将改进后的拓扑与二维mesh结构做了性能分析.在OPNET下仿真结果表明,在同等网络规模下,改进后的拓扑较原来的二维mesh结构有更小的传输延迟和更大的吞吐量.     

一种面向目标跟踪的无线传感器网络拓扑结构

本文通过优化拓扑结构来延长网络的生存期.首先将节点分成三类,然后将其与基于地理位置的分簇拓扑算法有机结合,形成一种新的面向目标跟踪的无线传感器网络拓扑结构.对该拓扑结构进行实验仿真显示其在目标跟踪领域的应用是有效的.     

基于一种新网络拓扑结构的低功耗研究

随着芯片集成度的提高,片上网络(Network on Chip,NoC)是片上系统(System on Chip,SoC)发展的必然趋势,其中功耗成为限制性能提高的瓶颈.为了降低NoC的功耗,提出一种新的拓扑结构HMesh(Hexagon Mesh)及适用于该拓扑结构的HM路由算法,并对Mesh、Torus和HMesh结构的功耗进行了仿真实验.实验结果表明,在网络不发生拥塞时,HMesh结构的平均功耗比Mesh结构和Torus结构分别降低了12.9％和11.24％,更适合片上网络的构造.     

TM:一种新的片上网络拓扑结构

片上网络拓扑结构对芯片的性能有直接的影响.文中提出了一种新的拓扑结构TM,它结合了torus网络和mesh网络的优点.对于n×n的网络,在物理链路数方面,TM和mesh网络相同,比torus网络少2n;在拓扑直径方面,TM的拓扑直径为n,而torus和mesh网络的拓扑直径分别为2×(n/2)和2×(n-1);在完全适应性路由算法设计方面,torus网络需要的虚拟通道数至少为3,且虚拟网络划分机制不能直接应用其中,然而,虚拟网络划分机制适用于mesh和TM网络,且它们只需要2条虚拟通道.文中从理论和模拟实验两方面对TM网络进行了验证,实验结果表明无论在均衡负载还是非均衡负载下,TM的性能都要优于mesh网络,在大部分情况下,TM的性能介于mesh和torus之间,在某些通信模型下,torus的性能比TM差,主要原因在于这些通信模型下torus网络中虚通道使用不均衡.     

一种改进的BFT型片上网络拓扑结构

针对片上网络(NoC)资源节点之间通信的局部性,提出改进的蝴蝶型胖树(BFT)拓扑结构XBFT及相应的路由算法.该结构在BFT结构的基础上改变边的连接关系,减少了路由节点数和物理连接链路数,理论分析表明,在64个IP核的NoC中,XBFT较BFT路由器数目减少了14.3％,物理链路数减少了10.7％,XBFT结构比BF...     

基于压缩子空间对齐的多核聚类算法

近年来,多核聚类（MKC）在融合多源信息以提高聚类性能方面取得了显著进展。但是,以n表示样本数,O(n2)内存消耗和On3计算消耗限制了这些方法的实用性。重新设计了基于子空间分割的MKC公式,从而将其内存和计算复杂度分别降低到O(n)和O(n2)。在该算法（基于压缩子空间对齐的多核聚类算法CSA-MKC）中,通过对部分数据采样来重建整个数据集。具体而言,在该算法中,在信息融合过程中同时学习了共识采样矩阵,从而使生成的锚点集更适合于跨不同视图的数据重建。因此,改进了重构矩阵的判别性,并增强了聚类性能。此外,该算法易于并行化,通过GPU加速,在6个数据集上进行了测试,在时间上,该算法是数据规模的平方复杂度,在性能上,优于目前的先进算法。     

一种快速网络拓扑推测方法

网络拓扑推测是推测网络内部链路性能的前提条件。目前的网络拓扑推测方法主要是基于网络性能参数的极大似然估计方法,但是其计算量会随着网络规模的增长而急剧增加,影响在实际网络中的应用。针对这种问题,提出了一种快速的网络拓扑推测方法,根据观测节点测量数据的相似度推测网络的逻辑拓扑结构,推测准确且计算简单。最后利用仿真实验验证了该方法的有效性和准确性。     

基于复杂网络理论的PPI网络拓扑分析

蛋白质相互作用在生命活动中起核心作用,由蛋白质相互作用构成的PPI网络的拓扑特性分析是后基因组时代最重要的研究课题之一。应用复杂网络理论对DIP数据库中7个物种的8个PPI网络的拓扑结构进行分析与研究。分析结果表明,这些PPI网络具有较小的平均路径长度和较高的聚集系数,其度分布服从幂规律,即p（k）=ak^-r,其中r大于1小于3,a近似等于1±0.5,表现出典型的无标度性,并具有高的异质性。其中平均度大于3.5的5个PPI网络对随机删除不超过10%的顶点都具有很好的鲁棒性,但对有选择的删除2%的高度顶点就开始表现出极弱的抗攻击性。     

网络拓扑测量系统的研究与实现

探讨了一种集中式、基于单个探测点的拓扑测量系统原型的设计与实现.在该原型中以数据采集为核心,设计了一组可扩展的探测模块,每个模块相对独立,从而使得系统可以很方便地加入不同的拓扑测量机制和技术,系统的灵活性和扩展性得以提高;同时在系统运行中引入了基于状态的拓扑更新策略,使得拓扑测量的结果具有相对较高的完整性和准确性.在实现时,充分利用了VC.NET的多线程技术,使拓扑测量的速度也得以提高.     

基于层连优化的新型小世界神经网络

对多层前向小世界神经网络的网络参数、权值修正策略以及网络结构进行改进, 提出一种基于层连优化的小世界神经网络的改进算法. 通过对比现有各种不同形式的小世界神经网络, 验证了上述改进的必要性. 仿真结果表明, 改进模型比现有小世界神经网络收敛速度更快, 逼近精度更高, 模型稳定性更强.     

Miniaturization of patch antenna based on hybrid topology optimization

A hybrid topology optimization method that combines the scalar isotropic material with penalization and the level set method is utilized to achieve the miniaturization of patch antennas while maintaining good radiation and polarization characteristics. In order to achieve this goal, the Heaviside projection filter is applied to obtain topologies that are more complex. Both the radiation power and the reflection coefficient of the antenna are utilized as sub‐objectives. Besides, by setting the radiation patch to be symmetrical, not only the numbers of optimization variables and optimization sub‐objectives are reduced, but also the cross‐polarization level is suppressed effectively, so that the optimization is accelerated. The optimized patch antenna achieves good performance in patch size, impedance matching, radiation pattern, gain, and polarization characteristics. Compared with the reference patch antenna, the patch size of the optimized antenna is reduced by 63%, while the maximum realized gain and efficiency remain basically unchanged, achieving more than 5.9 dBi and 90%, respectively. Due to its very small size patch, the antenna is particularly suitable for compact multi‐antenna and antenna array applications.     

基于网络断层扫描技术的网络拓扑推测方法研究*

目前的网络拓扑推测方法主要是基于网络性能参数的极大似然估计方法,而其计算量会随着网络规模的增长而急剧增加,从而影响在实际网络中的应用。讨论了网络断层扫描在网络拓扑推断中的测量方法和推断方法,提出了一种基于网络断层扫描技术的网络拓扑快速推测方法,根据观测节点测量数据的相似度推测网络的逻辑拓扑结构。通过仿真研究表明,该方法推测准确且计算简单,具有优势,即使在发送较少报文的情况下,也可以得到较高的准确推断率。     

利用端口流量分析解决物理网络拓扑发现问题

论文提出了一种新颖的算法来解决以太网物理拓扑发现中发现集线器和哑交换机问题,该方法以从SNMP MIB中得到的地址转发表为基础,对于不支持SNMP的设备,利用端口流量分析确定网络拓扑,经过试验证明,该方法简单有效。     

基于混合优化的移动传感器网络反隐身研究

利用隐身目标的空间特性和移动传感器网络中探测器的机动性,提出了一种基于传感器轨迹优化的反隐身策略。针对隐身目标提出雷达波束入射角的概念并给出其表达式,提出基于模拟退火和粒子群的混合轨迹优化方法,提高优化算法的收敛速度、精度以及全局搜索能力。该反隐身策略本质上是通过对移动传感器运动轨迹的规划,充分利用传感器网络带来的信息获取优势,使用集中式检测融合对该组网系统的发现概率和跟踪性能进行仿真,仿真结果表明组网系统反隐身性能明显提高,轨迹优化结果符合工程实际。