微元法计算粒子光散射的T矩阵

粒子的光散射是光学检测中的一个重要内容.T矩阵方法被广泛地应用于粒子的光散射计算中.在计算T矩阵的方法中,最流行的方法称之为扩展边界法(EBCM),但是它很大的程度上只适合轴对称和近似球形的粒子.提出了一种新的计算T矩阵的方法.将积分式直接作用在粒子表面,粒子表面进行三角形网格化,并通过三角形网格将积分转换为求和.这种方法能够计算非轴对称甚至接近真实形状粒子的光散射.     

T矩阵法在光镊中的应用及进展

T矩阵法适合用来研究微粒尺寸与入射光波长相近时系统中光镊的捕获力。T矩阵法只取决于散射微粒的形状、尺寸大小、折射率及微粒在坐标系中的位置,而不受入射场约束。主要简述了T矩阵法基本原理和计算,综述了光镊中单个微粒、两个微粒及两个以上微粒捕获力和力矩的计算方法,并对T矩阵法在光镊中的应用前景做了分析。     

基于可重构计算系统的矩阵三角化分解硬件并行结构研究

可重构计算系统成为加速计算密集型应用的重要选择之一.在众多受到关注的计算密集型问题中,矩阵三角化分解作为典型的基础类应用始终处于研究的核心地位,在求解线性方程组、求矩阵特征值等科学与工程问题中有重要的研究价值.本文面向矩阵三角化分解中共有的三角化计算过程,通过分析该过程的线性计算规律,提出一种适于硬件并行实现的子矩阵更新同一化算法及矩阵三角化计算FPGA (Field Programmable Gate Array)并行结构.针对LU矩阵三角化分解在并行结构模板上的高性能实现及优化方法开展了研究.理论分析表明,该算法针对矩阵三角化计算过程具有更高的数据并行性与流水并行性;实验结果表明,与通用处理器的软件实现相比,根据该算法实现的矩阵三角化分解FPGA并行结果在关键计算性能上可以取得10倍以上的加速比.     

基于节点法求解线性网络灵敏度的系统方法

把矩阵的张量运算引入到电路的灵敏度计算中,并通过电路分析的节点法的增量方程,导出了计算电路灵敏度矩阵一般公式,提出了求解线性网络灵敏度的一种系统方法。该方法用于电路灵敏度计算,只需要进行一系列矩阵变换与运算,即可得到电路中节点电压和支路电压对电路参数的灵敏度矩阵,其运算过程规则便于用计算机编程实现,有较大的实用价值。     

一种基于VLIW架构的高效DCT实现方法

文中提出了一种在VLIW架构DSP上计算AVS视频标准中DCT的方法。在对DCT变换矩阵进行分解的基础上,利用复数乘法实现矩阵乘法计算,并通过合理组织数据,实现了变换矩阵打包系数的复用,减少了寄存器占用,使得算法更适于进行循环展开和软件流水,从而实现更高的并行度,执行速度得到有效提升。在计算效率上,文中提出的计算方法比AVS标准中的快速算法提高了4.28倍,并且比现有方法的计算耗时减少了31.1%。     

一种节省资源的矩阵运算单元硬件微架构设计

为了实现人工智能和高性能计算在不同应用领域下的快速运算,需借助人工智能加速器（NPU）或者通用图形处理器（GPGPU）对其进行加速。由于矩阵运算是人工智能和高性能计算的核心运算,文中提出一种节省资源的矩阵运算单元架构的实现方案。通过对矩阵运算单元中每个子运算单元中的乘法器和加法器数量进行扩展,并将输入数据按行列广播到矩阵运算单元上的各个子运算单元可实现对矩阵运算的加速。通过利用PE矩阵之间的数据共享,采用新型的PE矩阵互联方案,可达到在减少带宽资源的同时提升算力的目的。与现有NPU或GPGPU的矩阵运算实现方案相比,所提方案使用更少的加法器和寄存器即可实现相同的算力,且在更低的时钟延迟和带宽消耗下即可完成对相同规模矩阵运算的加速。     

DIF-2FFT算法的矩阵形式的DLP计算模式

快速傅里叶变换(FFT)是减少离散傅里叶变换(DFT)计算时间的算法。而在无线/移动通信系统中无线通信算法和多媒体应用处理算法中存在大量的矩阵或向量运算,均可以由DLP计算实现。本文研究的FFT算法就存在大量的矩阵运算,通过对FFT矩阵算法的分析,本文提出了在DLP计算模式下通过阵列计算机来实现FFT的快速算法,在MATLAB仿真平台上进行了传统算法与改进之后算法的比较,提出了进一步减少运算时间的FFT并行算法。     

基于节点法示解线性网络灵敏度的系统方法

把矩阵的张量运算引入到电路的灵敏度计算中,并通过电路分析的节点法的增量方程,导出了计算电路灵敏度矩阵一般公式,提出了求解线性网络灵敏度的一种系统方法。该方法用于电路灵敏度计算,只需要进行一系列矩阵变换与运算,即可得到电路中节点电压和支路电压对电路参数的灵敏度矩阵,基运算过程规则便于用计算机编程实现,有较大的实用价值。     

两阶段高维容积信息滤波及其在目标跟踪中的应用

非线性系统估计的过程是一个多传感器信息融合的过程,在集中处理量测数据的过程中,Kalman滤波具有很高的计算复杂度.尤其当系统模型中存在随机偏差时,扩维后计算量大幅增大,容易造成系统溢出和运行失败的问题.通过将两阶段容积Kalman滤波嵌入到扩展信息滤波框架的方式,提出了一种两阶段高维容积信息滤波算法.该算法初始化容易,计算量较小,直接利用协方差矩阵的逆与信息矩阵之间的等价关系参与滤波递推的过程,减少了对滤波增益阵的计算.在协方差矩阵的解算过程中,两阶段算法的协方差矩阵之间存在有耦合关系,因此在信息滤波中,两阶段信息矩阵之间也存在着某种耦合关系,算法中通过将非线性T变换和矩阵求逆应用于信息矩阵,得到了两阶段信息矩阵与协方差矩阵之间的耦合关系.通过纯方位跟踪系统的仿真实验,验证了两阶段高维容积信息滤波算法在精度上高于容积Kalman滤波算法,在运行时间上也短于容积Kalman滤波算法,证明了该算法的可用性.     

T矩阵在光扭矩分析中的应用

在一定条件下经过高数值孔径聚焦后的激光可以捕获微米量级的微粒,这种技术称为光镊。光阱与捕陷粒子间存在角动量传递会产生光扭矩,采用T矩阵方法实现了显微量级光扭矩的测量。仿真结果验证了T矩阵方法的计算高效性,同时分析了光阱参数对光扭矩效率的影响,为光扭矩的实际应用提供了理论依据。微光扭矩的测量具有广阔的应用前景。     

用于大纵横比物体二维电磁散射问题的推广T矩阵方法

由于原始的Ｔ矩阵不适用于求解具有大纵横比物体的电磁散射问题，针对二维问题，本文通过对其格林函数的椭圆柱波函数展开，提出一种求解二维电磁散射问题椭圆柱函数的Ｔ矩阵（以下称作为推广Ｔ矩阵）；同时，本文还就推广Ｔ矩阵的具体运算给出了应用实例，推广Ｔ矩阵能够很好地用于谐振频域的大纵横比物体的电磁散射问题。     

广义递推T矩阵算法及其应用

递推Ｔ矩阵算法是一种计算散射问题的新型方法。本文对广义递推Ｔ矩阵算法的计算公式作了简单的推导并得到了其表达式。还论述了该方法与系列算法中其它方法之间的联系及优越性，并对波函数的加法定理进行了推广，证实了该定理同样适用于虚宗量的情况，将两方面的内容加以结合，应用于损耗介质散射场的计算。同时还计算了原文献中尚未涉及的媒质问题。最后，给出了二维条件下，该方法ＣＰＵ的计算时间与未知数的关系的图示。     

自然语言生成中的知识表示

自然语言处理是人工智能的研究课题之一，自然语言生成是自然语言处理的一个重要研究方向，寻求一种适合于自然语言处理的知识表示方法是自然语言处理的中心研究问题。本文描述，利用概念图对自然语言生成过程中的背景知识，文法知识和生成方法学知识的表示。应用概念知识表示方法能解决自然语言生成中的语义二义性问题。     

利用覆盖歧义检测法和统计语言模型进行汉语自动分词

该文探讨了利用覆盖歧义检测法和统计语言模型进行汉语自动分词的问题。采用了多次迭代的方法来进行汉语词层面统计语言模型的训练。该方法能够得到更优化的语言模型。该文详细介绍了统计语言模型的训练过程,给出了语言模型复杂度随迭代次数增加而减小的实验结果。还给出了在不同的统计语言模型阶数下切分正确率变化的情况,分析了切分正确率变化的原因。     

LS MPP编程语言研究

为了方便开发运行于LS MPP系统的应用程序,文章研究了LS MPP编程语言.首先,分析了现有LS MPP计算机的体系结构,以及作为其未来发展方向的图像处理器的概念模型.然后,介绍了对应该概念模型的中间语言和中间表示.最后,详细分析了该概念模型对应的高级语言扩展部分.分析表明,高级语言对概念模型描述的并行计算机性能的提高非常有益,使程序员的编程更加方便,并且降低了编译器的复杂性.     

基于VHDL实现的自动售货机芯片设计

VHDL语言是一种功能强大应用广泛的数字电路硬件描述语言,运用该语言进行集成电路芯片设计可以在不涉及具体电路情况下对集成电路芯片进行模块化设计并详细规定各个单元电路模块功能。此设计使用VHDL语言实现了一种自动售货机芯片,该芯片能够设定多种商品和货币的交易模式,并智能精确地完成交易过程。经MAXPLUS II进行仿真实验表明该设计具有设计全面、功能完善、交易准确等特点,达到了设计要求。     

脚本语言在数据采集系统中的应用研究

脚本语言作为高级语言的一个分支,其应用越来越广泛。在介绍脚本语言一般应用的基础上,文中重点介绍了其在一款通用数据采集系统中的应用。在此系统中,提出了核心架构使用高级语言,同时用户扩展和通讯协议使用FastScript描述的设计模式。应用脚本语言来描述采集任务,使得系统具有高度灵活的可配置性,并详细分析了脚本语言在这种系统结构中的应用。     

面向对象语言BDOL及其支撑环境

本文介绍一种面向对象语言ＢＤＯＬ，它既是系统规范设计语言，又是系统实现编程语言，ＢＯＤＬ语言支持多种面向对象程序设计语言，如Ｃ＋＋、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、ＣＬＯＳ等的混合编程，从而使语言表达能力增强，更加灵活，同时也能达到更有效的软件复用。     

C＋＋语言中的虚函数研究

虚函数是面向对象的C＋＋语言中的一个非常重要的概念。它充分体现了面向对象思想中的继承和多态性这两大特性,动态绑定是C＋＋中实现多态的一个重要途径,虚函数是动态绑定的基础。通过深入分析VC＋＋编译器实现虚函数的汇编代码。给出在继承下的实现模型,并结合实例,在汇编语言层次研究了多态性的实现机理,揭示了虚函数和动态绑定的本质。     

Dependency Structure Applied to Language Modeling for Information Retrieval

In this paper, we propose a new language model, namely, a dependency structure language model, for information retrieval to compensate for the weaknesses of unigram and bigram language models. The dependency structure language model is based on the first‐order dependency model and the dependency parse tree generated by a linguistic parser. So, long‐distance dependencies can be naturally captured by the dependency structure language model. We carried out extensive experiments to verify the proposed model, where the dependency structure model gives a better performance than recently proposed language models and the Okapi BM25 method, and the dependency structure is more effective than unigram and bigram in language modeling for information retrieval.