基于正交补空间的人脸识别

为了实现人脸识别免于特征提取,提出了一种基于正交补脸(OC-faces)的人脸识别方法.该方法基于空间正交分解理论,对不同类的原始训练样本进行Gram-Schmidt正交化,以正交化后的基张成各个不同的子空间,将测试样本分解为子空间投影及子空间正交补两部分.正交补的范数体现了测试样本到各类子空间的距离,并以此作为分类的依据.在Yale库和AT&T库上的实验结果表明,与主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)两种经典识别手段相比,该方法有更好的识别效果.     

数控系统的混合任务模型及其最优调度算法研

针对数控系统中多种类型任务并存,且任务之间在时序、资源等方面存在相关性的特点,建立了混合任务系统模型,并引入计算机人工智能领域的启发式最佳优先搜索算法来实现该模型任务集的最优调度.该算法通过搜索问题的状态空间树,在符合所有约束条件的状态节点中寻找使得启发式评估函数取到极小（或极大）值的节点,最终得到系统的最优调度集.实例研究和算法性能分析表明,该算法解决了传统实时系统调度算法不适用于混合任务系统的问题,对于并发任务数量不大的数控系统,能有效地实现任务的最优调度.     

结构化P2P网络上语义发布/订阅事件路由算法

为解决结构化P2P网络上语义发布/订阅系统上基于内容的高性能语义事件路由问题,提出一种基于集结点的语义事件路由算法（rendezvous-based semantic event routing, RSER）,该算法根据订阅和事件的域标识、属性个数以及属性名映射订阅和事件到集结点,在支持语义路由的同时,避免了分布式哈希表 (distributed hash table, DHT)映射精确性与语义数据模型复杂性之间的矛盾;通过属性个数限制事件发布目的地,减少事件发布流量;采用P2P的内在路由机制和聚合优化措施分发事件,充分利用P2P网络容错性的同时,降低事件路由流量.实验结果表明,在大规模的发布/订阅下,RSER算法在性能上优于基于逆向路径转发的路由算法,并在路由效率、网络资源消耗、订阅维护效率和扩展性等方面取得了良好的平衡效果     

连续相位调制的定时-频偏联合估计方法

针对连续相位调制信号的同步问题,研究了一种定时-频偏联合估计算法.算法分3步实现：(1）对接收基带信号差分并平方,得到四阶非线性变换值;（2）求其二阶统计量;（3）基于该统计量联合估计定时偏差和载波频偏.通过改变载波频偏值及参与二阶统计量计算的符号数,对定时同步及频偏估计性能进行研究.在加性高斯白噪声信道及Rice慢衰落信道下分别进行仿真.加性高斯白噪声信道仿真表明,算法在载波频偏达到15%符号率条件下仍有出色同步性能,当参与估计的符号数等于64时,定时偏差和频偏均方误差分别达到10－6及10－5以下;低信噪比不影响算法定时恢复性能.Rice慢衰落信道仿真表明,算法具有一定的抗衰落能力,适当改变Rice信道模型参数能提升其性能.算法采用非数据辅助方式及前馈结构,同步捕获快速,实现简单,适合于突发通信.     

基于随机行走的电源pads分配算法.

为了减少芯片上电源网格阻性（IR）压降,提出了一种基于随机行走的电源pads分配算法.该算法由通过随机行走法推导出的节点电源需求评价函数确定部分pads位置,剔除部分候选节点以减小搜索空间,并以候选节点和观察节点为端口建立电源网格宏模型,从而将电路规模降为候选节点和观察节点之和,以逐个pad分配的方法确定剩余pads的位置,以随机行走法结合“滑动窗口”快速计算简化电路中观察节点的最坏压降.对不同电源网格的仿真结果表明, 该算法无论在准确性还是效率方面均具有很大的优越性, 并且能在二者之间做很好的折衷.     

4天线连续相位调制信道参数估计算法

针对准静态瑞利衰落信道提出了一种适用于4天线连续相位调制（CPM）的信道参数估计算法.算法通过改进空时编码算法的辅助矩阵,实现了相位归零的CPM训练序列设计,适用于OSTC-CPM、OSTBC-CPM等4天线CPM系统.提出了采用部分采样点估计和部分矩形（α-REC）成形函数相结合的方法.仿真结果表明,在获得相同性能条件下,“0”采样点估计方法能够有效抵抗1/2采样周期的定时误差;全采样点估计方法可以减少训练序列长度;部分采样点估计和α-REC成形函数结合方法,既可以减少训练序列长度,又可以有效抵抗2倍采样周期的定时误差.在训练序列长度为16编码块、8倍采样率条件下,与理想信道状态信息（CSI）相比,OSTC-CPM、OSTBC-CPM系统的误比特性能差距均小于0.3 dB     

基于回卷恢复的数控系统实时容错调度策略

针对数控系统对时间确定性和可靠性的要求,建立混合关联任务集描述模型,提出了基于回卷恢复机制和最佳优先（BF）算法的容错调度策略.该策略对数控系统关键任务的执行过程进行周期性分段验证,通过保存正确的检查点状态,使得出现瞬时故障时任务可以从检查点开始继续执行,从而以较低的计算损失达到容错的效果.与传统的实时容错调度算法相比,基于回卷恢复机制的容错调度策略能很好地适用于数控系统多类型任务并存和任务间相互约束的特点,同时,通过降低错误恢复所需的时间开销,有效地提高了系统的资源利用率.该算法应用于数控系统的有效性在实例分析和算法模拟研究中得到验证.     

基于任务分组的动态可重构结构编译方法

针对动态可重构结构的优化编译问题,提出了一种基于任务分组的编译方法.在应用算法分割成多个任务的前提下,建立应用算法的任务流图.根据任务之间的关联数据量和局部数据存储器的容量,确定任务的执行顺序.在使装入任务的配置数据和执行任务在时域重叠的前提下,将任务分成不同的组合.对每个任务组合进行循环变换,减小配置数据的读取次数,提高了应用算法的性能.实验结果表明,该编译方法能有效地提高应用算法在动态可重构结构上的执行速度.     

度量空间中基于距离孤立点的快速挖掘

将数据点的k最近邻（k-NN）距离作为孤立程度指标能够有效地发现数据集中的孤立点,但是基本算法需要O(N2)次数据点间的距离计算,不适用于大数据集.为此提出了一种利用度量空间中三角不等式的快速挖掘算法--提前修剪（ADVP）.ADVP利用每次k-NN查询中保存的近邻点到被查询点的距离计算出近邻点的孤立程度上界.孤立程度上界小于已发现最弱孤立点的孤立程度的数据点可被修剪而无须进行k-NN查询.基于抽样方法优化了搜索次序以提高修剪效果.同时将ADVP自然地扩展为增量式算法.在标准大数据集上的实验结果表明,ADVP和现有算法相比明显节省了计算开销,具有更好的伸缩性;增量式ADVP能够有效地处理新增数据.     

海底热液长期原位探测器流控系统的设计与实现

为了实现深海热液长期原位探测,设计了3套能实现深海热液传感器在线自校正与自维护功能的流控系统.在实验的基础上,针对系统结构、功耗以及流量特性3个主要方面,对3种流控系统进行了比较,最终选择采用二位二通阀配合泵工作的系统作为探测器的流控系统.针对流控系统不能在高压下工作的缺陷,借助于甲基硅油介质,采用压力补偿的方式设计了流控系统的压力补偿装置,并实验验证了在40 MPa的压力下,所设计的流控系统仍能正常工作,证实了该流控系统合理且实用,从而为深海热液长期原位探测的实现提供了技术支撑.     

面向可重构制造的数字孪生映射建模与监控仿真

针对数字孪生在可重构制造系统（RMS）的应用问题,提出面向RMS的数字孪生与制造仿真一体化平台（DTMSIP）架构. DTMSIP架构充分适配RMS动态重构特性,可以在RMS构型设计中实现仿真分析. 对面向RMS的数字孪生映射进行建模,通过引入孪生实体（TE）,实现RMS车间的多源异构数据集成,并分别建立机床与构型的数字孪生映射. 建立数字孪生方法在RMS重构中的应用流程,通过信息物理融合迭代与构型仿真优化迭代,DTMSIP可以服务于RMS的系统重构. 为了验证所提出方法的可行性,使用虚幻引擎四（UE4）为一套实际的模块化RMS构建数字孪生平台,并将当前构型以及4种规划构型作为仿真输入. 通过分析重构成本、生产周期与系统平衡率3项指标,实现对构型的量化综合分析,实现了重构设计流程加速.     

面向任务的可重构模块化机器人构型设计

为解决可重构模块化机器人在应用时如何找到合适的构型来满足特定任务的问题,提出一种面向任务的可重构模块化机器人构型多目标优化方法．讨论该模块化机器人系统的基本结构,包括主要的模块和控制系统的组成结构;在任务描述的基础上,给出模块化机器人构型设计的优化模型和流程;针对特定的攀爬任务和操作任务,对模块化机器人的构型进行优化设计．仿真验证了该方法的可行性和有效性．该方法具有面向任务和多目标优化等特点,涵盖了自由度、可达性、耗能等多方面的性能优化,适用于模块化机器人的构型设计．     

高功率微波上升沿等效脉宽研究

任务调度是影响动态可重构系统性能的关键因素之一。针对目前相关研究中没有充分考虑CPU核和FPGA的并行执行特性,以及FPGA配置开销等问题,提出了一种面向可重构多核系统的混合任务调度算法。算法充分利用CPU核与FPGA进行并行工作,并通过配置预取和任务重用以隐藏硬件任务的配置开销。实验结果表明,该方法能够有效减少应用程序的执行时间。     

可重构媒体处理器配置信息优化生成技术

为降低可重构媒体处理器任务编译器设计中系统配置代价,有效提升配置信息的配置效率,提出了一种新的配置信息优化生成方法。该生成方法在对输入的数据流图进行独立子图搜索和子图同构判定得到各类子图的属性的基础上,对配置模板生成步骤增添约束来生成全等的配置模板以提升系统的配置性能。本文方法已被应用到可重构媒体处理器任务编译器的设计实践中。实验结果表明:本文方法能够有效地生成优化的配置信息,所生成的配置信息的配置性能明显优于传统贪婪方法生成的配置信息。     

基于EAPR的动态部分可重构系统研究及实现

该文采用最新的基于EAPR的动态部分重构的方法,利用IP核构建片上系统的思想,设计出PowerPC405加FPGA的硬件平台设计可重构系统,FPGA采用CompactFlash配置方式,由硬核处理器PPC405控制内部配置访问接口实现动态部分可重构.该设计实现了硬件资源的时分复用,提高了FPGA的利用率,缩短了重配置时...     

可重构模块化机器人分布式控制算法研究

可重构机器人是基于一套事先设计好的模块，并根据特定任务的要求选择的一组模块装配成的机器人。为了实现快速重构，可重构模块化机器人不仅要实现机械结构构形的快速重构而且要实现控制系统的快速重构。根据多Agent理论中协商合作机制和机器人结构的分布性，可重构模块化机器人采用基于多Agent的分布式体系结构。利用微分运动理论提出了一种分布式控制算法，它能够适应三维空间的控制要求，从理论上证明了这种算法的收敛性。     

基于业务需求的动态服务承载网构建算法

可重构信息通信基础网络通过构建可重构服务承载网的方式为业务提供自适应承载服务。针对服务承载网动态构建中底层资源高效利用的问题,提出一种基于业务需求的动态服务承载网构建算法。算法构建了可重构服务承载网模型;基于业务需求的动态特性,定义了服务承载网构建花费;以最小化构建花费为目标,感知业务需求类型及其变化状态,并设计了相应的动态服务承载网构建算法。仿真结果表明：算法在业务性能、构建成功率、收益花费比等方面均具有良好性能。     

可重构机器人构形平面的工作空间研究

采用构形平面匹配的方法进行可重构机器人运动学求解时,构形平面的工作空间求解是一个关键问题.为此,提出了一种基于构形平面的工作空间表示方法.首先建立可重构机器人基本模块的运动学模型,根据基本模块的运动学模型按照构形平面划分规则划分可重构机器人工作构形,然后研究典型构形平面的工作空间,找到快速、相对简洁的工作空间表示方法.最后,通过实例进行验证工作空间表示方法的有效性和可行性.     

动态可重构系统任务时域划分算法

为提高动态可重构系统的执行效率，提出了一种多目标优化的动态可重构系统任务时域划分方法.在可重构硬件资源约束条件下，将任务的数据流图划分成数个子模块.使用加权方法将子模块中的操作执行时间和模块间数据通信引起的延时统一为划分代价，根据每种延时在总代价中所占比例来选取优化的方向.通过建立就绪列表的方法，避免了划分过程中出现死锁问题，保证了各个操作正常的执行顺序.实验结果表明，该方法能够有效地提高应用算法在动态可重构结构上的执行速度.算法的时间复杂度为O(|V|2+|V||E|)（其中|V|为数据流图节点数，|E|为边数）.