一种用于曲线检测的动态规划算法及相应的VLSI阵列结构

本文给出了一种能从m×m数字图象中抽取出n长的目标边界的动态规划算法,同时,还提出了用来实现这一算法的一种VLSI心动式阵列结构,它由8×m个简单的处理机单元组成,整个算法的执行过程在O(n×m)运行时间内完成。     

通用细胞结构巨型机——虚共存细胞结构纵横加工向量机

本文从中小规模集成电路为基础的纵横加工向量机(m×n_p型)出发,简略地介绍了由于“超大规模集成电路”的发展趋势而引入的共存细胞结构纵横加工向量机(m×n型,m×n_p型)。 在此基础上,为了用大幅度扩大台数的办法来大幅度提高解题速度,本文重点介绍一种新型通用巨型机,即可以多达成千上万个细胞单元的“虚共存加共存”式的细胞结构纵横加工向量机。它提出了所谓用“微处理机”组合巨型机的一种有效算法和结构,其子系统与多维阵列机等价。本系统可构成一个规模大小不同的组合机系列,如进一步简化,也可以成阵列部件系列。 本文还讨论了这类新型巨型机的语言,主要算法,对应的主要指令,细胞单元的主要功能,以及“共存”、同步、数据传输等问题。 本系统具有如下特点:从物理结构的观点看,它接近于多维阵列机,且是分散存储;但从功能的角度(即用户的角度)看,它是向量机,且是集中、公共存储。     

一种基于四值混沌阵列的数字图像加密算法

提出了一种基于四值混沌阵列的数字图像加密算法。利用混沌系统产生一个和图像大小相同的四值伪随机混沌阵列。加密时，将混沌阵列中不同的值分开处理，对不同的值对应的图像点像素进行不同的加密，然后根据给定的随机整数在混沌阵列中寻找加密结果的存放位置。解密是加密的逆过程。实验和分析结果表明，算法的时间复杂度和空间复杂度较低，加密效果较好，安全性较高。     

线性规划问题初始基础可行解的一种求法

设有线性规划问题其中A为m×n矩阵,n>m,C,x均为n×1的列向量,b为m×1的列向量。 为求得一个初始基础可行解以便开始用单纯形方法(见文献[1]),目前的作法是构造下列规划问题(参见[2]):     

通用细胞结构巨型机——虚共存细胞结构纵横加工向量机(所谓“微处理机”组合巨型机的一种有效算法和结构)

本文讨论新型通用巨型机——“共存细胞结构纵横加工向量机”的进一步发展:另一种“通用虚共存细胞结构纵横加工向量机”,其子系统与多维阵列机等价。本文从中小规模集成电路为基础的纵横加工向量机(m×n_p 型)为出发点,简略介绍了由于“超大规模集成电路”的物质基础的发展趋势而引入的共存细胞结构纵横加工向量机(m×n型,m×n_p 型),是一类具有“多数据流”和“多指令流”两种并行方式的新型向量机。在此基础上,为了大幅度提高解题速度的需要,也就是,大幅度扩大台数的需要,本文重点介绍一种新型巨型机,可以多达成千上万个细胞单元的“虚共存加共存”式的细胞结构纵横加工向量机,并讨论了它的一个子系统与多维阵列机的等价性。从另一角度说,本文提出一类用成千上万台“微处理机”(更准确地说是“细胞单元”)构成的巨型机系统的使用方法。本文还讨论了这类新型巨型机系统的话言,主要算法,对应的主要指令,细胞单元的主要功能,以及“共存”、同步、数据传输联线组数与传输步数等问题。     

用于细胞外电信号测量的CMOS集成生物 传感芯片的研究

新型的细胞外电信号传感芯片是采用0.6 μm标准CMOS工艺设计制造,片上集成了6×6单元有源传感阵列、模拟多路选择器、输出缓冲器、参考源和数字控制电路.有源传感单元面积为60μm×60μm,包含15μm×15μm的传感电极和预处理电路,能够线性放大幅值范围100μV～25 mV的微小信号,电压增益为40dB.并采用相关二次采样工作模式降低固定模式噪声,提高传感器的精度.在标准CMOS工艺基础上,应用无电浸镀金改进传感电极的生物兼容性,并采用特殊封装技术提高芯片在溶液环境中的稳定性.溶液中模拟生物信号测量验证了该芯片的功能.     

状态反馈系统的H∞低敏感性的设计*

本文用状态空间方法对状态反馈系统进行H~∞低敏感设计。利用H~∞范数与系统状态空间实现的关系,将极点固定条件下的状态反馈系统的H~∞控制问题转化为时域上的鲁棒性问题,并由此提出了反映H~∞范数的目标函数。该目标函数为反馈矩阵F与闭环系统矩阵A+BF的特征向量矩阵V的函数。在极点固定的限制条件下,P与V可通过—R~(m×a)→R~(m×a)的映射参数化为—U∈R~(m×a)的函数。这样,目标函数为U的泛函,并且аJ/аU可以求出。因此,可用梯度法优化J,从而使H~∞范数降低。在梯度法优化中,每项迭代只须求解2n个n阶代数方程,与传统的H~∞方法求解Riccati方程相比,要简单许多。实例说明,梯度法收敛速度较快,优化效果良好。     

dBASE数据库中一个快速实现自然连接的方法

在dBASE中,以JOIN命令实现二个分别具有m、n个记录的库文件的连接,其运行时间复杂性为O(m×n);本文给出一个以dBASE命令编程快速实现自然连接的方法,其运行时间复杂性为O((m+n)log_4n)。     

循环矩阵的推广及其应用

一、循环矩阵的推广循环矩阵理论在矩阵理论中有其重要地位(参见[2]),并在微分方程数值解等领域中得到了广泛应用(参见[3—6])。但方阵有很大的局限性。本文将它推广到一般的长方阵。文中约定,A=(a_(ij))_(m×n) 表示实数域上或复数域上m×n阶矩阵。A~T、A~*分别表示矩阵A的转置、共轭转置矩阵。A~+为A的Moore-Penrose广义逆矩阵。     

卷对卷紫外压印超疏水薄膜的工艺及装置

为了实现大面积、批量化制备超疏水表面材料,文章开发了一种新型的卷对卷紫外压印技术并研制了相应装置.通过卷对卷微纳压印及快速光固化紫外固化胶将母版上的精细微米图形转移到目标柔性衬底上,无需复杂的制备工艺或苛刻的洁净加工环境,实现超疏水薄膜的快速、高效、批量化制备.文章着重讨论了应用于制备超疏水薄膜的卷对卷紫外压印工艺过程及对应各工艺而设计的机械功能模块.经工艺改进,选用改性的紫外固化胶,转印复制了20 μm×40 μm×17 μm(直径×间距×柱高)的微结构阵列,所得超疏水薄膜经氟化处理后与水接触角可达150°以上.最后,尝试使用该装置制备T型微纳结构阵列以获得疏水性更佳的表面材料.     

MapReduce大数据处理平台与算法研究进展

本文综述了近年来基于MapReduce编程模型的大数据处理平台与算法的研究进展。首先介绍了12个典型的基于MapReduce的大数据处理平台,分析对比它们的实现原理和适用场景,抽象它们的共性。随后介绍基于MapReduce的大数据分析算法,包括搜索算法、数据清洗/变换算法、聚集算法、连接算法、排序算法、偏好查询、最优化算法、图算法、数据挖掘算法。将这些算法按MapReduce实现方式分类,分析影响这算法性能的因素。最后,将大数据处理算法抽象为外存算法,并对外存算法的特征加以梳理,提出了普适的外存算法性能优化方法的研究思路和研究问题,以供研究人员参考。具体包括优化外存算法的磁盘I/O,优化外存算法的局部性,以及设计增量式迭代算法。现有大数据处理平台和算法研究多集中在基于资源分配和任务调度的平台动态性能优化、特定算法并行化、特定算法性能优化等领域,本文提出的外存算法性能优化属于静态优化方法,是现有研究的良好补充,为研究人员提供了广阔的研究空间。     

Load distributing for locally distributed systems

The problem of judiciously and transparently redistributing the load of the system among its nodes so that overall performance is maximized is discussed. Several key issues in load distributing for general-purpose systems, including the motivations and design trade-offs for load-distributing algorithms, are reviewed. In addition, several load-distributing algorithms are described and their performances are compared. These algorithms are sender-initiated algorithms, receiver-initiated algorithms, symmetrically initiated algorithms, and adaptive algorithms. Load-distributing policies used in existing systems are examined, and conclusions about which algorithm might help in realizing the most benefits of load distributing are drawn     

卫星磁姿态控制方法与算法综述

自太空探索之初,姿态控制磁控系统便因其体积小、质量轻、成本低、可靠性高等优点被广泛应用于各类轨道卫星.近些年,随着微小卫星技术的迅猛发展,姿态控制磁控系统满足了微小卫星对质量、空间等资源的限制,成为了学者们研究的热点.本文综述了自20世纪60年代以来卫星尤其是微小卫星所采用的主要磁姿态控制方法和算法,包括飞轮起旋与卸载算法、被动以及主动磁姿态控制算法等.其中主动磁姿态控制算法包括主动磁阻尼算法、磁控与自旋、定转速飞轮、重力梯度力矩结合的算法以及纯磁控算法.最后对该研究进行了总结与展望.     

Self-protected quantum algorithms based on quantum state tomography

Only a few classes of quantum algorithms are known which provide a speed-up over classical algorithms. However, these and any new quantum algorithms provide important motivation for the development of quantum computers. In this article new quantum algorithms are given which are based on quantum state tomography. These include an algorithm for the calculation of several quantum mechanical expectation values and an algorithm for the determination of polynomial factors. These quantum algorithms are important in their own right. However, it is remarkable that these quantum algorithms are immune to a large class of errors. We describe these algorithms and provide conditions for immunity.      

New algorithms for estimation with sequentially correlated measurement noise †

This paper derives new estimation algorithms for use with systems with sequentially correlated observation noise. Both single and two-stage correlation are considered. The algorithms appear much like the well known white noise algorithms and are not much more complex.

Error analysis algorithms for the analysis of modelling errors made in using those and white noise estimation algorithms are also presented. Those algorithms permit analysis of the effect of making the white noise assumption when the observation noise is really coloured. Examples and associated illustrations are presented to show this effect

The newly derived algorithms are compared with existing, more restrictive algorithms, and Bhown to provide equivalent results for problems where both apply.     

Fault-tolerant clock synchronization in distributed systems

Existing fault-tolerant clock synchronization algorithms are compared and contrasted. These include the following: software synchronization algorithms, such as convergence-averaging, convergence-nonaveraging, and consistency algorithms, as well as probabilistic synchronization; hardware synchronization algorithms; and hybrid synchronization. The worst-case clock skews guaranteed by representative algorithms are compared, along with other important aspects such as time, message, and cost overhead imposed by the algorithms. More recent developments such as hardware-assisted software synchronization and algorithms for synchronizing large, partially connected distributed systems are especially emphasized     

Web搜索算法研究综述

介绍了PageRank和HITS两种最常见的算法,对基于链接结构分析的Web搜索算法的研究进展进行了综述,主要包括:介绍了独立于查询的各种改进算法以及基于查询主题的有关算法,并分析上述算法的优缺点及其改进策略或方法,以及Web搜索算法的关键技术和应用,最后是关于Web搜索算法存在的问题和研究展望。     

流数据挖掘综述

作为一种新的数据形态，流数据对数据挖掘提出了诸多挑战。学者们已提出大量处理流数据的挖掘算法。本文对这些算法进行了综述。首先介绍了多个不同的数据流模型，这些模型对算法设计有着不同的要求。然后，总结了流数据挖掘算法的特点，并给出了算法中常用的技术。最后，分析了各个流数据挖掘任务中的代表性算法。     

NAF点乘算法的并行计算研究

分析了目前常用的NAF点乘算法,并提出了改进的并行NAF点乘算法,改进后的算法具有并行调度点加和点倍的特点,实验表明改进后的算法比原算法效率有明显提高。     

动力学系统实时仿真数值方法研究

从6个方面概述动力学系统实时仿真数值方法的一些最近的研究进展，内容包括：产时仿真快速混合算法、实时并行Rosenbrock算法、实时并行组合算法、微分代数系统的实时算法与实时并行算法、实时间断处理并行算法以及一些并行算法的效率分析等。给出构造实时仿真算法新的思想和方法，同时也涉及一些有关问题的讨论。