基于线性变换的变异算子及在机器人进化计算中的应用

进化算子对进化计算行为和性能有直接影响.根据进化阶段的不同和个体适应度的大小,采用线性变换法建立能保持群体多样性和收敛性的自适应的变异算子的表达式,并在Evorobot系统中仿真实现.仿真结果表明,基于线性变换的自适应的变异算子改进了进化计算性能,体现了优越性.     

MEC联合资源分配与计算卸载的效益

针对资源受限的移动边缘计算(MEC)卸载问题,提出一种基于遗传算法优化的卸载决策与计算资源分配方法(GAO).建立联合时延、能耗以及卸载费用的系统卸载效益模型,提出最小资源分配阈值;引入改进的遗传算法求解效益最大化问题,针对该问题提出一种两段式的染色体结构和遗传算子.进行仿真实验,对比分析随机卸载决策与平均计算资源分配...     

适用于边缘计算的6H并行计算架构

针对云集中式计算模式在延时、安全、环境信息利用等方面的不足，近年来产业界和学术界提出了雾计算、移动边缘计算、移动云计算等不同边缘计算概念，其主要思想是将计算、存储、I/O等资源迁移到网络边缘，以提升各类应用的服务质量。但是，现有的边缘计算架构通常直接采用云计算架构，存在互操作性差、资源利用率不高、资源管理粒度不够细、动态性不强等问题。深入分析边缘计算的特点，基于轻量级虚拟化、软件定义网络、并行计算等基本理念，提出适用于边缘计算环境的6H并行计算架构，即高性能、高可用、高可扩展、高模块化、高可伸缩、高易用。随后采用Python/C++混合编程模式实现了一个6H计算框架。在边缘计算典型硬件条件下，采用物联网典型用例对该计算框架进行了测试。其结果表明：随着计算进程和计算节点数据增加，计算耗时近似成线性下降，说明该计算框架的可扩展性和可伸缩性较好；在高并发条件下，计算框架表现优异，说明该框架具备高性能；在边缘服务器异常情况下，计算框架恢复时间快，说明该框架的可用性较好。另外，该计算框架采用CMD-Worker-Handler编程模型，高度模块化，二次开发简单方便，具有很好的易用性。     

粒计算的一种覆盖模型

为了在一种更为广泛的背景之下研究粒计算的基本问题(诸如粒化、粒的计算及粒空间之间信息粒转化等),在放弃等价关系的3个条件的基础上提出了一种基于覆盖的粒计算模型,进一步推广了已有的工作。在该模型下,重新定义了Zoom-in算子与Zoom-out算子。对于论域及粒化了的论域而言,Zoom-in算子与Zoom-out算子的不同复合会产生不同的近似算子。研究了这些近似算子的性质并建立起它们与拓扑空间及Galois联络之间的联系。     

Web软件系统事务处理模型设计

文中致力于把Web软件系统的结构模块化,通过建立新的事务处理模型以灵活的实现各功能模块间的组合,并引入服务进程以控制事务的执行流程.采用与面向服务架构整合各服务相反的思路,把系统的事务处理模型划分为服务注册中心、服务提供者、服务请求者、虚拟处理中心和用户交互中心五个角色.设计了各角色的工作方式并给出事务处理模型实现的关键问题及其解决方案.建立了处理Web软件系统灵活服务组合的事务处理模型,通过五个角色间的协调,实现了系统结构的模块化.应用实践表明该事务处理模型为设计灵活的Web软件系统提供了方案.     

基于AutoCAD软件设计绘制装配图系统的研究

基于AutoCAD软件,采用模块化结构,用参数化建立图形库,用AutoCAD有关命令建立其它模块,并用叠加法来绘制装配图。     

量子进程

由量子力学原理，酉变换和测量算子可以完成量子计算中的所有操作，但仅用酉变换和测量算子的序列并不能清楚地描述量子世界的并发与通信，因此本文提出了量子进程的概念，讨论量子进程通信的几种可能方式，并基于CCS建立了两个量子进程的一种互模拟关系，用以刻画传送量子进程的并发与通信。     

一种新型Agent结构模型研究

本文提出了一个基于传统BDI结构的新型Agent模型，即:BDIM模型。通过在传统的BDI结构模型基础上追加激励算子（motivation）试图解决传统的BDI结构在描述自学习机制和知识动态维护方面的局限性。本文在Rao和Georgeff基于扩展计算树逻辑对BDI结构形式化建模的基础上进行了扩展，把激励相关算子无缝地嵌入到一个已经比较完善的形式化体系结构中.     

软件进程图形表示算法

在计算数学关于函数结构理论的基础上,本文讨论了软件进程计算结构图形表示算法.本文面向问题‘需求',以形式推导方法,详细分析了如何把‘需求'的形式语义置于图形树之上,在抽象树上实现语义定义的方法;建立算法,实现软件进程计算结构图形表示,实现抽象树向具体语义树的转换;并说明这个图形就是问题求解的树形体系结构.本文详细分析了这个算法的理论基础、逻辑框架、建立过程;正式表达算法的规范定义和正确性结论;最后,着重分析了算法隐含的不确定因素,以及由它们引起的相关结论和这些结论的重要性.     

风电钢制塔架中开孔去除体积部分的重量计算探讨

本文分析钢制塔架筒节开孔特征,建立二重积分表达式,并利用MathCAD工程计算软件进行计算,通过NX三维建模验证计算结果,从而实现通过输入结构参数,快速准确计算塔架筒节开孔去除体积部分的重量,以便进一步计算开孔所在筒节的重量。     

基于并行云计算模式的建筑结构设计

在建筑结构并行计算与云计算相结合的基础上,提出了结合两种计算技术的软硬件结构及应用方法.云计算及并行计算技术的结合为超高、超长、大跨度复杂建筑工程计算问题提供了实现高效能计算的可能.理论分析表明,该方法优于传统的并行计算技术,能够为实现建筑结构的高效能计算提供新思路.     

船舶压载系统仿真软件研究与设计

为了对船舶压载水系统的运行过程进行动态仿真与研究，建立了整个船舶压载水系统的仿真模型。具体地，依据工程流体力学的知识，并利用功率键合图的方式，建立了包括管网和基本元件的仿真模型。借助第三方的COM组件VisualGraph，利用VisualC#开发出压载水系统的动态仿真与监控软件。仿真软件将泵、阀、船舱等元件模块化，通过编辑等操作构建具体拓扑结构。操作员可以在此基础上进行压载舱注水、排水等仿真操作，同时对液位变化、泵阀开启、报警等情况进行监控。     

基于FSM和事件驱动的卫星管理软件设计

随着航天飞行器结构的复杂和软件规模的膨胀,软件的结构成为软件设计的关键技术,针对该问题,提出以有限状态机为模型的软件模块化设计方法。该设计按事件产生、消息（事件）队列维护、事件响应的处理流程,建立事件驱动机制,构建软件系统结构。实验结果表明,该设计提高了软件的可靠性和开发效率,使其更易于维护和扩展,并降低了失效风险。     

微流控DNA计算的研究进展及展望

DNA计算机具有超强的并行运算能力和巨大的数据存储能力,被认为有望解决电子计算机所面临的瓶颈问题。微流控技术提供了一个可实现自动化操作、通用型DNA计算机的支持平台。借助于微流控技术,将DNA计算相关的生化反应有机地集成在芯片平台上加以实现,进一步提高了DNA计算的可靠性、减少了实验过程的手工操作和反应时间。在介绍DNA计算机的基本概念和微流控技术基础上,围绕微流控DNA计算机的原理、模型和应用等关键问题,分析了微流控DNA计算机的体系结构及设计方法,讨论了微流控DNA计算机未来可能的发展方向。     

多物理场耦合软件GTEA开发及应用

围绕多物理场耦合问题,基于连续介质假设,采用非结构化网格和有限体积方法开发多物理场耦合并行计算软件GTEA。该软件包括计算流体力学、结构应力波传播、流 声耦合和声 固耦合等4个功能模块。介绍GTEA前处理网格读取、网格格式转换、求解器开发等关键技术。通过柴油机缸内工作过程模拟、船舶水动力计算、自然对流与辐射传热耦合作用、流场动力噪声计算和结构 声耦合计算等5个典型应用展示该软件的应用能力和适用范围。     

Parallelization Strategies for Computational Fluid Dynamics Software: State of the Art Review

Computational fluid dynamics (CFD) is one of the most emerging fields of fluid mechanics used to analyze fluid flow situation. This analysis is based on simulations carried out on computing machines. For complex configurations, the grid points are so large that the computational time required to obtain the results are very high. Parallel computing is adopted to reduce the computational time of CFD by utilizing the available resource of computing. Parallel computing tools like OpenMP, MPI, CUDA, combination of these and few others are used to achieve parallelization of CFD software. This article provides a comprehensive state of the art review of important CFD areas and parallelization strategies for the related software. Issues related to the computational time complexities and parallelization of CFD software are highlighted. Benefits and issues of using various parallel computing tools for parallelization of CFD software are briefed. Open areas of CFD where parallelization is not much attempted are identified and parallel computing tools which can be useful for parallelization of CFD software are spotlighted. Few suggestions for future work in parallel computing of CFD software are also provided.     

基于龙芯3A处理器的加固服务器设计与实现

该加固服务器采用VPX架构,利用双龙芯3A处理器实现NUMA架构服务节点,利用单龙芯3A处理器和双FPGA实现异构计算节点,结合高速交换模块、电源模块、数据装载模块、机箱等共同构建。依据模块化设计思想,该加固服务器模块可根据应用需求扩展配置,支持国产中标麒麟操作系统。     

Reproducible research in computational economics: guidelines,integrated approaches,and open source software

Traditionally, computer and software applications have been used by economists to off-load otherwise complex or tedious tasks onto technology, freeing up time and intellect to address other, intellectually more rewarding, aspects of research. On the negative side, this increasing dependence on computers has resulted in research that has become increasingly difficult to replicate. In this paper, we propose some basic standards to improve the production and reporting of computational results in economics for the purpose of accuracy and reproducibility. In particular, we make recommendations on four aspects of the process: computational practice, published reporting, supporting documentation, and visualization. Also, we reflect on current developments in the practice of computing and visualization, such as integrated dynamic electronic documents, distributed computing systems, open source software, and their potential usefulness in making computational and empirical research in economics more easily reproducible.      

Inertia based filtering of high resolution images using a GPU cluster

The scheme of inertia based anisotropic diffusion is a very powerful noise reducing and structure preserving image processing operator. This paper presents an implementation of this time consuming filter process on a cluster of Nvidia Tesla high performance computing processors, which can be applied to very large amounts of data in only a few minutes. Applying the inertia based diffusion filter to high resolution image stacks of neuron cells provides fully automatic geometric reconstructions of these images on a scale of <1μm. Such a high throughput and automatic image processing tool has great impact on various research areas, in particular the fast growing field of computational neuroscience, where one encounters increasing amount of microscopy data that needs to be processed.     

一种基于ATCA平台下的IPMI监视软件

ATCA（高级电信计算架构）有着优秀的机架管理功能,这种功能基于IPMI（智能平台管理接口）规范实现。设计了一种ATCA平台下的对ShMC（机架管理控制器）和刀片上IPMC（智能平台管理控制器）模块间的IPMI报文交互进行监控的软件,从而能够对刀片上的FRU的整个热插拔过程进行分析。该软件是用VC＋＋实现的,运行结果表明,它能够准确地显示IPMI报文的相关信息．令操作人员能够对ATCA单板的运行状态进行有效分析。