基于ACO的测试用例预优化及参数影响分析

测试用例预优化是一种先进的软件回归测试用例集优化技术。相比测试用例选择和测试用例集约简技术,它具有更好的灵活性,更容易适应实际软件回归测试过程中的迭代与变化。基于多目标的测试用例预优化技术是当前研究的热点,针对选定的多个优化目标,算法是多目标测试用例集优化的关键。提出了一种基于蚁群优化算法（ant colony optimization,ACO）的多目标测试用例预优化方法,针对平均语句覆盖率和有效执行时间两个优化目标,实现了测试用例集的预优化,并针对多目标解集优劣评价方法进行了改进。同时对蚁群优化算法中的信息素挥发因子ρ、启发因子α和β、蚁群规模m等相关参数对多目标测试用例预优化结果的影响进行了实验分析。实验中使用的被测程序既包括广泛使用的软件测试样本库SIR（software-artifact infrastructure repository）中的程序,也包括Google发布的大规模开源程序JavaScript引擎V8。实验结果表明,当参数α=1,4β6,ρ=0.1时,针对小规模程序,蚁群规模m=32时,算法求得较优解;针对较大规模程序flex和V8,则需要适当增大蚁群的规模以获得较优解集。     

编译器中激进蝴蝶优化方法的研究与实现

编译优化技术的目的是挖掘程序中的优化空间,提高程序编译或运行效率,无效代码删除优化是被广泛使用的编译优化技术之一,它旨在删除程序中不可达的代码,以提升程序的执行效率。许多应用程序的执行路径往往与运行时的输入参数值相关,并且在一些分支路径上与运行时参数值相结合,可能存在无效代码,通过现有的无效代码删除优化,很难做出优化处理。为此,提出一种依赖数据流分析的激进蝴蝶优化方法,利用SSA中间表示,根据动态运行时的参数可能值,自动为程序生成代码形状类似蝴蝶（butterfly）的分支代码,使编译器在程序编译阶段为相关优化提供可行的优化依据。最后通过实验验证了该方法的有效性和可行性。     

监督学习模型指导的函数级编译优化参数选择方法研究

基于机器学习的迭代编译方法可以在对新程序进行迭代编译时,有效预测新程序的最佳优化参数组合。现有方法在模型训练过程中存在优化参数组合搜索效率较低、程序特征表示不恰当、预测精度不高的问题。因此,基于机器学习的迭代编译方法是当前迭代编译领域内的一个研究热点,其研究挑战在于学习算法选择、优化参数搜索以及程序特征表示等问题。基于监督学习技术,提出了一种程序优化参数预测方法。该方法首先通过约束多目标粒子群算法对优化参数空间进行搜索,找到样本函数的最佳优化参数;然后,通过动静结合的程序特征表示技术,对函数特征进行抽取;最后,通过由函数特征和优化参数形成的样本构建监督学习模型,对新程序的优化参数进行预测。分别采用k近邻法和softmax回归建立统计模型,实验结果表明,新方法在NPB测试集和大型科学计算程序上实现了较好的预测性能。     

基于多种语言混合编程的优化软件设计

针对爆炸结构的设计及优化,采用APDL、Matlab和VC 语言混合编程的方法优化软件的设计,不但可以方便地实现优化算法和设计友好的用户界面,还能实现数值模拟计算程序与优化程序联合使用,可以有效地缩短程序设计时间.对LS-DYNA分析计算结果的整理及结构材料信息文件的修改给出了解决办法,实现了全自动优化过程,提高了优化效率.优化软件的设计实例表明了该方法的可行性和有效性.     

基于DM6446的5/3小波变换优化方法

JPEG2000技术中对图像块进行的无损压缩采用5/3小波滤波作为变换方式,本文讨论嵌入式平台上针对5/3小波滤波器的优化技术.文章基于TI公司开发的DM6446(达芬奇)DSP平台,从理论上详细地阐述了几种典型的DSP程序优化方法,其中包括添加优化选项、循环分解、SPLOOP技术以及编排软件流水等.实验表明,通过将这些方法综合应用到整数滤波算法的优化过程中去,能够明显提升算法的执行效率,优化效果达到10倍左右.     

DSP在线升级与资源优化再配置

基于TI TMS320C5410,提出数字信号处理器(DSP)内的一种动态程序加载技术,研究并实现DSP的在线升级与资源优化再配置。利用该技术解决DSP中原有bootloader程序的局限性,使DSP在启动时可选择性地加载应用程序,实现DSP内资源的优化配置和程序运行过程中的动态程序加载与释放,对DSP内的资源进行优化再配置。通过开发设计在线程序写入,实现DSP内程序的在线升级与在线 调试。     

基于经验搜索的多级存储层次优化

存储墙是影响单机性能优化的重要因素,其缓解依赖于对程序进行存储优化。论文提出基于经验搜索的多级存储层次优化方法,将优化多级存储层次问题转化为对优化参数的经验搜索问题,并基于遗传算法选择全局最优解。实验表明,该技术可以自适应不同应用程序,大大降低存储访问时间,降低存储因素对程序性能的影响,从而有效地缓解存储墙问题。     

一种基于改进模拟退火算法的程序性能优化参数搜索算法

高级程序变换是提高程序性能的重要手段,很多涉及到优化参数的选择问题,如为循环分块选择适当的分块因子。由于优化参数搜索问题本身是NP难问题,目前尚没有确定性的算法可以有效解决该问题,针对于此,将该问题转化为一个非线性全局最优化问题,提出一种基于改进模拟退火算法的程序性能优化参数搜索算法,实验结果验证了算法的有效性。     

多核机群下MPI程序优化技术的研究

多核处理器的新特性使多核机群的存储层次更加复杂,同时也给MPI程序带来了新的优化空间。国内外学 者提出了许多多核机群下MPI程序的优化方法和技术。测试了3个不同多核机群的通信性能,并分别在Intel与 AMD多核机群下实验评估了几种具有普遍意义的优化技术:混合MPI/OpcnMP、优化MPI运行时参数以及优化 MPI进程摆放,同时对实验结果和优化性能进行了分析。     

通过人工优化加速程序的运行

给出对编译程序的输出进行人工优化的一种方法及一个程序例子,它不降低高级语言源程序的可读性,但加快了程序的运行速度,并说明了在VC 6.0中测量程序运行时间的方法,使用这种方法给出了程序例子在优化前和优化后的运行时间的实验数据。     

激光推进数值模拟预处理并行算法研究*

激光推进数值模拟预处理程序为数值模拟主程序提供网格信息和设置边界条件,实现并行计算可以缩短大规模网格生成时间,从而提升高分辨率数值模拟的效率。分析并利用公用数据的特点改进原有串行算法,进而实现并行计算。算法测试结果表明,该并行算法有效地缩短了网格生成时间。     

常规潜艇电力推进系统仿真研究

电力推进在常规潜艇主动力系统中已被普遍采用,是动力系统的重要组成部分.潜艇电力推进系统运行工况众多,变化范围广泛,要对其进行动稳态特性分析,确定最优化的航行工作制均比较困难.因此,对潜艇电力推进系统建立合理的数学模型,并进行仿真研究成为必需.针对潜艇电力推进系统的主要部分分别建立了其准确的数学模型,以各航行工况为基础进行了仿真研究.仿真结果表明,所建立的模型具有一定的合理性与通用性,能很好地满足工程精度需求不仅可为电力推进系统的性能仿真提供依据,而且根据需要可应用于半实物仿真系统.     

光学振动半实物仿真系统设计

给出一种光学振动半实物仿真系统的设计方法.光学振动半实物仿真系统进行了星载激光发射系统的光学振动试验.设计根据欧空局的SILEX平台振动特性滤波器传递函数;把高斯白噪声作为滤波器的输入,滤波器的输出就是模拟生成的平台振动时域信号;通过基于Matlab的Real-time Workshop,把平台振动模拟系统的滤波器模型转换成实时模拟程序.模拟程序生成的振动信号分别输出给两个摆镜,通过摆镜摆动来模拟平台振动对光束的影响.能实现对平台振动的全频谱域模拟,提高模拟的质量和可靠性.     

激光测高仪回波建模与蒙特卡罗仿真实现

对激光测高仪回波进行分析研究,可提高系统测距精度,获取目标信息.但单纯的实验方法条件苛刻代价高昂,且难以定量化评价各因素对回波的影响.而对测高仪回波信号的理论求解又极其复杂.通过仿真技术研究激光测高仪回波是一条可行之路.对测高仪回波信号进行了建模分析,应用Monte Carlo算法实现了激光测高仪回波波形的仿真,对典型情况的仿真证明了该算法和系统的有效性.基于Labview7.1软件平台的仿真系统为激光测高仪回波处理提供了研究平台和一种灵活、可行的方法,并可应用到测高仪设计、实验中去.     

三维宏观拟颗粒模拟程序计算代码优化研究与实现

粒子方法是过程工程领域的重要研究手段。粒子模拟是粒子方法在计算机上的实现。粒子方法具有计算强度大的特点,随着粒子模拟系统规模的扩大,如何在现有计算机硬件设备基础上提高粒子模拟程序的性能,缩短模拟时间,成为目前相关研究中所关注的问题之一。本文在分析粒子模拟程序代码特点的基础上考察循环优化技术,并通过编译优化,代码改造等手段对一个典型粒子模拟程序——三维宏观拟颗粒模拟程序进行了计算代码的优化,进而总结出具有普适意义的计算代码优化建议。     

激光等离子体空泡动力学特性研究

从理论模型、实验、数值模拟三方面综合研究了液体粘度和激光能量对激光空泡产生、成长、溃灭特性的影响。理论方面,建立了一个有所改进的空泡动力学模型;实验方面,利用两套基于光纤耦合光偏转法的实验装置,研究了空泡脉动、冲击波以及射流的细节过程;数值模拟方面,采用有限差分法进行数值计算,分析了所提出模型的优越性。研究结果可为水下激光加工、激光医疗、空化空蚀相关流体力学的研究提供一定的理论和实验支持。     

调距桨推进仿真实验系统研制

介绍了江苏科技大学研发的调距桨推进仿真实验系统的设计方案及相应的船机桨仿真模型.该实验系统整合了按真实系统进行比例缩放的推进电机子系统、螺旋桨负载仿真子系统、调距桨子系统等物理硬件设备和在MATLAB平台上运行的船桨模型.该实验系统的研制成功将为调距桨推进系统的教学与研究提供良好的仿真实验平台.     

Research on simulation of ship electric propulsion system with flywheel energy storage system

Flywheel energy storage has been widely used to improve the ground electric power quality. This paper designed a flywheel energy storage device to improve ship electric propulsion system power grid quality. The practical mathematical models of flywheel energy storage and ship electric propulsion system were established. Simulation research on the effect of ship electric propulsion system power quality, made by flywheel energy storage, was completed by using the software Matlab/simulink. We have done a lot of simulation experiments on sudden load of ship integrated electric propulsion system, one system is with flywheel energy storage, another one is not with. Comparing with these simulation results, we can see that the flywheel energy storage designed in this paper has improved ship electric propulsion system network power quality as well as increases the reliability of the ship power grid. The conclusions can provide a theoretical guidance for the design of flywheel energy storage applied in ship integrated electric propulsion system.     

基于CFD的仿鲹科机器鱼动力学建模与运动控制

仿生机器鱼的运动控制是仿生机器鱼推广应用的基础;然而,仿鲹科机器鱼的推进一般采用鱼体波数据,很少采用真实鱼类游动数据;为了深入探究仿鲹科机器鱼运动控制方法,采用了计算流体力学方法,通过标定流体介质、来流速度、鱼体几何形状等措施,利用Fluent软件进行了建模,然后针对鱼体波数据和真实金枪鱼游动采样数据两种不同推进数据对仿生机器鱼进行了仿真和实验;结果表明对于多关节仿生机器鱼推进方面,真实金枪鱼游动采样数据相较于常见的鱼体波产生的推进数据,在躯干进行大幅值摆动的情况下效果更好;这一仿真和实验对比为仿鲹科机器鱼的高效运动控制提供了一种新思路。     

船用钢板激光弯曲成形试验过程数据采集系统的开发

板材激光弯曲成形是一种新型的无接触成形技术，目前对激光弯曲成形工艺的研究主要集中在试验和数值模拟方面。为获得板材的变形程度以及为数值模型提供验证，需要对激光弯曲成形过程板材的弯曲角度和温度分布进行测量。针对实验过程温度和弯曲角度变化的特点，在Windows环境下，结合研华的工业数据采集卡及其相应的传感器，运用多线程及嵌入式汇编技术，使用Visual C 6．0开发了相应的数据采集系统软件。应用此系统对一种船用钢板的激光弯曲成形实验中的温度和弯曲角度变化进行了实时的数据采集，并获得了较好的采样数据。