两种基于FFO的前导零检测算法

前导0检测(LZD)是浮点加法运算的关键步骤,设计高速的前导0检测算法对提高浮点加法器性能具有重要意义。本文针对64位高性能微处理器浮点运算部件的应用需求,设计并实现了两种基于FFO的前导0检测算法,并对其进行了分析比较。综合结果表明,改进的并行LZD算法具有更高的检测性能,并且通过提前计算出规格化字节移位量,将前导0检测和规格化中的粗粒度移位并行化,进一步减少了整个浮点运算部件的延迟。     

一种并行的Sticky位计算方法

本文提出了通过基于预处理和逻辑转换的并行Sticky位的计算方法。该方法已经成功地应用到64位高性能CPU的浮点部件设计中，能有效提高浮点部件的延时性能。     

浮点协处理器在嵌入式组合导航计算机中的应用研究

为了提高导航计算机的浮点运算性能,满足组合导航系统实时性的要求,在基于FPGA的嵌入式导航计算机中,利用新型FPGA的片内逻辑资源,设计出专门用于浮点运算的协处理器单元,实现了组合导航浮点运算的硬件执行。为了使浮点运算协处理器的性能充分发挥,对组合导航软件的代码进行了优化。实现了嵌入式导航计算机硬件和软件性能同步提高。使用真实导航数据进行了测试,结果表明,系统的浮点运算性能大大提升,达到了预期的实时性能改善效果。     

DNA计算机算术运算的自装配模型（I）—加法

DNA计算是基于DNA分子生化反应,能够在DNA计算机上实现的算法。它具有高度并行性、容量大、速度快等特点。同传统电子计算机一样,它也是以加、减、乘、除等简单算术运算和异或等逻辑运算为基本运算单元。在Labean加法的基础上,设计了通用的N进制的并行加法DNA自装配模型,算法的时间复杂度为O（1）,空间复杂度为O（n）。在此基础上又设计了一位数连加的DNA自装配模型,为今后的并行乘法奠定了基础。算法的主要优点在于编码简单、效率高,且具有通用性。     

DNA计算机算术运算的自装配模型（II）—乘法

DNA计算机与传统电子计算机相比具有高度并行性、容量大、速度快等特点。它也是以加、减、乘、除等简单算术运算和异或等逻辑运算为基本运算单元。在自装配加法的基础上,设计了DNA自装配乘法模型,算法的时间复杂度为[O(1)],空间复杂度为[O(n)],并给出实例验证了算法的有效性。该算法具有编码简单、效率高、通用性强等优点。     

二阶导数型边缘检测算子边缘定位误差的研究

本文首先导入了离散的高斯-拉普拉斯(DLOG)及二项分布--拉普拉斯(LOB)两种二阶导数型边缘检测算子.由独立的高斯噪声所污染的数字边缘作为边缘图象模型.使用二阶导数型边缘检测算子对图象模型进行卷积后,用均方误差最小的准则对卷积后的图象进行平面拟合,并求出零交点作为图象的边缘点.推导了二阶导数型算子的边缘定位概率Pd及假边缘检测概率Pf,继而比较了两种二阶导数型边缘检测算子的性能.     

多项式拟合在MEMS陀螺仪零点随机漂移抑制中的应用研究

MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)传感器精度相对较低限制了其应用范围,从实际工程应用出发,针对MEMS陀螺仪零点随机漂移误差探讨了有效的补偿方法.推导了不同阶数拟合曲线的回归方程,根据实测MEMS陀螺零点数据对不同阶数拟合曲线的补偿效果进行对比,选取最优方案并通过跑车试验进行验证,证明该方法能够有效抑制陀螺仪零点漂移误差,提高微惯性导航系统的导航精度.     

浮点加法器电路设计算法的研究

介绍了浮点加法器电路设计的基本算法,阐述了近年来有关浮点加法器电路设计算法研究的成果。对目前所普遍采用的Ｔｗｏ－Ｐａｔｈ算法及其改进算法进行了详细地分析。描述了快速规格化的关键技术——前导１的预判的基本原理。最后提出了一种进一步改进Ｔｗｏ—Ｐａｔｈ算法的方案。     

MEMS陀螺仪零位误差分析与处理

研究微机械陀螺仪的零位误差对提高惯性导航精度具有重要意义。采用Allan方差分析法对MEMS陀螺仪的零位误差做了综合评定,提出了一种动态的零值偏移误差补偿算法来滤除陀螺仪的零值偏移误差,还对启发式漂移消减法HDR(Heuristic Drift Reduction)做了改进,有效地提高了原算法的补偿精度。最后,再次采用Allan方差分析法对补偿后的零位误差进行评定,并以Voyager-IIA机器人为平台进行试验,结果证明了改进后的算法能显著的提高陀螺仪的输出精度。     

PWM整流器并联系统零序电流研究

以两电平PWM整流器并联系统为例,分析了并联模块间零序环流产生的原因:并联模块间零序环流是由2个模块的零序电流占空比差异产生的;并联模块间零序环流的产生与后续的负载大小及类型无关。介绍了基于k控制的PWM整流器并联系统零序电流控制策略的实现,并对该控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明,k控制可抑制PWM整流器并联系统零序电流,但尚未达到完美的抑制效果。     

一种应用免疫原理的计算机病毒检测方法研究

详细阐述了计算机病毒的特性和检测方法,以及生物免疫的原理和方法.借鉴人工免疫原理,设计了一个新的计算机病毒检测方法,该方法与传统的杀毒软件相比,增加了病毒防御的智能性,通过初步实验,测试了该方法的检测病毒的能力,检测的准确性和检测病毒的主动智能性,结果显示出此方法具有高效的适应性,自学习性和鲁棒性,能够高效地防御未知病...     

基于改进零速检测方法的室内定位系统

为了实时跟踪室内人员的位置信息, 设计了一种基于惯性导航技术的室内定位系统. 在系统中运用改进零速修正技术, 减小惯性导航累积误差, 使得定位精度优于1％里程. 人员的位置信息通过4G通信实时传送至云端,其运动轨迹被同步绘制并显示在用户界面. 测试场景为一栋两侧为消防楼梯间的方形建筑, 佩戴此系统装置的测试人员从一层进入建筑, 穿越长廊到达北侧消防楼梯间, 向上走至三层, 再穿越长廊到达南侧防烟楼梯间, 从此处楼梯间下至一层, 回到起始点结束, 完成一个闭环测试路径, 包括正常行走、小跑、上下楼等运动方式. 多次测试的实时定位误差均在1％以内, 证明该室内定位系统在不依赖于外界信息的情况下具有良好的实时自主导航性能.     

错音检测及其在语音教学中的应用综述

在学习语音的过程中,找出学习者发音的错误并加以改进是非常重要的。错音检测技术就是自动诊断语流中错误发音的技术,也是计算机辅助发音训练研究的主要内容之一。该文总结了错音检测技术的研究和应用现状,分别介绍了基于语音识别、基于错音网络和基于声学语音学的错音检测技术。在此基础上又介绍了错音检测技术在计算机辅助发音训练系统中的应用,以及汉语自动发音评估技术的发展。文章最后给出了作者的分析和建议。     

汉语零形回指研究综述

回指研究一直是语言学研究的一个热点,回指解析则是文本信息处理中亟待解决的问题之一。传统语言学从句法、语用、篇章、认知角度出发对汉语零形回指进行了广泛的研究。在自然语言处理领域,针对汉语零形回指也有一些颇有影响的研究,如基于向心理论的零形回指解析算法,基于HNC理论的零形回指处理方法,以及基于DRT理论和语义分析等方法提出的汉语零形回指解析方法。该文从语言学角度对这些理论研究进行介绍,旨在指出语言信息工作者在注重工程实践的同时,应关注并借鉴语言学基础理论研究的成果,而从事中文信息处理的语言学家也应加强语言形式化的研究。     

CADNA_C: A version of CADNA for use with C or C++ programs

The CADNA library enables one to estimate round-off error propagation using a probabilistic approach. The CADNA_C version enables this estimation in C or C++ programs, while the previous version had been developed for Fortran programs. The CADNA_C version has the same features as the previous one: with CADNA the numerical quality of any simulation program can be controlled. Furthermore by detecting all the instabilities which may occur at run time, a numerical debugging of the user code can be performed. CADNA provides new numerical types on which round-off errors can be estimated. Slight modifications are required to control a code with CADNA, mainly changes in variable declarations, input and output.

New version program summary

Program title: CADNA_CCatalogue identifier: AEGQ_v1_0Program summary URL:http://cpc.cs.qub.ac.uk/summaries/AEGQ_v1_0.htmlProgram obtainable from: CPC Program Library, Queen's University, Belfast, N. IrelandLicensing provisions: Standard CPC licence, http://cpc.cs.qub.ac.uk/licence/licence.htmlNo. of lines in distributed program, including test data, etc.: 60 075No. of bytes in distributed program, including test data, etc.: 710 781Distribution format: tar.gzProgramming language: C++Computer: PC running LINUX with an i686 or an ia64 processor, UNIX workstations including SUN, IBMOperating system: LINUX, UNIXClassification: 6.5Catalogue identifier of previous version: AEAT_v1_0Journal reference of previous version: Comput. Phys. Comm. 178 (2008) 933Does the new version supersede the previous version?: NoNature of problem: A simulation program which uses floating-point arithmetic generates round-off errors, due to the rounding performed at each assignment and at each arithmetic operation. Round-off error propagation may invalidate the result of a program. The CADNA library enables one to estimate round-off error propagation in any simulation program and to detect all numerical instabilities that may occur at run time.Solution method: The CADNA library [1-3] implements Discrete Stochastic Arithmetic [4,5] which is based on a probabilistic model of round-off errors. The program is run several times with a random rounding mode generating different results each time. From this set of results, CADNA estimates the number of exact significant digits in the result that would have been computed with standard floating-point arithmetic.Reasons for new version: The previous version (AEAT_v1_0) enables the estimation of round-off error propagation in Fortran programs [2]. The new version has been developed to enable this estimation in C or C++ programs.Summary of revisions: The CADNA_C source code consists of one assembly language file (cadna_rounding.s) and twenty-three C++ language files (including three header files). cadna_rounding.s is a symbolic link to the assembly file corresponding to the processor and the C++ compiler used. This assembly file contains routines which are frequently called in the CADNA_C C++ files to change the rounding mode. The C++ language files contain the definition of the stochastic types on which the control of accuracy can be performed, CADNA_C specific functions (for instance to enable or disable the detection of numerical instabilities), the definition of arithmetic and relational operators which are overloaded for stochastic variables and the definition of mathematical functions which can be used with stochastic arguments. As a remark, on 64-bit processors, the mathematical library associated with the GNU C++ compiler may provide incorrect results or generate severe bugs with rounding towards −∞ and +∞, which the random rounding mode is based on. Therefore, if CADNA_C is used on a 64-bit processor with the GNU C++ compiler, mathematical functions are computed with rounding to the nearest, otherwise they are computed with the random rounding mode. It must be pointed out that the knowledge of the accuracy of the argument of a mathematical function is never lost.Additional comments: In the library archive, users are advised to read the INSTALL file first. The doc directory contains a user guide named ug.cadna.pdf and a reference guide named, ref_cadna.pdf. The user guide shows how to control the numerical accuracy of a program using CADNA, provides installation instructions and describes test runs.The reference guide briefly describes each function of the library. The source code (which consists of C++ and assembly files) is located in the src directory. The examples directory contains seven test runs which illustrate the use of the CADNA library and the benefits of Discrete Stochastic Arithmetic.Running time: The version of a code which uses CADNA runs at least three times slower than its floating-point version. This cost depends on the computer architecture and can be higher if the detection of numerical instabilities is enabled. In this case, the cost may be related to the number of instabilities detected.References:

[1]

The CADNA library, URL address: http://www.lip6.fr/cadna.

[2]

F. Jézéquel, J.-M. Chesneaux, CADNA: a library for estimating round-off error propagation, Comput. Phys. Comm. 178 (12) (2008) 933-955.

[3]

N.S. Scott, F. Jézéquel, C. Denis, J.-M. Chesneaux, Numerical ‘health check’ for scientific codes: the CADNA approach, Comput. Phys. Comm. 176 (8) (2007) 507-521.

[4]

J. Vignes, A stochastic arithmetic for reliable scientific computation, Math. Comput. Simulation 35 (1993) 233-261.

[5]

J. Vignes, Discrete stochastic arithmetic for validating results of numerical software, Numer. Algorithms 37 (2004) 377-390.

     

基于零交叉的噪声图像边缘检测

由于数字图像中可能包含不同程度的噪声,使得边缘检测在图像处理中变得比较困难。传统的边缘检测算法对于信号中的噪声比较敏感,使得边缘信息不能完全准确地检测出来。本文提出了一种基于零交叉的噪声图像边缘检测方法。在文献[1]算子的基础上先平滑图像,计算图像的梯度,然后对梯度图像用新推导出的递归算子求二阶导数,并分别按行方向和列方向进行过零点检测,最后合并两个方向上检测到的过零点得到图像边缘。实验结果表明,该方法不仅对于含噪图像具有良好的边缘检测效果,而且由于所有滤波算子都是可递归执行的,大大减少了运算量和运算时间。     

篇章视角的汉语零指代语料库构建

零指代是汉语中普遍存在的一个现象,在汉英机器翻译、文本摘要以及阅读理解等众多自然语言处理任务中都起着重要作用,目前已成为自然语言处理领域的一个研究热点.提出了篇章视角的汉语零指代表示体系,从服务于篇章分析的角度出发,首先以基本篇章单元为考察对象,判别其是否包含零元素;再根据零元素在基本篇章单元中承担的角色将零元素划分成主干类和修饰类两类;接着以段落对应的篇章修辞结构树为考察指代关系的基本单元,依据先行词与零元素间的位置关系将指代关系分成基本篇章单元内和基本篇章单元间两种,并针对基本篇章单元间的指代关系,根据零元素对应的先行词的状况将指代关系分成实体类、事件类、组合类和其他等4类;最后,基于篇章视角的汉语零指代表示体系,选取汉语树库CTB、连接词驱动的汉语篇章树库CDTB和OntoNotes语料中重叠的325篇文本进行了汉语零指代的标注,构建了服务于篇章分析的汉语零指代语料库.一方面,借助系统检测来说明所提出的表示体系合理有效,构造的语料库质量上乘;另一方面构建了完整的汉语零指代消解基准平台,从可计算的角度验证了所构建的汉语零指代语料库能够为篇章视角的汉语零指代研究提供必要的支撑.     

基于广义PI观测器零点配置的抗扰残差评估和故障检测

针对一类存在周期性扰动的系统, 提出一种新型的基于广义比例积分(Proportional-integral, PI)观测器零点配置的抗扰残差评估框架. 充分利用广义PI观测器的零点可配置性, 通过调整传递函数矩阵在阻塞零点处的相位响应, 并利用该频点处矩阵的零特征向量对残差信号进行滤波, 实现残差信号与周期性扰动的解耦. 此外, 还创新性地提出一种基于矩阵条件数的优化目标函数, 改善了残差信号对故障的敏感性. 最后, 通过两轮自平衡小车的仿真对比实验和实物测试, 验证了所提方法在残差抑扰和故障检测方面的有效性.     

发挥教师的主导作用,提高计算机课程的实验教学质量

计算机实验教学是理论教学的补充和验证,又是理论教学的扩充和延伸。该文从教师的角度出发,提出了加强发挥教师的主导作用,提高计算机课程的实验教学质量的必要性、方法和手段。     

用于H.264视频编码的快速检错算术码编解码算法

在H.264/AVC标准的M Coder[2]基础上提出了一种增加检错能力的快速二进制算术编解码算法.通过合理安排禁用符号在编码区间中的位置,减少禁用符号数目,消除了乘法运算,从而降低了运算复杂度.理论分析和实验结果表明,在编码效率和检错能力变化不大的情况下,本算法提高了编解码器运算速度,具有实际意义.