适合在分布存储大规模并行处理系统上应用的块ADI算法

提出了适合在分布存储的大规模并行处理系统上应用的块ＡＤＩ算法，实现了计算和通讯的局部化，大大减少了通讯花费。在曙光１０００计算机上的数值试验表明，块ＡＤＩ算法比传统的ＡＤＩ方法具有更高的并行计算效率。     

多块结构化网格CFD并行计算和负载平衡研究

基于连续拼接多块结构化网格,通过求解雷诺平均Navier-Stokes方程研究并行计算中的负载平衡问题。利用组合优化中的排序理论设计负载平衡算法,实现了网格数据的自动划分和各处理机上计算任务的自动分配。在工作站集群MPI并行环境下,通过实例考察了负载平衡算法和并行计算的性能,16个处理机上的负载均方差和负载相对均方差分别为0.0084和0.1347%,并行计算结果和实验数据吻合良好,并行效率高。本文算法具有良好的可扩展性,适用于MIMD结构计算机上基于多块结构化网格并行计算中的负载平衡问题。     

基于CATIA的汽车覆盖件修边镶块自动化设计辅助系统开发

目的 基于CATIA平台,开发汽车覆盖件修边镶块自动化设计辅助系统.方法 对修边镶块的设计流程进行分析,先采用滚圆算法对修边工艺线进行光顺前处理,再将修边工艺线进行类型划分,以矢量计算的方式获取轮廓方向,开发了基于无向加权图的最小轮廓识别算法,以串并行结合的建模方案对镶块进行自动化建模.结果 系统实现了修边镶块的自动化设计,并可同步更新.结论 系统集成修边镶块的设计制作流程,显著提高了设计效率,缩短了设计周期.     

一种改进的三维块匹配图像去噪算法

目的为了有效消除噪声图像中的椒盐噪声、高斯噪声甚至混合噪声,改进三维块匹配算法,提出一种新的图像去噪算法。方法首先,该算法将含噪声图像用图像块之间的相似性构建三维矩阵。然后,在图像块之间进行硬阈值滤波降低噪声,对图像块集合加权平均重建得到初步估计去噪图像。最后,对初步估计结果图像进行块匹配,在图像块内和图像块之间进行维纳滤波和加权中值滤波,得到最终去噪图像。结果仿真结果表明,该算法对图像采集的常见噪声均表现出理想的去噪效果,PSNR值均大于31 d B。对比维纳滤波、中值滤波、硬阈值小波滤波,文中算法对高斯噪声、椒盐噪声和混合噪声的去噪结果 PSNR值为31.5334~36.6466 d B,均高于其他算法,最高差值达到12.08 d B。结论结合中值滤波和三维块匹配算法的图像去噪算法,能够较好去除噪声图像的多种类型噪声,是一种较为优秀的去噪算法。     

LOO-XGboost模型预测岩石爆破块度

针对小样本条件下使用机器学习方法预测岩石爆破块度存在的数据利用率不足,预测精度存在浮动较大的问题.将留一法(LOO)与极限梯度提升(XGboost)算法结合,利用Python 3.7构建LOO-XGboost岩石爆破块度预测模型,选取31组爆破数据进行LOO-XGboost模型训练与预测,通过调用不同参数,得到模型的最...     

基于块估计的运动目标检测方法

提出了一种适合于运动目标检测的块运动分析方法,用以补偿移动背景所带来的杂波信息,准确检测运动目标。在对原始图像进行滤波的基础上,选择合适的子块,通过块匹配,得到背景位移矢量;利用这些运动参数,在相邻帧之间进行运动补偿,达到分割运动目标的目的。该算法对背景的适应性能好。     

基于匀质条带的矩形件最优三块布局算法

为解决大规模矩形件布局问题,提出一种动态规划算法生成基于匀质条带的矩形件最优三块布局方式.这种算法将板材分为三个块,同一块中只包含方向和长度均相同的匀质条带.通过求解背包模型生成块中的条带最优布局,隐枚举的讨论所有可能尺寸的块,确定所有三决组合的布局价值,选择布局价值最大的一个组合作为最优解.通过文献中的测题,将该算法与经典两段布局算法和启发式布局算法TABU500进行比较.实验结果表明:该算法在计算时间和材料利用率两方面都有效,且生成的布局方式简化了下料切割工艺.     

基于申威异构众核处理器架构的模态并行算法

根据国产申威异构众核处理器架构特点,提出了一种结构有限元模态分层通信并行计算方法,对于提高国产申威异构众核分布式存储并行计算机下重大装备系统级模态分析的并行效率具有重要意义。该方法在分层通信策略和加速子空间迭代法的基础上构建了大规模模态分析并行计算体系,不仅实现了计算过程和数据通信的分层,有效提高了通信效率;而且实现了计算数据的分布式存储,显著改善了数据访存效率。将并行计算体系应用于某超深钻机制动系统主体结构和某跨江隧道,实现了上千万自由度、数万核的模态分析并行计算;结合算例对该算法的正确性和有效性进行了评估。结果表明,该算法能够充分利用国产申威异构众核分布式存储并行计算机的体系结构特点提高重大装备系统级模态并行计算效率。     

水下目标回波的块信号稀疏分解方法

基于匹配追踪的稀疏分解方法原理简单,在工程实际中应用广泛,但其计算量大,重构精度也不够理想。针对此问题,利用水下目标回波信号的块稀疏特性,提出了水下目标回波的块信号稀疏分解方法。首先基于水下目标回波和块稀疏信号的基本理论,结合回波信号仿真结果,分析了水下目标回波信号的块稀疏特性;然后,充分考虑回波信号本身的稀疏结构,利用信号分块和原子分块的思想,针对水下目标回波提出了块信号的稀疏分解和块匹配追踪重构算法,并从理论上对其计算复杂度进行了分析;最后,采用仿真实验的方式,与传统方法进行对比。结果表明,该方法大大减少了计算量,提高了重构精度。     

基于改进图像块分类算法的图像压缩方法

本文提出了一种基于BP神经网络和改进的图像块分类算法的有效图像压缩方法.首先采用改进的图像块分类算法将图像块划分为互不重叠的3大类图像块,即平滑块、目标块、边缘块;然后基于BP神经网络对平滑块和目标块选用合适的隐含层单元数量进行压缩,对边缘块则采取不压缩而直接保存到压缩数据的方法,最后,得到上述3类图像块压缩数据集的集合.相比于对3类图像块同时进行压缩,该方法相对传统的图像压缩方法节省了0.469 s、峰值信噪比(PSNR)提高了2.11 dB,并使压缩率提高了5.25%,能够更加有效地经过图像压缩后保持细节信息.     

线性互补问题的二级多重分裂并行算法

运用二级迭代方法与矩阵多重分裂理论,同时考虑并行计算,提出了求解线性互补问题的二级多重分裂并行算法。在一定条件下证明了算法的收敛性,分析了算法的收敛速度。该算法与已有算法相比,具有计算量小、计算速度快等特点,因而特别适于求解大规模问题。数值结果表明,该算法是十分有效的。     

求解分块三对角线性方程组的一种新算法

本文根据分块三对角矩阵的特殊分解,给出了求解分块三对角线性方程组的一种新算法。     

求解分块五对角线性方程组的一种新算法

本文根据分块五对角矩阵的一种特殊分解给出了求解分块五对角线性方程组的一种新算法-变参数追赶法。     

分块技术实现图像快速-高精度旋转

本文提出了一种分块技术,在保障图像旋转精度的前提下,实现图像的快速旋转.该算法只需对图像的一小块区域进行旋转,然后通过简单的坐标变换即可获得整幅旋转后的图像.同时为了便于硬件实现,提出了一种用于事先存储仿射变换信息的Dart模型,将该模型与图像分块技术相结合可以消除图像旋转算法中的浮点运算,使得算法适用于一些无法处理浮...     

Block spatial scheduling modelling and application in shipbuilding

With the wide application of module-shipbuilding technology, problems related to block spatial scheduling occur in various working areas, and this restricts the productivity of shipbuilding. To address the problems and to obtain the optimum block sequence and spatial layout, typical block features and work plates were investigated. A heuristic spatial scheduling model was established based on the investigation and proposed strategies with the objective to minimise makespan. With the heuristic algorithm, a block spatial scheduling system was developed and implemented with real data from a large ship. Through the spatial scheduling system, visual results of daily block layouts and progress charts for all blocks can be easily obtained and work orders can also be created for site workers. Several other spatial scheduling methods are described and compared with the above-mentioned heuristic algorithm. The result shows that the heuristic algorithm is better than Cplex and a genetic algorithm in solving large-scale block scheduling, and the heuristic algorithm is better than a grid algorithm and manual scheduling in all aspects such as makespan, utilisation of work plates, runtime of scheduling and on-time delivery. The developed block spatial scheduling system is applied in a block production shop of a modern shipyard and shows good performance.     

Block preconditioners for symmetric indefinite linear systems

This paper presents a systematic theoretical and numerical evaluation of three common block preconditioners in a Krylov subspace method for solving symmetric indefinite linear systems. The focus is on large‐scale real world problems where block approximations are a practical necessity. The main illustration is the performance of the block diagonal, constrained, and lower triangular preconditioners over a range of block approximations for the symmetric indefinite system arising from large‐scale finite element discretization of Biot's consolidation equations. This system of equations is of fundamental importance to geomechanics. Numerical studies show that simple diagonal approximations to the (1,1) block K and inexpensive approximations to the Schur complement matrix S may not always produce the most spectacular time savings when K is explicitly available, but is able to deliver reasonably good results on a consistent basis. In addition, the block diagonal preconditioner with a negative (2,2) block appears to be reasonably competitive when compared to the more complicated ones. These observation are expected to remain valid for coefficient matrices whereby the (1,1) block is sparse, diagonally significant (a notion weaker than diagonal dominance), moderately well‐conditioned, and has a much larger block size than the (2,2) block. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

多目标参数规划最小有效解的一个注记

在文[1,2]的基础上,进一步研究多目标参数规划最小有效解的存在性问题,并证明了几个充分性定理。     

基于代数决策图的贝叶斯网络参数简化技术

贝叶斯网络是一种进行不确定性知识表达和推理的有效工具,推理算法是贝叶斯网络研究的主要内容之一.目前,贝叶斯网络推理算法采用条件概率表(CPT)来存储贝叶斯网络中各节点的条件概率分布(CPD).CPT中的概率参数随父节点数目的增加呈指数增长,使得网络中概率参数急剧增加,降低了网络推理效率.为提高网络推理效率,本文提出采用代数逻辑图(ADD)取代CPT存储网络中各节点CPD的方法.结合有序二分决策图理论,分析并验证了ADD通过捕捉贝叶斯网络中父子节点之间的环境独立性来减少网络中的概率参数的原理,进而推导出了CPT到等价ADD转化的算法.最后,通过实例验证了ADD存储方式的有效性.结果表明,对于具有环境独立特性的贝叶斯网络,相对于CPT的存储方式,等价ADD存储方式可有效减少网络中的概率参数,为贝叶斯网络推理效率的提高提供一种有效手段.     

基于并联机器人的块状食品包装定位方法

目的为提高包装过程中并联机器人定位精度。方法基于自抗扰控制设计一种机器人末端执行器定位方法。在传统并联机器人结构的基础上配置2台工业相机。根据双目立体视觉检测原理来确定块状食品在生产线上具体位置。为避免干扰因素降低机器人末端执行器抓取精度,设计一种自抗扰控制器,主要包括跟踪微分器、非线性反馈器、扩张状态观测器。最后,搭建实验平台并进行相关验证。结果实验结果表明,实际位置与抓取位置之间偏差距离的最大值为0.3 mm;平均误差只有0.20 mm。所设计自抗扰控制器与PID控制器相比,响应时间仅增加了1%,平均抓取精度却大幅提高。结论所述基于并联机器人的块状食品包装定位方法可使末端执行器在非常短的时间内到达指定位置;运动过程稳定、可靠,不会出现振动现象,可确保抓取精度。     

基于PARAFAC分析和SVM离心泵故障诊断方法

在多尺度平行因子分析理论的基础上，将原始信号经过多尺度小波分解得到三维时频信号，再经平行因子分析得到通道加载因子、时间加载因子和频率加载因子，通过实验分析，后二者可以明显地表征设备正常或故障状态，利用这一特征建立不同状态的离心泵与其对应的时间加载因子和频率加载因子的映射关系，并以此作为改进粒子群算法优化后的支持向量机分类器的特征向量进行故障分类。与小波包能量特征相比，所提的这种诊断方法用于离心泵故障诊断时提取特征更为简便，所提分类器的分类准确率有显著提高，而其复杂度却没有明显增加。