基于远程动态可重构的WSN节点研究与实现

作为近年来的一个研究热点,无线传感网(wireless sensor network,WSN)是一项可能改变现有工作与生活方式的技术.一个无线传感网系统可能由几十个到上万个节点组成.每个节点在保证具有足够的信息处理和通信能力的前提下,还需要满足低功耗和低成本的要求.从高效能计算的角度看,以FPGA为代表的可重构硬件已经被证明是提高系统计算效能的重要方式.传统上,在嵌入式系统中,FPGA被认为并不适用于低功耗设计.然而,FPGA的可重构不仅包括静态可重构还包括远程的部分动态可重构(partial dynamic reconfiguration,PDR).通过对芯片的某一特定区域的时分复用,在所需芯片面积减小的情况下,芯片的功耗可以大大减少.除此之外,WSN部署后的维护和功能的更新也可以通过FPGA芯片的远程PDR来实现.描述了基于远程硬件PDR技术的WSN节点.通过对几个典型算法(IIR,GPSR,SHA-2,FFT)的PDR实现,得出节点的功耗、面积与存储消耗,并与软件实现方式进行了比较.实验结果表明,通过采用PDR技术,在计算时间减少的情况下,所需的芯片面积减少27%,运行时功耗最多可减少60%(829mW).     

研发动态

正计算机化认知训练程序可治抑郁症美国科学家新研发的计算机化认知训练程序可用来治疗抑郁症,所需时间更短且改善程度不输于药物.此项发现表明,一些行为疗法或许能提供治疗抑郁症的现实措施.老年抑郁症的病因尚不明确,其可能与遗传、大脑解剖结构和病理改变、生化和社会心理等因素有关,但这些因素错综复杂并相互交织.目前,虽然心理治疗和药物在某些人身上是有效的,但必须看到,这类治疗对很多人也没任何效果,这一类病患正极需更     

ZFS在基于HDFS的近线存储系统中性能分析与实现

通过将云计算技术应用于近线存储领域,设计实现了基于Hadoop分布式文件系统(Hadoop distributed file system,HDFS)的海量近线存储系统,用以扩展TH-1A超级计算机在线存储系统空间,提高系统利用率.该系统采用胖存储节点(大型的存储服务器)构建基于HDFS的近线存储集群,通过ZFS文件系统来解决HDFS存在的低效和空间利用率低的问题,采用双副本冗余、虚拟存储、动态管理等方法优化存储服务器存储和管理效率,提高了近线存储系统性能.实验结果表明,与传统HDFS集群存储系统相比,该系统在可靠性、经济性及灵活性上均具有一定的优势.     

一种基于SLA与ROI结合的IaaS动态计费模型

IaaS服务的商用化使得对计费模型的研究成为学术界和工业界关注的热点之一.合理公平的计费模型对服务提供商和服务消费者来说都至关重要,现有典型的IaaS服务计费策略多数只侧重服务提供商或服务消费者一方的利益,因此,提出一种基于服务等级协议(service level agreement,SLA)与投资回报率(return on investment,ROI)结合的计费模型来同时保证提供商和消费者双方利益.实验证明,该计费模型对用户和服务商来说都相对比较公平,在二者之间取得了平衡.     

基于移动增强现实的智慧城市导览

提出一种采用移动增强现实技术实现智慧城市导览的方法,满足用户个性化、多尺度、按需推送的智能导览需求,呈现用户虚实融合的周边环境.移动终端计算性能以及资源存储能力有限,但集成多种传感器,方便携带,易于显示.利用服务器实现基于词汇树的海量场景识别定位系统.依据地理位置信息动态划分分区缩减了场景检索范围,基于二进制鲁棒尺度不变特征(binary robust invariant scalable keypoints,BRISK)进行层级式聚类提高了识别算法的实时性.移动终端利用服务器返回的识别结果进行BRISK特征与光流算法结合的混合特征跟踪注册方法,并通过点集映射消除特征点漂移,利用前后帧信息以及关键帧信息减少跟踪抖动.UKbench标准图像库以及真实环境下的实验结果表明,虚实融合的智能导览效果良好.该原型系统已成功应用于上海电信体验馆等展馆智能导览系统.     

基于组织的Web服务访问控制模型

针对现有访问控制策略难以保障面向Web服务的复杂电子政务系统授权的灵活性问题,在研究基于组织的四层访问控制模型(OB4LAC)的基础上,提出一种基于组织的Web服务访问控制模型。以组织为核心,从管理的视角研究访问控制与授权管理问题。通过引入岗位代理和授权单元,使授权随着环境上下文信息的变化而调整,从而实现动态授权,同时利用授权单元的状态迁移,对工作流模式提供支持。并且模型将权限分为服务权限和服务属性权限2级,实现细粒度的资源保护。应用实例结果表明,该模型能够契合电子政务系统中的复杂组织结构,在保护Web服务资源的同时,使得授权更加高效和灵活。     

基于动态有噪网络的增量社团发现算法

在动态社会网络中,诸如垃圾邮件之类的噪声会影响网络的稳定性,导致其社团结构难以被准确发现。针对该问题,提出一种采用增量结构的社团发现算法。利用相对熵处理噪声,通过改进的增量算法发现社团结构。实验结果表明,该算法针对不同动态社会网络的发现性能均优于传统动态社团发现算法,其模块度可达到0.8左右,互信息值变化也较平稳,可有效避免噪声对算法性能的影响。     

余度系统中的动态同步和表决控制

在多通道余度系统的研究和应用中,同步问题是整个余度系统正确运行的基本保证。基于多交叉通道模型和同步时间的静态分配策略,提出动态时间容错方法。针对该方法,设计基于时间容错的动态表决控制算法,实现多通道系统中的动态同步。给出动态同步表决控制逻辑,用于控制表决时间并监测表决数据。理论分析和实验结果表明,时间容错的动态表决控制算法扩展了任务处理的时间窗口,与静态同步算法相比,可有效降低通道故障率,提高对瞬时干扰的抵御能力以及余度系统的可靠性。     

2,2-双(2-(口恶)唑啉)与苯酐联用改性回收PET的动态热性能研究

以扩链剂2,2-双(2-(口恶)唑啉)(BOZ)与苯酐(PA)联用改性回收PET,系统地考察了增黏改性后回收PET动态流变性能和动态力学性能的影响.结果表明,BOZ与PA联用的改性效果明显优于单用BOZ改性回收PET体系;但因扩链剂的加入,在PET分子链中引入的柔性链段而导致聚合物弹性模量下降.     

动态翻译系统中的间接转移关联软件预测算法

动态翻译系统每执行一次间接转移指令均需进行一次地址转换,该过程是翻译系统性能开销的主要来源之一.无特殊硬件支持的翻译系统常采用软件预测法来降低地址转换开销,而软件预测法的预测准确率较低,制约其对翻译系统整体性能的提升.低开销关联软件预测算法(low-overhead correlated software prediction,LOCSP)可利用代码副本区分待预测指令的不同转移场景,将到达该指令的多条动态执行路径分离为多个互不重合的代码缓存副本,并为各个副本提供独立的预测链.从而在不增加动态指令数的前提下实现关联预测,显著提升软件预测的预测准确率.同时,LOCSP算法基于动态剖析的结果,仅对部分难预测的热点间接转移指令进行关联软件预测,进一步降低预测开销.实验表明,相比软件预测法,LOCSP算法可将平均预测准确率从58.9%提升至82.2%,将翻译系统的整体性能开销平均降低19.3%,最高降低41.9%,而平均静态代码数量仅增加2.4%.