基于混合蛙跳和遗传规划的跨单元调度方法

针对运输能力受限条件下的跨单元问题,提出了一种基于混合蛙跳与遗传规划的超启发式算法.将改进的混合蛙跳算法作为超启发式算法的高层框架,为跨单元调度问题搜索启发式规则,同时利用遗传规划产生可以兼顾多因素的优质规则,用于扩充超启发式算法的规则集.实验表明,提出的算法可以有效地搜索出优异的规则组合,并且通过遗传规划产生的规则可以在很大程度上改善候选规则集,提升算法性能.     

CR-OFDM系统中基于人工鱼群算法的多业务资源分配

在多用户CR-OFDM系统中,采用一种简化功率分配新方法和人工鱼群算法进行资源分配。该方案在不干扰主用户正常通信的前提下,综合考虑各用户的语音、数据、流媒体三种业务的不同Qo S需求,合理地分配资源。先采取一种同时满足总功率和干扰功率限制的反比于干扰因子的简化方法进行功率分配。再通过人工鱼群算法寻优,求得子载波分配矩阵。仿真及分析显示,该方案可以在不影响授权用户通信的前提下,满足多用户不同业务的Qo S和时延需求,并有效提高系统总速率,降低算法复杂度的同时性能接近于最优。     

均流式并联双向DC-DC控制器的设计

首先介绍混合动力列车能源框架图;然后对其中的核心枢纽(并联双向DC-DC)进行建模与分析,提出了自均流的双闭环控制方案;最后,为验证方案的可行性,在Simulink下进行了仿真.结果表明,均流式并联双向DC-DC控制器在双闭环的控制下,不仅能够保证输出电流与输出电压的稳定,并且在自均流的控制方案下,能够将初始电感平均电流差值由0.34 A降到低于0.01 A以下,验证了上述理论方案的可实践性.     

基于PCM的大数据存储与管理研究综述

大数据已经成为当前学术界和工业界的一个研究热点.但由于计算机系统架构的限制,大数据存储与管理在性能、能耗等方面均面临着巨大的挑战.近年来,一种新型存储介质——相变存储器(phase Change Memory,PCM)——凭着其非易失、字节可寻址、读取速度快、低能耗等诸多优点,为计算机存储体系结构和数据管理设计带来了新的技术变革前景,也为大数据存储和管理带来了新的契机.PCM既是一种非易失存储介质,同时又具备了内存的字节可寻址和高速随机访问特性,模糊了主存和外存的界限,有望突破原有的存储体系架构,实现更高性能的存储与数据管理.概述了PCM存储器的发展现状;总结了目前基于PCM的持久存储技术和基于PCM的主存系统等方面的研究进展;并讨论了PCM在多个领域的应用现状.最后,给出了基于PCM的大数据存储与管理研究的若干未来发展方向,从而为构建新型存储架构下的大数据存储与管理技术提供有价值的参考.     

基于GPU加速的超精简型编码数据库系统

在数据爆发式增长的今天,特别是通信、金融、互联网等领域产生的大规模数据,在存储和查询方面给业界带来了前所未有的压力.在这种背景下,当前的数据库和数据仓库系统通过对数据进行压缩编码,在节约空间的同时减少了数据表查询时所需的I/O,获得性能上的提升,但大部分系统在面对实际大规模企业数据应用时依然无法在压缩比、导入时间或查询性能上完全满足企业需求.通过基于一定的规则对数据重新进行编码和精简,实现了一种新型超精简型编码的数据库系统HEGA-STORE.采用行列混合存储的架构;提出基于列内和列间规则挖掘和编码的数据导入存储计划;同时在规则挖掘和编码中使用GPU作为协处理器并行处理算法从而提高效率.通过开发编解码原型系统,对大规模网易易信通信记录数据和网易后台日志数据的导入和查询分别进行了测试,并与其他压缩编码算法和数据库、数据仓库产品进行比较.对比实验结果表明,相比同类数据库和数据仓库产品,原型系统拥有极高的压缩比,并且在导入速度和全表扫描查询速度也处于领先地位,同时使用GPU和CPU协作进行数据处理时也能进一步提高系统性能,验证了提出的超精简型编码数据库系统的实际应用价值.     

无线传感器网络中基于ELM的混合入侵检测方案

在研究机器学习算法的基础上,提出一种基于极限学习机( ELM)的混合入侵检测方案。将无线传感器网络分为感知层、数据汇聚层和核心控制层,在每层分别设置与其相适应的入侵检测方案,并在能量充足的核心控制层布置信任管理模块和ELM模块。信任模块可以及时筛去异常节点,相比于支持向量机算法训练速度更快,可提高入侵检测效率。实验结果表明,该方案在保证较高检测率的基础上,降低了能耗,延长网络运行时间,更适合于资源受限的无线传感器网络。     

一种新的基于复合混沌的彩色图像加密方案

为了提高图像加密的安全性和抗攻击能力,提出一种基于新的一阶映射和六维超混沌映射的彩色图像加密方法。图像加密的本质是置乱和扩散像素,新的一阶混沌映射把彩色图像的每个分量的像素都进行置乱和扩散,六阶超混沌映射对彩色图像进行混合扩散。实验结果和安全性分析表明,该加密方案有一个较好的加密效果,有更大的密钥空间,并且能够抵制常见的攻击。因此,该加密方案能被应用在通信安全领域来确保图像传输的安全性。     

小型尾坐式飞行器航姿参考系统

针对小型尾坐式飞行器姿态实时解算问题,研究了低成本的航姿参考系统(AHRS).由于MEMS惯性器件精度较低,设计了混合卡尔曼滤波器,以姿态四元数和陀螺随机漂移为状态变量,抑制了载体长时间飞行时陀螺漂移造成的累积误差.由于加速度计输出值在除重力加速度之外的附加加速度较大时不可信,完善了判断载体运动状态的方法,根据加速度计的实际输出,选择加速度值或者磁场强度作为观测量.实验结果表明,设计的算法在精度和计算效率方面都能满足控制系统的需求,更加适用于对实时性有较高要求的飞行器.     

求解多目标优化问题的自适应混沌混合蛙跳算法

针对多目标优化问题提出一种自适应混沌混合蛙跳算法MACSFLA(Adaptive chaos shuffled frog leaping algorithm for multiobjective optimization)。使用动态权重因子策略以提高混合蛙跳算法SFLA(Shuffled Frog Leaping Algorithm)收敛效率,引入基于Pareto支配能力的SFLA子族群划分策略,使得SFLA能够应用于多目标优化问题。在此基础上,MACSFLA首先利用SFLA快速寻优能力接近理论Pareto最优解,然后采用自适应网格密度机制动态维护外部存储器Pareto最优解规模,并使用自适应混沌优化技术改善Pareto最优解集样本多样性,最后利用Pareto最优解选择策略为青蛙种群选择最优更新粒子。多目标函数测试实验结果表明,与MOPSO和NSGA-Ⅱ相比,MACSFLA在Pareto最优解集均匀性和多样性上有明显优势。     

一种基于HSV空间的自然图像抠图算法

自然图像抠图是指从自然图像中把前景物体抽取出来的技术。提出一种基于HSV空间的自然图像抠图算法,算法以Grab Cut为基础,利用图像HSV空间的主色波形图动态设定高斯混合模型参数,并通过引入能量函数迭代差值加快收敛。算法提高了Grab Cut在抠图中的分割效率和精度。算法应用于背景颜色较少的彩色图像,取得了较好的抠图效果。