DNA测序问题——2003年第3期题解

问题分析这是一道典型的分类问题,我们知道该问题的关键是要从已知的分好类的20个字母序列中提取用于分类的特征。知道了这些特征,我们就可以比较容易的对那些未表明类型的序列进行分类。分类标准:(1)所取特征必须可以标志A组和B组,也就是说,我们利用这些特征应该可以很好的区分已经表示分类的20序列。这是一个比较显然的理由。(2)所取特征必须是有一定的实际意义的。这一点是绝不能被忽视的。比如,不考虑模型的实际意义,我们可以以序列的开头字母为分类标准:已知在B类中的十个序列都是以gt开始的,而在A类中十个没有以gt开始的,甚至以g开始的都没有。显然这个条件满足第一个条件的。如果仅因此就认为这种特征是主要的,并简单的利用这个特征将所有待分类的序列分成两类,显然是不合理的。基于上述分类标准,我们利用DNA序列的局部性和全局性的特征,从频率角度和周期性角度出发来综合分析这道分类问题。     

多核程序交互理论及应用

多核处理器上共享缓存使用效率,即程序局部性是影响并行程序性能的关键因素之一。提出了以足迹为基础的局部性理论。介绍了缺失率、重用距离和足迹之间的转化关系,并利用足迹可组合性特征建立了并行程序局部性预测模型。     

基于控制点影像库的控制点自动选取初探

地面控制点的快速选取与定位是几何纠正的重要环节之一,鉴于控制点快速、自动选点的迫切需求,国内外已经开始考虑局部性和全国性控制点影像库的建立.本文首先介绍了控制点影像库设计的原则,然后基于影像库进行控制点的自动选取并给出了匹配流程,最后通过实验验证其有效性.     

A data mining structure platform of BSCM

The problems, such as functional coupling too close, the sharing of resources not high level, difficult to reuse software and the extendibility not good, have been exited in Data mining software. So a data mining structure platform of BSCM （Basic Semantic Characteristics Meaning） has been presented for these problems. It includes six parts of the DM application in BSCM, DMBSCM-BSCMM arbitration service, DMBSCM-BSCMM Localization service, orientation service, DMBSCM-BSCMM datum service, DMBSCM-BSCMM application resource and OS interface. It can implement separately the application and service with the characters＇ openness, flexible, reuse, extensible.     

空间数据库中一种自适应的缓存替换策略

随着近年来空间数据库研究和应用的不断深入,针对空间数据库中数据组织和查询的特征来设计缓存页面替换策略成为一个新的研究问题.Voronoi图是一种重要的空间数据库组织技术,在处理kNN查询时具有非常好的性能.针对Voronoi图组织的空间数据库,首先利用空间局部性提出了一种基于欧氏距离的替换策略,在发生页面失效时选择距离上一次访问页面欧氏距离最远的页面进行替换;进一步,针对不同kNN查询的搜索空间大小差异非常大的特点,在LIRS替换策略基础上提出一种自适应替换策略,通过对HIR页面占缓存比例自动调整来适应不同的查询.综合两者,形成基于欧氏距离的自适应缓存页面替换算法AELIRS.大量实验表明,在缓存大小与搜索空间大范围变动中,AELIRS始终优于其他替换策略.     

一种数据块关系指导的缓存替换方法

提出了一种数据块关系指导的缓存替换方法BDP(block correlations directed replacement policy).数据块关系所表示的空间局部性可以用来指导存储系统的缓存替换策略.BDP利用历史访问信息和实时访问信息,预测数据块未来的空间局部性特征,并设计数据块驻留时间的控制策略,减少现有替换算法对空间局部性预测失败带来的失效惩罚.同时给出了BDP的有效缓存模型.模拟结果显示,对大多数实际系统工作负载,BDP的失效率相对LRU算法下降11%～38%,优于现有的考虑空间局部性的替换算法.     

基于横向局部性的多核计算模型

片内多核已成为延长摩尔定律的方式,并行算法设计、编程模型、编译器和运行时系统都需要利用计算模型进行分析。现有多核模型对线程间共享缓存等资源的竞争已有较精确的模型,但是对于线程间数据共享考虑较少。提出线程间共享缓存的横向局部性和任务共享率概念,基于此扩展串行存储层次模型RAM(h),提出考虑任务共享率的多核并行计算模型MRAM(h)。     

并行程序设计语言中局部性机制的研究

大规模并行应用程序的性能优化和并行化的关键瓶颈之一在于多核CPU中越来越深和越来越复杂的存储层次。文中系统地分析和总结了当前主要多核CPU和并行程序设计语言中的局部性设计方法,提出了两种局部性,即横向局部性和纵向局部性,从这两种局部性的视角深入分析了当前的主要并行程序设计语言的局部性设计机制,进一步总结对比了其优缺点,并指出了新一代并行程序设计语言应具有的特点,重点提出了新语言应同时综合考虑两种局部性支持的设计机制的研究观点。     

二维非线性对流扩散方程求解程序的测试与优化

在IA-64架构Itanium2处理器上,应用gprof和pfmon对二维非线性对流扩散方程求解程序源代码进行了性能测试.在分析给定程序的数据结构,子过程调用关系,重点子程序中循环体的迭代空间、数据空间、访同轨迹,输入输出数据量大小和程序结构等的基础上,应用子过程合并、循环变换、分支消除、循环顺序逆转、数组一维结构化为二维结构、输入参数给定等方法,改善了数据访问的时空局部性,程序性能有15%的提高.     

二进制翻译后端指令分级索引策略

随着硬件平台的多元化,软件兼容性问题日益突出,二进制翻译技术是解决软件兼容性问题的重要手段.鉴于二进制翻译系统大部分执行时间消耗在后端指令的查找和执行过程中,高效的指令索引策略可以减少系统的指令查找开销,提高系统的整体效率.在对二进制翻译系统后端指令局部性特征进行统计分析的基础上,设计了一种能充分挖掘现代计算机系统硬件性能的二进制翻译指令分级索引策略.该策略结合二进制翻译系统后端指令特殊的局部性特征,使用针对性的替换算法对后端指令进行缓存,降低了系统的指令查找开销.在引入了LIIS索引策略后,开源二进制翻译系统QEMU的后端指令查找时间减少了70％,整个系统执行效率提高了15％.