Adaptive Discretization for Computerized Tomography

Two adaptive discretization frameworks are tested for computerized tomography (CT) data reconstruction. Removal of inactive pixels is primary motivation. Efficient and user independent entropy optimized masking is employed for spatial filtering purposes. Density of nodes at high gradient of reconstructed physical property is used as adaptation criterion. An alternative option, independent from noisy projection data and nature of the physical properties, is also discussed. Sensitivity analysis between the uniform and nonuniform (evolved via adaptive route) reconstruction grid reveals the utility of nonuniform grids. Iterative and transform based reconstruction techniques are used. Outcomes are tested successfully on three real world projection data from two different compact CT setups and one commercial high-resolution micro-CT scanner.     

基于LP与小波包的复杂机电系统监测序列混沌降噪方法

针对流程工业生产系统监测数据存在强噪声和混沌性的特点,提出了一种局部投影方法(Local Projection Method)与小波包方法相结合的信号降噪方法。该方法先利用局部投影方法从动力学系统嵌入流形的角度进行多次迭代降噪,并根据关联维数来判定迭代终止;再利用小波包方法从频率的角度进行降噪,抑制高频噪声的干扰,取得了较好的降噪效果。用Lorenz时间序列进行仿真验证,对仿真时间序列加入不同程度的噪声,对比分析小波包、局部投影与该方法降噪后的相空间、SNR值和最大Lyapunov指数,证明了该方法对于中高强度噪声具有更好的降噪效果。并将该方法用于某压缩机组的实际监测数据降噪,评估三种方法的降噪效果,进一步验证了该方法的优越性。     

面向噪声丢包感知的无线网络拥塞算法

针对无线网络链路干扰大、误码率高等特点，以及TCP Westwood算法（TCPW）存在估算带宽时过度依赖包的反馈，缺乏区分传输过程中丢包类型的缺点等问题，提出一种TCPW拥塞控制优化算法--TCPW-F。该算法利用发送速率等构建拥塞因子[F]作为判断丢包类型的依据，同时对判定发生噪声丢包时的拥塞窗口进一步调整，避免噪声丢包引起的窗口下降，提高该情况下窗口的发送效率。仿真结果表明，TCPW-F算法在时延性能方面表现更优，单位时间抖动趋于稳定的速度更快。在同一信道带宽下增大包生成速率，改进算法的实时吞吐量明显高于原算法，具备一定的噪声丢包感知能力，无线网络的TCP传输质量获得较大改善。     

Packet loss detection in networked control systems

One of the main issues related to the reliable operation of network control systems concerns the design of mechanisms able to detect anomalies in the functioning of the communication network through which the control loops are closed. In this article, we address the problem of detecting the occurrence of packet losses and design a mechanism that can detect the occurrence of packet losses directly from process sensor data. Specifically, we propose a moving‐horizon estimation scheme that permits to detect if the packet‐loss rate exceeds prescribed thresholds, which are representative of stability and performance of the control system. We discuss theoretical properties of the proposed solution along with an approximation scheme with reduced computational burden. A numerical example is discussed to substantiate the analysis.     

Beta-Binomial删除信道中的喷泉码文件传输协议

由于命名数据网络(NDN,Named-Data Networking)无环路、逐包、逐跳转发的特点,使得数据包回传成功率降低,而传统的TCP/IP协议中的ARQ和ACK机制对于多播会话不再适用.由于NDN中的传输信道可以等效为二进制删除信道,因此可以通过应用层编码来实现文件的可靠传输.传统的信道编码技术如卷积码、级联码和RS码等复杂度较高,而将NDN与低复杂度的喷泉码的结合可以实现分布式的存储架构,因而可通过喷泉编码在应用层协议中实现可靠的纠删机制,保证整体文件的传输可靠性.以往的研究一般是基于确定的删除概率信道模型,但是由于网络的异构性和信道噪声等因素影响,可能会造成信道丢包概率呈随机性分布.因此,本文在Beta-Binomial分布模型的前提下,根据贝叶斯统计的先验信息和中心极限定理,对随机概率下的纠删信道的文件可靠传输协议进行了数学建模和理论推导.仿真结果显示此模型更具有普适性,此传输协议可在信道状况未知的前提下从理论上求出最小发包数,减少冗余编码包,提高文件整体的投递成功率,在保证传输可靠性的同时有效提升协议传输效率.     

信息技术在医院病案统计中的应用

伴随着我国综合实力的不断提升,信息技术获得了突飞猛进的发展,如今,医疗改革如火如荼地进行,医院的信息管理工作同以往相比较也实现了极大的发展。病案统计工作是指相关工作人员对医院中患者的信息进行全面统计,若是这项工作完成得足够出色,会给医院后续的信息查询工作带来诸多方便和快捷,也能够在某种程度上使医院管理效率和质量实现一定幅度的提升。因此,将信息技术和医院的病案工管理工作进行密切结合,就成为病案管理人员应当重点思考的问题。病案统计工作是医院管理工作中的一个重点环节,病案统计结果能够为医院整体绩效带来十分深远的影响。因此,投入更多时间和精力来提高对这项工作的重视,显得十分关键和重要。文章对信息技术在医院病案统计中的应用展开了分析。     

面向数据流结构的指令映射优化方法

在高性能计算领域,数据流是一类重要的计算结构,也在很多实际场景表现出很好的性能和适用性。在数据流计算模式中,程序是以数据流图来表示的,数据流计算中一个关键的问题是如何将数据流图映射到多个执行单元上。通过分析现有数据流结构的指令映射方法及其不足,提出了基于数据流结构的新型指令映射优化方法。主要是根据多地址共享数据包的特性对指令映射方法进行优化,延迟多地址共享数据路由包的拆分,减少网络拥堵。     

具有双通道数据包丢失的Delta算子系统故障检测

研究同时存在双通道数据包丢失和时变时延的Delta算子网络控制系统（NCSs）故障检测问题.假定数据包丢失发生在控制器到执行器、传感器至控制器的数据传输过程中，并且利用两个相互独立的伯努利随机变量描述是否发生丢包.将上述的NCSs建模为网络切换系统，提出任意切换律下故障检测滤波器的设计方法.利用线性矩阵不等式（LMIs）方法、Lyapunov-Krasovskii泛函和平均驻留时间等得出所考虑的网络切换系统具备指数均方稳定性的充分条件.证明了所用的网络切换系统满足H_∞性能，并推导出了滤波器参数的显式表达.数值仿真结果验证了所提方法的有效性.     

Extraction of Distinguished Hyperbolic Trajectories for 2D Time-Dependent Vector Field Topology

This paper does two main contributions to 2D time-dependent vector field topology. First, we present a technique for robust, accurate, and efficient extraction of distinguished hyperbolic trajectories (DHT), the generative structures of 2D time-dependent vector field topology. It is based on refinement of initial candidate curves. In contrast to previous approaches, it is robust because the refinement converges for reasonably close initial candidates, it is accurate due to its adaptive scheme, and it is efficient due to its high convergence speed. Second, we provide a detailed evaluation and discussion of previous approaches for the extraction of DHTs and time-dependent vector field topology in general. We demonstrate the utility of our approach using analytical flows, as well as data from computational fluid dynamics.