面向云计算的虚拟机动态迁移技术研究

以虚拟机动态迁移关键技术的优化作为研究的主要目标,对现有的虚拟机动态迁移框架进行解析,改进动态迁移机制和迁移算法,提出预测概率算法和内存压缩算法。通过实验与比较分析,证明该改进框架和算法在虚拟机动态迁移上减少了数据传输量,缩短宕机时间,提高了虚拟机动态迁移性能。     

提高DTW运算效率的改进算法

为了提高现有的动态时间弯曲算法的运算效率,在现有的动态时间弯曲算法的基础上,针对长度分别为N和M、且长度较长的时间序列数据,提出了一种改进算法.该算法以少量的存储空间为代价,在一定程度上提高了运算效率,尤其是当两个时间序列的长度较长时,运算效率提高的更为明显.在相同运算环境下的进行实验,并对实验结果进行了比较和分析,结果表明了该改进算法的有效性.     

面向动态车辆路径的改进变邻域搜索算法

为了切实求解带时间窗的车辆动态路径问题,提出一种改进变邻域搜索算法,并建立了相应数学模型。算法运用聚类方法完成客户分配和路线规划的初始解构建。插入一交换混合算子实现抖动过程,提出后优化过程改进解空间,并采用最佳改进策略实现算法在求解质量和运行时间上的最佳平衡,引入模拟退火思想控制新解接受、地理位置分布等,并对路径选择进行了分析。通过与其他算法的实验结果比较表明该算法的可行性和高效性。     

无限制二维下料问题的改进动态规划算法

本文给出了一种求解无限制板材下料问题的动态规划解法，对该算法的计算复杂度 进行了分析．并针对算法的特点提出了改进方案．通过理论分析得到改进方案的适用范围， 并描述了这一改进动态规划算法的应用前景．数值实验表明，该算法可以缩简传统动态规划 算法的计算时间和空间，同时得到解的最优值．     

城市动态时间最短路径诱导系统实现研究

就城市路网动态时间最短路径诱导系统的实现展开研究.针对邻接表和邻接矩阵在保存完整的路网信息时出现高冗余并导致算法计算时间成倍增加的现象,以改进的前向关联边结构作为路网的存储结构,并依此对Dijkstra算法进行改进,用于路网节点之间动态时间最短路径的求取.在此基础上,基于市区实时交通流数据和相位配时信息,结合高精度交通电子地图,开发了东莞市动态路径诱导系统进行实验仿真.该系统针对改进后的算法与原算法的差异,设置了静态和动态两种最短路径计算模式,对两种模式的计算时间和计算结果进行了对比.结果表明改进算法能够在不增加时间复杂度的前提下,充分考虑动态交通流状况、交叉口限向和转向延误,有效解决城市路网动态时间最短路径问题.     

基于概率计算模型改进的相关性层次遮挡裁剪算法

对复杂动态场景进行高效的可见性裁剪是实时绘制领域研究中的一个重要问题.围绕该问题开展工作,并针对相关性遮挡裁剪算法中的问题进行了改进.针对相关性层次遮挡裁剪算法存在冗余和不必要遮挡查询的问题,给出了一种概率计算模型.通过比较遮挡查询时间开销与绘制时间开销的数学期望,改进了相关性遮挡裁剪算法中遮挡查询的查询策略,从而进一步缩小了查询集合,使遮挡查询更加合理.实验结果表明,该算法对深度复杂度高、面片数量大的复杂动态场景有较好的裁剪效率,能够很好地满足实时绘制的要求.     

带时间窗动态车辆路径问题的改进蚁群算法

针对带时间窗动态车辆路径优化问题的特点,通过状态转换,将求解动态车辆路径问题转化为求解一系列基于时间轴的静态子问题。分析了蚁群算法的不足之处,对原有蚁群算法进行改进,引入“扰动因子”和“奖惩”机制,并对动态车辆路径问题进行了实验仿真,结果表明,改进后的蚁群算法提高了全局寻优能力与收敛速度,取得了较好的效果。     

基于自适应动态窗口改进细菌算法与移动机器人路径规划

针对移动机器人在复杂环境下的路径规划问题,提出一种新的自适应动态窗口改进细菌算法,并将新算法应用于移动机器人路径规划。改进细菌算法继承了细菌算法与动态窗口算法（dynamic window algorithm, DWA）在避障时的优点,能较好实现复杂环境中移动机器人静态和动态避障。该改进算法主要分三步完成移动机器人路径规划。首先,利用改进细菌趋化算法在静态环境中得到初始参考规划路径。接着,基于参考路径,机器人通过自身携带的传感器感知动态障碍物进行动态避障并利用自适应DWA完成局部动态避障路径规划。最后,根据移动机器人局部动态避障完成情况选择算法执行步骤,如果移动机器人能达到最终目标点,结束该算法,否则移动机器人再重回初始路径,直至到达最终目标点。仿真比较实验证明,改进算法无论在收敛速度还是路径规划精确度方面都有明显提升。     

一种基于动态散列和事务压缩的关联规则挖掘算法

关联规则挖掘搜索给定数据集中反复出现的数据模式,找到它们之间的相关性。分析了经典Apriori算法存在的时空效率低的缺点和数据形式对算法效率的影响。提出一种基于动态散列和事务压缩技术的改进,动态应用散列技术减小候选频繁项集的规模和数据库扫描次数,应用事务压缩技术缩小数据库中事务量的长度和总数,从而提高了算法的时间空间效率。与Apriori算法进行的比较验证了新算法的正确性与效率。     

无人机中继通信系统中信息传输调度算法研究

研究了将无人机作为通信中继平台对战区实施无线通信覆盖时的信息传输调度算法.首先介绍了几种基于信息特征(如优先级、长度、信息在系统总的占用时间等)的调度算法.为了克服传统调度算法的缺点,提出了一种改进的动态优先权调度(DPS,Dynamic Priority Scheduling)算法,将信息的优先级与接受系统服务的时间联系起来,动态调整信息的优先权,从而获得较小的系统平均时延,而且对不同信息又不失“公平性“.最后给出了几种调度算法的仿真结果,并对结果进行了分析.分析表明,动态优先权调度算法是一种比较适合无人机通信中继的实用调度算法.     

基于约束误差判据的动态地形可视化算法

在动态地形可视化中,误差判据决定着每帧需要绘制的三角形结点个数, 决定着渲染地形的真实度和算法效率。常用的屏幕误差计算方法,在实时绘制阶段为避免 T-连接和裂缝的生成,需要大量的维护工作并产生大量冗余三角形,不利于地形的实时绘制。 论文利用局部地形粗糙因素约束嵌套误差判据球,能较好的体现地形的局部细节,同时减少 平坦地区冗余三角形的产生。并利用延迟判断的帧间连贯性减少实时绘制时的计算量,进一 步提高算法效率。实验结果表明,利用带约束的误差判据的动态地形可视化算法能够有效减 少冗余三角形,在体现地形真实效果的同时有效提高算法效率。     

基于改进A*算法的越野路径规划研究

针对车辆的越野路径规划问题, 研究并分析了地形坡度和地表属性对于车辆路径规划的综合影响。引入了窗口移动法对地形进行先期的坡度计算和通行性分析, 就轮式车辆和履带式车辆分别建立了地表属性的粗糙度评价指标, 并采用面积占优法将地表属性栅格化。通过建立禁忌表, 叠加了坡度与粗糙度的约束影响以减少搜索范围, 提高搜索效率。构造了改进A*算法的估价函数, 并结合expand表、open表、closed表以及path表设计了考虑坡度和粗糙度约束的路径优化算法。仿真结果表明, 该算法能够快速有效地实现符合真实地形环境的越野路径规划。     

基于改进蚁群算法的直升机航迹规划仿真

提出了基于改进蚁群算法的直升机航迹规划仿真过程,直升机在执行任务的过程中,有效地利用地形以躲避雷达扫描是直升机提高其生存能力的关键手段。利用真实地形的DEM数字高程建立真实地形;根据目标与雷达的交会几何关系,推算出雷达在真实地形中扫描的盲区;并针对传统的蚁群算法缺点,提出一种改进的蚁群算法仿真飞机飞行通过雷达区域,为其选择一条安全的飞行路线,使直升机从起始点到目的点的路径最优,从而达到提高战斗效率的目的。     

基于图象空间判据的地表模型加速绘制技术

在利用图形绘制实现虚拟现实的研究工作中，为了加速图形生成以保证实时的图形绘制，物体层次细节模型LoD(level of detail)的选择是其最主要的解决办法.其主要原理是根据物体对于观察者的重要性选择该物体绘制的细节.地表模型作为多边形网格模型的一种特殊几何模型，在各种虚拟现实系统中有着重要而广泛的应用.该文通过对地表模型实时生成特殊性要求的分析，提出具有焦点加权因子的基于图象空间误差的、适用于地表模型特殊性的、有效的加速简化方法.以焦点和显示面积的有效结合作为物体重要性评价尺度，有效地简化了地表模型的绘制.同时，算法结合均匀网格模型的多分辨率细节层次模型，以“块”作为地表模型大面积简化的空间单位，加速地表模型的简化操作，以实现较为复杂的地表模型的实时绘制.     

基于改进蚁群算法的越野路径规划

针对车辆的越野路径规划问题,研究并分析了地形坡度和地表属性对于车辆路径规划的综合影响。引入了“窗口移动法”对地形进行先期的坡度计算和通行性分析,就轮式车辆和履带式车辆分别建立了地表属性的粗糙度评价指标,并采用“面积占优法”将地表属性栅格化。通过建立禁忌表,叠加了坡度与粗糙度的约束影响以减少搜索范围,提高搜索效率。构造了改进蚁群算法的估价函数,并结合路径表设计了考虑坡度和粗糙度约束的路径优化算法。仿真结果表明,该算法能够快速有效地实现符合真实地形环境的越野路径规划。     

基于libMini的动态地形实时渲染算法

为了减少地形动态变化时的地形计算时间,满足动态地形实时可视化的需要,在地形渲染库libMini的基础上,依据地形动态变化的局部性特点,以及库中LOD(Level ofDetail)算法的具体实现方式,运用局部更新的思想,提出了一种动态地形实时计算和渲染算法.算法避免了在地形动态变化时进行大量重复计算,使得在地形动态变化时所需的计算量大大减少,达到实时渲染要求.实验表明,算法使得局部地形动态变化时地形计算和渲染的时间从秒级降低到毫秒级,可以满足实时渲染要求.     

用于TF/TA仿真试验的数字地形模型研究

采用数字仿真方法进行TF/TA实验时,需要生成飞行器在实战中可能遭遇到的各种真实地形场景。为了借助计算机模拟方法产生所需各种复杂多变的数字高程模型,提出了改进分形几何法和数学函数法来自动生成数字地形模型的方法。前一种方法可以根据需要控制地形的光滑度,可以为视景仿真系统提供具有细部特征的真实感地形;第二种方法产生的几种典型地形突出了不同地域的地形特点,多用于TF/TA算法的验证。大量的仿真结果说明了这些方法的可行性。     

三维地形场景局部高精度地形快速更新方法

三维地形场景在很多应用中需要通过及时更新局部高精度地形数据来构建重点区域的精细场景,针对局部区域地形数据的动态更新,提出了基于GPU实时网格细分的局部高精度地形的“镶嵌”算法;通过在GPU中对更新区域的地形网格实时插值细分来增加三角面片数,提高地形模型的几何精度,在有效保证更新区域地形绘制精度的同时,并没有增加内存与显存之间的数据传输压力。实验结果表明,更新区域的绘制精度能够满足要求,且执行效率优于现有的常用算法。     

一种大规模地形可视化的平滑调度算法

提出一种适于大规模地形绘制的光滑调度算法.采用四叉树分块结构和Z 型填充曲线组织地形数据,利用地形数据的局部连续性提高调度效率;设计一种内存空间分配算法调度地形数据,实现对恒定帧速率绘制算法的支持;通过可控调度区实现调度优先级计算,在内存空间需求和调度时间需求之间取得平衡;采取预估调度的策略实现平滑调度并有效减少绘制中的缺块现象.算法实现了地形场景漫游中的数据平滑调度,有效地避免了因内外存大数据量交换而引起的显示延迟和跳跃现象.实验结果表明,利用平滑调度算法,数据调度的准确性和稳定性有了较大提高,在地形漫     

基于改进的约束四叉树LOD全球地形实时绘制

由于大规模三维地形可视化的数据量大、组织结构复杂等特点,对大规模地形数据的分块、调度和组织已成为研究重点。传统的INY．树结构存在节点重复储存、大地形绘制效率不高、T形裂缝等问题,论文提出了一种改进的约束四叉树多细节层次绘制算法,减少了储存冗余。在全球地形实时绘制的时候,采用了改进的细节层次细分评价函数和简单的“裙边”裂缝处理方法,并且使用了四种绘制优化策略。通过实验结果可以看出,计算机储存减少,计算量降低,大地形的实时绘制效果、效率很好。对虚拟城市、数字地球的构建和应用有参考价值。