容许两个盘故障的磁盘阵列数据布局与图分解的条件和存在性研究

从一个新的途径讨论容许两个盘故障的磁盘阵列数据布局：把由数据单元和通过“异或”运算得到的校验单元组成的校验组用一个图表示，把校验组容许两个盘故障的阵列布局归结为校验组的单元集合的划分，进而转化为校验组的图的顶点和边组成集合的满足一定条件的分解．证明了校验组容许两个盘故障的单元集合划分的充分必要条件及存在性；讨论了优化阵列布局方案性能的条件；给出了阵列布局的步骤．从而为设计具有最优性能的容许两个盘故障的磁盘阵列数据布局方案提供了有效的途径．     

双容错数据布局算法DP-RAID扩展研究

基于单容错编码的数据布局已经不能满足存储系统对可靠性越来越高的要求。对基于多容错编码的数据布局的研究受到了广泛的关注,并且出现了一些多容错的布局算法,如多维Parity,DH1,DH2等。但这些布局算法普遍存在冗余度较差、计算负载大等缺点。DP-RAID是一种基于水平方向和对角方向双重奇偶校验的双容错数据布局算法。该布局计算负载小,实现简单,但该布局要求校验条纹长度为素数。本文对DP-RAID进行扩展,使其能够应用于校验条纹长度为素数减一的环境。与其他双容错布局算法比较表明,该布局算法在保证同样可靠性的情况下,性能有了明显的提高。     

双容错磁盘阵列校验散布布局的优化

采用模拟退火算法,对双容错磁盘阵列RAID6的数据布局进行校验散布优化,并且根据理想数据布局最主要的标准"重构负载均匀分布",以及对性能影响也较大的标准"校验负载均匀分布",对这种校验散布算法进行了验证,最后通过仿真实验,测试它的性能,并做出分析,结果显示该方法使RAID6在降级模式和重构模式下的负载得以均匀分布,从而使它的性能得以提高。     

一种新的三容错最大距离可分阵列码

随着海量存储系统的发展,双容错数据布局已不能满足系统对可靠性要求.在双容错行对角线奇偶码的基础上,只增加1冗余校验列,提出一种新的3容错最大距离可分阵列码.采用二元矩阵给出了新的阵列码代数编码定义,并通过基二元矩阵变换,给出结构简单易于软硬件实现的译码算法.并理论上证明新阵列码具有最大距离可分编码特性,空间利用率达到了3容错编码最优.与现有其它3容错编码进行比较,分析结果表明新码的编译码效率,小写性能,以及平衡性的综合性能达到最优.     

基于奇偶校验的三容错数据布局研究

基于单容错编码的数据布局已经不能满足存储系统对可靠性越来越高的要求。对基于多容错编码的数据布局的研究受到了广泛的关注,并且出现了一些三容错的布局算法,如HDD1,HDD2等。但这些布局算法普遍存在冗余度较差、计算负载大等缺点。提出了一种基于三重奇偶校验的多容错数据布局算法TP-RAID(Triple Parity RAID)。该算法只需要在RAID5阵列系统中增加两个校验磁盘,通过水平、正向对角和反向对角三重奇偶校验,可容许同时发生的三个磁盘故障。该算法编码、解码简单,三重校验条纹长度相等,计算负载小,易于实现。此外,由于该算法中尽量减少了三重校验之间逻辑关联,使得该算法的小写性能比其他的三容错算法相比有了大幅度的提高。     

图因子分解的故障节点快速修复

为了提高分布式存储系统中故障节点的修复效率, 提出一种新的部分重复(fractional repetition, FR)码的构造算法. 该算法利用完全图的因子分解进行构造, 称为CGFBFR (complete graph factorization based FR)码. 该算法首先对完全图进行因子分解, 分解完成以后确定完全图的因子分解个数, 根据需要存储数据块的重复度来选择完全图的因子个数, 将完全图选中的因子所有顶点当做分布式存储系统中需要存储的数据块, 然后对选中因子图的边进行标记, 标记的边当做分布式数据节点进行存储. 最后根据选中的因子的顶点和边生成编码矩阵, 在分布式存储系统中按照编码矩阵中的数据对数据块分别进行存储. 实验仿真结果显示, 本文提出的一种新的部分重复码构造算法, 与分布式存储系统中的里所(reed-solomon, RS)码、简单再生码(simple regenerating codes, SRC)以及最新的循环可变部分重复(variable fractional repetition, VFR)码相比, 在系统修复故障节点时, 能够快速地修复故障节点, 有效降低了故障节点的修复带宽开销、修复局部性、修复复杂度, 而且构造过程简单, 同时可以灵活选择构造参数, 广泛适用于分布式存储系统中.     

面向大规模二部图的分布式Tip分解算法

Tip分解作为图数据管理领域的热点研究问题,已被广泛应用于文档聚类和垃圾邮件组检测等实际场景中.随着图数据规模的爆炸式增长,单机内存已无法满足其存储需求,亟需研究分布式环境下Tip分解技术.现有分布式图计算系统的通信模式无法适用于二部图,为此,首先提出一种基于中继的通信模式,以实现分布式环境下处理二部图时消息的有效传递...     

高效的部分冗余容错编译:复制错误流关键子图

传统的容错编译通常复制所有的计算并且使用完全冗余的存储单元来保证容错.这种完全冗余在存储空间和性能上的开销都是相当大的.在错误流分析的基础上提出错误流图的关键子图的概念以及通过关键结点和关键路径生成关键子图的方法,并设计了通过复制错误流关键子图实现部分冗余的算法.在保证有效容错能力的同时,部分冗余明显减小了经过容错编译的程序在存储空间和性能上的开销.实验显示,与复制全部错误流图的完全冗余相比,在结点覆盖率降低6.25%的情况下,部分冗余算法最多能够减少寄存器的使用数量6.25%,减少功耗超过17%,减少执行时间接近26%,同时提高性能超过22%.     

融合信任关系和用户项目二部图的推荐算法

传统冷启动和数据稀疏性问题是推荐系统面临的两大难题。现有的大多数基于矩阵分解的推荐方法将用户孤立对待,忽略了用户之间的信任关系,从而导致推荐性能低效。提出一种融合信任关系和用户项目二部结构的矩阵分解推荐方法。该方法在对评分矩阵进行分解的基础上,加入用户信任关系和用户项目二部图结构信息,采用梯度下降算法训练模型参数。Epinions数据集上的对比实验表明,该方法有效提高了推荐系统的准确性和可靠性,尤其在冷启动和稀疏数据情况下,其推荐精度明显优于传统的推荐方法。     

一类自选网络的容错直径与容错路由算法

作为加利图的一种,自选图AGn相对于其它网络结构,在并行计算及分布式计算领域有着更好的特性,因而受到广泛的重视.ANn是由翼有虎提出的基于AGn的一类新的网络结构.这个新的网络结构在直径、容错度、容错直径和汉密尔顿连通性上都优于网络AGn.虽然该网络结构已经有了较好的非容错路由算法,但是依然没有一种针对这个结构的容错路由算法以完善其实际应用.文中通过研究ANn的性质,得出了容错直径,然后基于该容错直径,设计并实现了ANn容错路由算法,最后验证了该算法的正确性.     

Effective solution of certain problems of theory of schedulings of nets

Cybernetics and Systems Analysis -     

机车空调逆变电源设计

本文讨论的是机车空调逆变电源系统的设计与研究。该电源系统主要是由DC/DC的BOOST升压部分和DC/AC三相逆变部分两部分组成。DC/DC部分所得直流电压通过DC/AC部分逆变成三相交流电,供给空调机组工作。同时,为使电源系统能更可靠的运行,也设计了相应的故障检测、保护等辅助电路。     

制造型企业仓储物流管理的RFID应用——卷烟厂按垛出库及到货扫描系统初探

针对国家烟草管理的现状,有关主管部门在全国推行“行业卷烟生产经营决策管理系统工程”,利用条码等自动识别技术手段实时掌握全国的生产经营信息。但某卷烟厂此前的物流环节已经是“件烟成垛”运输,如何在尽可能保持原有企业管理体系的前提下,达到有关部门的数据统计要求,解决成垛卷烟的物流和信息流的交互与统一问题成为技改的核心。该项目成功的将条码识别与射频识别有机结合起来,为烟草行业信息化提供了生动的应用案例。     

煤矿多功能物联网读写器的设计

介绍了物联网的概念和结构组成,分析了物联网在煤矿中的具体应用,详细介绍了一种具有煤矿特色的多功能物联网读写器的设计与实现。该读写器应用在物联网的感知层,能够进行物体识别和各类物理信号与环境参数的传送,为煤矿应用物联网提供了一个很好的感知层解决方案。     

机械臂绝对定位精度测量

提出了用激光跟踪仪标定机械臂的D-H参数、测量机械臂绝对位姿以及对机械臂的绝对定位精度进行分析的方法;用激光跟踪仪测量机械臂各个关节单独运动时得到的一系列离散点,就可确定机械臂各个关节的轴线,由此建立机械臂的D-H坐标系,并对D-H参数进行标定;然后,给出了由6D激光头位姿确定机械臂末端位姿的方法;最后,推出了由测量位姿值与命令位姿值相比较,得到机械臂绝对定位的位置和姿态偏差的方法;这些方法可以有效、迅速地完成对机械臂绝对定位精度的测量.     

Determination of the possible duration of performance of a set of tasks

Cybernetics and Systems Analysis -