高分辨率数值计算研究

高分辨率计算是高置信度计算中一个极其重要而复杂的研究问题。相对传统的数值计算,高分辨率计算对计算机系统和应用程序(物理建模、参数、计算方法和算法等)提出了很高的要求。并行计算机的发展为大规模科学计算,特别是数值计算分辨率的提高提供了条件。同时,数值计算分辨率的提高也对计算机的计算能力、计算方法、物理建模和参数等提出了新的、更高的要求。本文以一个二维流体力学程序计算平面爆轰问题为例,研究在计算分辨率提高时初始起爆区域、时间步长、网格构造、人为粘性、计算机模拟误差、计算量增长等方面出现的问题,提出了相应的解决办法,提高了计算的精确度。     

水分子动力学串行优化

物理问题的大规模计算必须通过提高计算性能来解决计算资源占用和时间耗费问题。针对水分子动力学中水滴跌落过程的数值模拟过程,利用Intel公司提供的VTune性能分析器寻求计算瓶颈,并进而解决以提高计算性能。     

浅谈小学生计算能力的培养和提高

计算能力是一项基本的数学能力,学生计算能力强弱与否,直接关系到他学习数学的兴趣也会影响到学生数学能力的发展与提高。培养和提高学生的计算能力是小学数学的主要任务之一。计算的准确率和速度如何,将直接影响学生学习的质量,因此,在数学教学中要重视培养和提高学生的计算能力。要重视基本的口算训练,加强趣味练习,激发计算兴趣,引导学生理解算理掌握法则,培养学生良好的计算习惯。     

一种面向识别的无监督特征学习算法

特征抽取是图像识别的关键环节,准确的特征表达能够产生更准确的分类效果。采用软阈值编码器和正交匹配追踪(OMP)算法正交化视觉词典的方法,以提高单级计算结构的识别率,并进一步构造两级计算结构,获取图像更准确的特征,以提高图像的识别率。实验表明,采用软阈值编码器和OMP算法能提高单级计算结构提取特征的能力,提高大样本数据集中图像的识别率。两级计算结构能够提高自选数据集中图像的识别率。采用OMP算法能提高VOC2012数据中图像的识别率。在自选数据集上,两级计算结构优于单级计算结构,与NIN结构相比表现出优势,与卷积神经网络CNN相当,说明两级计算结构在自选数据集上有很好的适应性。     

基于加权语义网和有效信息的个性化用户兴趣建模*

为了提高个性化用户兴趣建模的准确率,对用户建模过程进行了优化。在计算文档相似度时,综合考虑特征词的语义关系以及在文档中的分布情况,引入加权语义网,提高了文档相似度计算精度;在计算兴趣度权值时,引入有效信息的概念及量化方法,以解决用户兴趣类权值计算过于主观的问题,并提出具体权值算法,提高了权值计算的准确性。实验结果表明,改进的方法在用户兴趣聚类和兴趣类别权值计算的准确率上都较以往方法有较大提高。     

基于复杂区域土方计算的研究

针对复杂区域土方计算的特点,采用了基于三角格网建模的两期土方计算方法。为提高计算精度,考虑了坡度和边界的特殊处理方法。结合实际工程运用所提出的土方计算方法和处理措施,实现了复杂区域土方计算的精度提高,对土方计算工作有一定的借鉴作用。     

基于粒子群优化算法的云计算资源调度策略研究

针对移动互联网用户具有移动性的特点,采用移动云的概念来分担计算任务.粒子群算法能够有效地寻找移动互联网的计算资源,从而提高云计算中各个计算资源的分配速度和计算效率.采用粒子群算法,兼顾用户的服务质量,高效调度异构网络中的计算资源,完成具有大计算量的科学计算的云计算资源调度方案.仿真结果表明,所提策略能够提高资源调度的速度,并且能提高云计算的效率.     

一种最小化安全多方计算任务的方法

安全多方计算(Secure multi-party computation, MPC)允许在不公开各参与方私有数据的情况下完成联合计算;然而,现有的计算任务往往涉及到多方海量数据集的分析与处理,使得MPC的实际可用性显著降低;提高MPC数据处理体量,是目前研究的主要方向之一;为提高MPC处理大规模数据的能力,将MPC算法与数据并行分析框架相结合,基于最小化多方计算任务的思想,提出安全多方计算效率优化技术;创建算法的有向无环图,标注MPC节点及非MPC节点,采用静态分析、查询重写转换和分区启发式等技术,最小化MPC计算量,提高计算的并发程度;以多方线性回归为例,讨论适应大数据分析的安全多方计算技术;实验结果表明提出的安全多方计算优化技术在确保计算精度的条件下能够显著降低计算耗时;算法提高了系统的效率,增强了MPC的实用能力。     

拟牛顿法在航空发动机特性仿真中的应用

航空发动机特性仿真中常用牛顿迭代法求解非线性方程组,牛顿法每一步迭代计算都需要计算Jacobi矩阵,这需要多次发动机气动热力过程计算.因此避免大量重复计算Jacobi矩阵可以减少发动机计算整机的气动热力计算次数,从而提高发动机特性计算的速度.文中采用基于Broyden原理的拟牛顿法求解发动机非线性方程组,这种方法可以直接求出第一步迭代后的Jacobi矩阵,从而大幅度提高计算速度.将拟牛顿法应用于某型涡喷和涡扇发动机特性计算,通过分析计算结果,证明了采用拟牛顿法可以提高发动机特性模拟的计算速度.     

基于微博的用户相似度计算研究

针对传统的相似度计算方法和评价标准在准确、高效地度量微博用户相似关系时不理想的缺陷,提出一种新的微博用户相似度的计算方法。该方法针对不同的属性数据结构采用不同的计算方式,并根据属性统计信息对各个属性赋值,利用层次分析法确定各属性权值,最后构建综合相似度计算模型。实验结果表明,相对于传统的相似度计算方法,所提计算方法衡量用户相似的准确度提高了22.6%,召回率提高了12.7%,F1度量值提高了29.5%。     

一种冗余调度的可靠网格计算模型

为了解决动态、不稳定的网格环境下的可靠计算问题,提出一种基于冗余调度的可靠网格计算模型.首先给出计算网格系统可靠性的定义,并基于系统可靠性定义给出了冗余调度的可靠网格计算模型,设计了冗余调度算法,模拟实验结果证明了提出的模型可以提高计算网格任务调度的可靠性.为了使提出的模型更好应用于实际网格计算环境,给出基于概率的冗余度优化公式,将该公式引入到冗余调度模型,可以获得优化的调度冗余度,不仅可以提高任务调度系统的可靠性,而且能提高资源的利用率.     

水轮机低频压力脉动的信号处理

对于较低频率的水轮机压力脉动信号,在数据采集中采用FFT进行频谱分析.由于其的频率低,采用与其它信号相同的计算间隔,将会产生很大的计算误差,为了提高计算精度,本文介绍了一种自动调整计算周期的方法,来提高对减小采用统一计算周期带来的计算误差.将该方法应用到实际水轮机压力脉动的信号处理中,得出了误差小、精度高、易于工程人员掌握的计算方法.     

一种计算机制全息图快速运算算法

计算机制全息图的计算速度影响了全息三维显示技术的实用化。鉴于此,提出了一种计算机制全息图快速计算方法。通过分析发现传统全息图存在大量冗余信息,采用空间冗余光波去除方法,利用人眼跟踪技术实时确定子全息图范围,并将二步算法思想用于子全息图计算,计算行列贡献分量。由于仅计算子全息图,将大范围冗余光波数据忽略,大大减少了全息图计算量,同时二步算法的引入去除了大量冗余计算,全息图的运算速度明显提高。实验证明,这种算法是行之有效的,且计算速度比二步算法提高了10倍左右。     

一种SPF计算调度算法的设计与实现

传统的OSPF路由协议实现满足SPF计算条件,就执行SPF计算;频繁的计算消耗大量宝贵的系统资源,还使计算得出的路由表稳定性较差。设计并实现对SPF计算的调度算法,保证两次SPF计算满足合理的间隔,提高单次SPF计算的效率,减缓了路由表更新的速率,提高了路由稳定性,节约了大量的系统开销。在T比特路由器平台上进行了测试验证,结果表明该算法达到设计目的。分析指出该算法也很好的满足了SPF计算的可靠性和健壮性要求。     

基于计算思维的Python语言实验设计与实施

为提高学生的计算思维与编程能力,选择计算环境、自动化、抽象、构造、关注点分离、递归、迭代等核心概念,根据Python语言的特点和计算思维的属性,阐述验证类实验、设计类实验和综合类实验如何进行实验设计,以强化计算思维训练,最后说明通过对计算思维的专门训练,能够提高学生的问题求解能力。     

一种SPF计算调度算法的设计与实现

传统的OSPF路由协议实现满足SPF计算条件,就执行SPF计算频繁的计算消耗大量宝贵的系统资源,还使计算得出的路由表稳定性较差.设计并实现对SPF计算的调度算法,保证两次SPF计算满足合理的间隔,提高单次SPF计算的效率,减缓了路由表更新的速率,提高了路由稳定性,节约了大量的系统开销.在T比特路由器平台上进行了测试验证,结果表明该算法达到设计目的.分析指出该算法也很好的满足了SPF计算的可靠性和健壮性要求.     

基于计算思维的大学计算机教学改革与实践

现在的大学计算机基础教学,应该训练和提高当今大学生的计算思维和计算文化素养。本文分析了目前大学 计算机教学中存在的问题和面临的困难,提出了提高学生计算思维能力的大学计算机教学改革和实践措施。     

基于并行结构实现修正的扩展Kalman滤波计算

该文基于平方根算法提出了一种新的脉动阵列结构实现修正的扩展Kalman滤波计算, 使得计算的数值稳定性得到了提高,同现有文献相比,该文使用的算法和结构在计算的实时性 和处理器的利用率都得到了较大的提高.     

一种改进和提取Zernike特征矩的方法

数字图像的离散性使Zernike矩的计算存在误差,降低了特征描述能力。采用一种方圆转换方法将矩形图像转化为抽象的圆形图像,计算转化后图像Zernike矩,改进Zernike矩的计算方法,从而减少计算误差,提高计算速率,提高Zernike矩的特征描述能力。同时根据统计理论,提出一种规范的特征提取方法。经车牌字符识别实验验证,改进方法能够很好地提取图像特征,用于模式识别。     

基于计算网格的机器人分布式仿真系统

基于计算网格技术,构建了机器人分布式三维图形仿真系统,经对PUMA 560工业机器人进行动力学仿真计算表明,计算网格技术提高了机器人三维图形仿真系统的计算能力．