基于网格的数据库查询并行化研究

网格环境下各个节点固有的高度异构性和节点之间差异甚大的通信速率,给数据库的查询操作带来了新的问题。针对这种情况,本文提出一种对数据库查询树的分配算法,使查询并行化,缩短查询的响应时间。     

数据网格中一种基于副本和缓存的元数据管理系统

元数据管理是数据网格的关键技术之一．对全局分布式存储系统GDSS(global distributed storage system)中的元数据管理进行了改进,提出了一种基于副本和缓存的分布式元数据管理系统RCMMS(replication and cache based distributed metadata management system),缓存设置在GDSS系统中的存储服务点SSP(storage senice point)端．还讨论了RCMMS的设计、实现以及测试．RCMMS提供了动态管理元数据副本的有效算法．分析和测试表明,副本结合缓存的元数据管理方案在性能上超过了GDSS现有的元数据管理系统,有着较好的可靠性．     

断续连接移动自组网络中的数据复制

在移动自组网络中,节点的移动或是无线连接的中断会引起频繁的网络分割.因此,访问节点并获取相应的数据是相当困难的.通过理论和统计分析得到特定运动模型对应的网络分割模式,建立了网络分割模式与数据复制有效性之间的联系,推导出了理想复制方法在特定网络环境下能够获得的数据可用性的上限,也指出纯随机复制方法可提高数据可用性.基于上述分析,提出了一种新的数据复制方法RICMAN(replication in intermittently connected mobile ad hoc networks)来提高断续性连接移动自组网络的数据可用性.该方法将所需数据以副本的形式复制到一系列拓扑结构相对稳定和资源充足的特定节点上,为处于同一分区的节点提供数据服务.副本的分布和更新基于半概率性数据分发协议实现.此协议能够识别可能的跨越多个网络分区的运动节点,由这些节点传播数据及其更新,从而在断续性连接网络中最大化数据传输.为了保持副本的一致性,该方法使用一种弱一致性模型——最终一致性模型,以确保所有的更新最终在有限的延迟内传送到所有的副本处.仿真结果显示,RICMAN方法能够以较小的开销获取较高的数据可用性,经过优化后,数据可用性仅比理想上限低10%～15%.     

一种基于支持向量回归的802.11无线室内定位方法

802.11无线局域网技术的广泛普及,给无线室内定位系统带来了良好的发展契机.提出了一种基于支持向量回归的802.11无线室内定位方法.该方法主要包括离线训练和在线定位两个阶段.离线阶段的主要工作是得到精确的位置预测模型;在线阶段的主要工作是根据移动设备的接收信号强度(received signal strength,简称RSS)进行在线定位.由于存在室内环境复杂、信道拥塞、障碍物影响和节点的通信半径有限等问题,移动设备的接收信号强度易受干扰,复杂多变.针对以上问题,离线阶段对接收信号强度信息进行统计分析,得出数据过滤规则,对训练数据集进行过滤,以此提高训练样本质量,从而提高支持向量回归预测模型的质量.在线阶段使用连续K次测量定位法获取信号强度信息,保证训练样本与在线输入信息之间的一致性,提高最终的定位精度.通过实验对该定位方法进行了综合对比分析,实验结果表明：与常用概率定位法、神经网络法相比,该方法具有更高的定位精度,同时具有对移动设备的存储容量及其计算能力要求较低的特点.     

一种用于志愿者计算的层次消息通信网络

构造一个用于志愿者计算的消息通信网络,该网络把志愿者计算平台P2HP中的所有节点按角色划分为监控服务器节点,调度服务器节点,计算节点和数据服务器,形成一个可扩展的层次网络拓扑结构.充分考虑到节点的负载和任务的划分与子任务调度的特点,管理着节点的加入和退出;定义全局统一消息通信协议来完成节点的通信和监控.测试结果表明,作为P2HP的支撑网络,它具有扩展性好、高效性、应用无关性等特点,能够适合多种应用的需求.     

基于无线传感器网络的自治制造车间控制

为应对制造环境不可预知和动态的变化,基于无线传感器网络的自治车间控制系统,通过在制造车间中的各种物理对象（产品、设备等）上嵌入无线传感器节点,赋予其通信、计算和决策能力,实现了基于信息素的自治控制。该算法模拟蚁群觅食过程,将复杂的车间控制问题变为多个产品自治地寻找最佳加工路径的过程。原型系统实验证实了该方法能有效地适应动态变化的制造环境,获得了满意的控制效果。     

一种分布式环境下的新型高性能计算平台

分析了采用志愿机模式的网络计算平台的特点，针对其不足．提出了一种分布式环境下的新型高性能计算平台NH-PCP（A Novel High Performance Computing Platform in Distributed Environment）．该平台具有可扩展性和容错能力，采用对象串行化技术能够使应用程序跨平台运行．NHPCP具有友好的用户界面，提供一套简单易用的API（Application Programming Interface）函数调用，任何大计算量的、可以分解成独立计算子任务的应用都可以方便地利用该平台运算．基于该平台具体实现了两个典型的并行应用实例，通过对实验结果的分析，总结了适合于本计算平台的并行应用的特点．     

丁羟三组元推进剂的增材制造及性能研究

针对传统浇注成型与直写式3D打印对固体推进剂药浆工艺性能要求相冲突的问题,为实现小型药柱的3D打印,采用添加少量定型助剂(YJ)的方法对丁羟三组元推进剂配方进行改性,对改性前后推进剂的工艺性能、力学性能、燃烧性能和能量性能进行对比分析,并探究了YJ对推进剂性能的影响。结果表明,改性后的推进剂药浆具备可控挤出和室温堆积的流变特性;YJ的加入使得推进剂在20、70℃下的最大抗拉强度分别降低0.1和0.15MPa,断裂伸长率分别增加了12.7%和9.9%,表明YJ对其力学性能影响显著;此外,实验及理论计算表明,YJ对推进剂的燃烧性能和能量性能影响甚微,燃速最大降低0.24mm/s,能量变化幅度均在1%以内;表明定型助剂(YJ)的加入不仅使药浆满足3D打印要求,而且对原始推进剂的整体性能没有显著负面影响。     

制造单元控制系统的建模

为了使制造单元具有敏捷性,单元控制软件应具有模块性和可重用性,在设计阶段建立的单元控制模型是关键。本文讨论敏捷制造单元控制模型的建立,提出了基于制造资源模型的系统控制模型。用面向对象方法与 Ｐｅｔｒｉ 网相结合的方法建立资源的控制模型。     

基于SystemC的嵌入式系统软硬件协同设计

提出了一种基于SystemC的嵌入式系统软硬件协同设计方法。SystemC是OSCI(OpenSystemCIni tiative)组织制定和维护的一种开放源代码的C 建模平台 ,提供支持硬件建模和仿真的C 类库及相应的仿真内核。通过SystemC的支持 ,该方法在整个嵌入式系统设计流程内使用C 语言来统一描述硬件和软件 ,实现软硬件的协同设计和仿真。该方法同传统的设计方法相比更加灵活和有效。