基于RISC-V处理器的卷积加速SoC系统设计

为提高卷积神经网络（CNN）的计算效率和能效,以8 bit定点数据作为输入,设计一个支持激活、批标准化以及池化等CNN网络中常见计算类型的卷积加速器,优化循环计算顺序并将其与数据复用技术相结合,以提高卷积计算的效率。基于软硬件协同设计思想,构建包含RISC-V处理器和卷积加速器的SoC系统,RISC-V处理器基于开源的指令集标准,可以根据具体的设计需求扩展指令功能。将该SoC系统部署在Xilinx ZCU102开发板上,RISC-V处理器和卷积加速器分别工作在100 MHz和300 MHz频率下,测试结果表明,该加速器的算力达到153.6 GOP/s,运行VGG16网络进行图片推理计算时加速效果较好。     

基于VDES的船联网移动自组织路由协议研究

基于甚高频数据交换系统(VHF Data Exchange System,VDES),通过分析海上真实船舶运动特征,提出一种符合船舶移动特征的移动模型——船舶平滑转向的高斯马尔可夫移动模型。针对性地研究了不同船舶节点密度环境中的自组织网络路由协议,仿真分析了不同自组织网络路由协议应用于VDES时的数据传输性能。结果表明,按需距离矢量(Ad Hoc on-demand Distance Vector,AODV)路由协议明显优于其他路由协议,可将其作为VDES下船联网系统最优路由选择方案。     

基于响应时间的混合关键级系统弱约束调度策略研究

现有的混合关键级系统调度策略如AMC、SMC等大多以牺牲低关键级任务的方式保证高关键级任务的执行,不符合实际工业设计且破坏数据完整性。对此建立一种新的混合多关键级任务模型,基于响应时间分析提出两种调度策略:AMC-we-x和AMC-we-max-x。线下估计任务集在这两种调度策略下的可调度比率,与已有的混合多关键系统调度策略AMC-arb-x、AMC-max-x进行比较。结果表明,提出的两个调度策略在一定程度上能够实现调度低关键级任务的积极调度,可以通过改变弱约束模式参数调整任务的服务水平。     

采用长短期记忆网络的深度学习方法进行网页正文提取

针对复杂网页上主题信息被过多地与主题无关的广告、导航、版权等噪声信息隐藏的问题,提出一种基于长短期记忆的深度学习正文提取方法(LTE).首先,设计一种根据超文本标记语言(HTML)中标签信息的数据划分策略:通过遍历HTML代码的文档对象模型(DOM)树来根据DOM树结构划分每一个具有文本信息的文本块;然后,通过预训练模型对每一个内容块的从属关系进行表征;最后,这些标签会被输入到用这种格式的数据预先训练好的长短期记忆(LSTM)网络模型进行主要内容正文判别.实验结果证明,模型能够有效拟合已标记的数据集,在训练集中的F1分数能稳定在0.96以上;对于不存在于训练集中的网页格式,对其正文的预测准确度也比两个传统正文抽取工具Readability和Newspaper3k的分别高47.54、19.02个百分点.由实验结果可知,LTE能够有效提取出网页中的正文内容.     

大数据融合模型的智能化网络安全检测方法

针对传统智能化网络安全检测平台处理数据效率低、误差大等问题,文章提出一种新型的解决方案;该方案基于大数据融合模型构建新型的智能化网络安全检测平台,采用卡尔曼滤波算法、采用数据融合分类算法和模糊推理算法3种方法结合构建出数据融合模型来对网络安全检测数据进行运算与处理;其中,采用卡尔曼滤波算法进行改进,对原始网络安全检测数据进行滤波降低噪声干扰,提高数据的精准度;通过SAE稀疏自动编码器自主提取网络安全检测数据的特征信息,之后K-means聚类算法对SAE稀疏自动编码器输出的数据进行处理,通过模糊推理算法调整权值;试验表明,文章所提方案克服了现有技术存在的不足,显著提高了处理数据效率和精准度,在数据量为2 TB的环境下,本研究方法的误差低至6.9％.     

基于单向光的数据安全传输控制系统的设计与实现

对公安信息网与其他网络间的跨网络与跨信任域的安全数据交换进行了研究,提出了一种数据安全传输控制系统设计方案,底层硬件设计上基于光单向传输特点,保证数据的单向安全传输,实现网络间的物理隔离,上层系统软件通过采用完整性校验、数据加解密、数据重发、病毒扫描、内容过滤等多种技术保证系统传输数据的完整性、保密性、可靠性和内容合规性;整个系统由通道资源调度、通道资源上报、通道任务管理、队列任务管理以及主任务管理等模块组成,可实现设备信息注册、设备状态上报、通道任务管理、安全访问控制、监控与审计等功能,满足不同网络间文件数据、流数据、数据库数据、请求服务数据的安全、高效传输需求。     

基于 h 型自适应有限元法在薄板冲压 成型中的应用

在对薄板冲压成型这一过程进行有限元仿真分析时,难以精确分析场变量发生剧烈变化的应力 集中及应变梯度大的区域,如何平衡精度和效率间的关系是冲压成型仿真的关键。因此,基于非线性有限元大 变形的相关理论,针对动态仿真的网格自适应关键技术,建立了自适应分析模式下的薄板冲压成型算法。为了 提高计算精度,提出基于单元应变能增量的能量误差准则以及基于板料成型几何特征的几何误差准则,并结合 2 类误差准则,建立了基于自适应分析算法的误差判断准则;为了提高计算效率,引入阻尼因子提出了阻尼子 循环算法,将自适应加密后的板料单元按时间步长划分为若干个区域,并按照不同时间步长分别求解。结果表 明,该算法有效提高了薄板冲压成型有限元仿真的精度与效率。     

不同干密度压实黄土的非饱和渗透性曲线特征及其与孔隙分布的关系

压实黄土在水分入渗条件下容易产生湿陷、不均匀沉降等工程地质问题,因此有必要对其渗透特性进行研究。本文采用基于滤纸法的竖直土柱试验测试了3种不同干密度压实黄土全吸力范围的渗透性曲线。试验结果表明,压实黄土的渗透性曲线随着基质吸力减小分为缓升段、陡升段和饱和段三个阶段,且干密度越小的土三段特征越明显。压实黄土干密度的差异主要影响低吸力段渗透系数,干密度越大,渗透系数越小;基本不影响高吸力段渗透系数。由于渗透系数与孔隙分布密切相关,孔隙越多渗透性越强。因此本文用压汞试验测得了3种土样的孔隙分布曲线。试验表明不同干密度的压实黄土,微孔数量基本相同,对应吸力范围的渗透系数也相同;孔径为1.3μm d 8μm的小孔数量随干密度增大而减小,对应吸力范围的渗透系数也相应地减小;中孔、大孔数量很少,其对土样的渗透性的影响甚微。这反映了渗透性受孔隙分布控制的内在机理。     

Preparation of cerium doped Cu/MIL-53(Al) catalyst and its catalytic activity in CO oxidation reaction

Metal-organic framework (MOF) material MIL-53(Al) with high thermal stability was prepared by a solvothermal method, serving as a support material of cerium doped copper catalyst (Ce-Cu)/MIL-53(Al) material for CO oxidation with high catalytic activity. The catalytic performance between the (Cu-Ce)/MIL-53(Al) and the Cu/MIL-53(Al) catalytic material was compared to understand the catalytic behavior of the catalysts. The catalysts were characterized by thermogravimetric-differential scanning calorimetry (TG-DSC), N₂ adsorption- desorption, X-ray diffraction (XRD), and transmission electron microscopy (TEM). The characterization results showed that MIL-53(Al) had good stability and high surface areas, the (Ce-Cu) nanoparticles on the MIL-53(Al) support was uniform. Therefore, the heterogeneous catalytic composite materials (Ce-Cu)/MIL-53(Al) catalyst exhibited much higher activity than that of the Cu/MIL- 53(Al) catalyst in CO oxidation test, with 100% conversion at 80 °C. The results reveal that (Cu-Ce)/MIL- 53(Al) is the suitable candidate for achieving low temperature and higher activity CO oxidation catalyst of MOFs.     

Effect of deposition time on microstructures and growth behavior of ZrC coatings prepared by low pressure chemical vapor deposition with the Br<Subscript>2</Subscript>-Zr-C<Subscript>3</Subscript>H<Subscript>6</Subscript>-H<Subscript>2</Subscript>-Ar System

ZrC coatings were deposited on graphite substrates by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) with the Br₂-Zr-C₃H₆-H₂-Ar system. The effects of deposition time on the microstructures and growth behavior of ZrC coatings were investigated. ZrC coating grew in an island-layer mode. The formation of coating was dominated by the nucleation of ZrC in the initial 20 minutes, and the rapid nucleation generated a fine-grained structure of ZrC coating. When the deposition time was over 30 min, the growth of coating was dominated by that of crystals, giving a column-arranged structure. Energy dispersive X-ray spectroscopy showed that the molar ratio of carbon to zirconium was near 1:1 in ZrC coating, and X-ray photoelectron spectroscopy showed that ZrC was the main phase in coatings, accompanied by about 2.5mol% ZrO₂ minor phase.