GROMACS 2020在ROCm平台上的移植与优化

GROMACS是应用广泛的开源分子动力学模拟软件,当前主要通过CUDA使用NVIDIA GPU进行加速计算。ROCm是一个开源的高性能异构计算平台。基于ROCm平台的HIP编程语言,首次实现了GROMACS 2020系列在ROCm平台上的完整移植。在MI50 GPU上,以一个复杂离子液体模拟算例为目标,使用GPU性能分析工具rocprof对移植代码进行了性能分析。针对MI50硬件特性,先后对成键力核函数、静电力的PME核函数和短程非成键力核函数进行了优化,优化后运行目标算例的性能相比初始版本整体上获得了约2.8倍的加速比,在 MI50上的性能高于GROMACS原版OpenCL代码60.5%,相对纯CPU版本有约2.7倍的加速比。在另外2个具有代表性算例的单结点测试以及离子液体算例的多结点扩展性测试中,优化后的代码也达到了较好的性能提升,这表明所采用的优化操作具有一定的通用性。     

基于区域结构特征的城区LiDAR数据快速分类

机载激光雷达能够及时准确地获取大量具有精确三维位置信息的三维点云数据,在数字城市、森林防火、智能交通等领域有着广泛的应用。城市中心区域的三维点云数据往往会因为高大树木或植被的遮挡,造成建筑物等人造目标识别特别困难。本文通过直接的二次多项式拟合方式提取高大树木等植被与建筑物目标典型局部区域的区域信息,构建区域目标敏感的结构特征,进而,通过模糊逻辑即可完成三维点云数据的建筑物目标敏感的分类任务。实验结果表明,该方法能够快速有效地实现较大尺度范围内LiDAR点云数据的分类,具有较好的应用前景和推广能力。     

非参数贝叶斯分类字典学习的MRI重建方法

为提高磁共振图像的重构质量,提出一种基于非参数贝叶斯分类字典学习的重建方法.通过差分变换,在梯度域中利用无限高斯混合模型将图像块自动聚类,对具有相似结构的图像块进行分类训练字典.采用非参数贝叶斯字典学习方法训练字典,克服传统字典学习对参数选择的依赖性.实验结果表明,与目前几种典型的磁共振图像重建方法相比,该方法的峰值信噪比平均提高2.9 dB;在同一噪声水平下,该方法抗噪性能更强,重构质量更优.     

基于改进风驱动算法的摄像机标定优化方法

为进一步提高摄像机参数标定的准确率,提出一种基于改进风驱动算法的摄像机标定优化方法.将摄像机内参作为空气微团的位置矢量,将标定结果的重投影误差作为空气微团的适应度值,通过迭代寻找适应度值最小的解.针对基本风驱动算法中固有参数的设置问题,通过引入协方差矩阵自适应进化策略自动确定.将该方法与张正友标定法、基于粒子群算法的标定法和基于基本风驱动算法的标定法作比较,实验结果表明,改进算法优化标定的摄像机内参精度更高,具有更快的收敛速度和更好的稳定性.     

基于双重权重偏差建模的无监督域适应

无监督域适应(Unsupervised Domain Adaptation,UDA)是一类新兴的机器学习范式,其通过对源域知识在无标记目标域上的迁移利用,来促进目标域模型的训练。为建模源域与目标域之间的域分布差异,最大均值差异(Maximum Mean Discrepancy,MMD)建模被广泛应用,其对UDA的性能提升起到了有效的促进作用。然而,这些方法通常忽视了领域之间对应类规模与类分布等结构信息,因为目标域与源域的数据类规模与数据分布通常并非一致。为此,文中提出了一种基于跨域类和数据样本双重加权的无监督域适应模型(Sample weighted and Class weighted based Unsupervised Domain Adaptation Network,SCUDAN)。具体而言,一方面,通过源域类层面的适应性加权来调整源域类权重,以实现源域与目标域之间的类分布对齐;另一方面,通过目标域样本层面的适应性加权来调整目标域样本权重,以实现目标域与源域类中心的对齐。此外,文中还提出了一种CEM(Classification Expectation Maximization)优化算法,以实现对SCUDAN的优化求解。最后,通过对比实验和分析,验证了所提模型和算法的有效性。     

基于图像分割的自适应窗口双目立体匹配算法研究

针对传统双目立体匹配算法采用固定窗口导致弱纹理区域匹配精度较低的问题,提出了一种基于图像分割的自适应窗口立体匹配算法.首先,采用Mean-shift算法对图像进行分割,之后对分割图像进行局部子区灰度标准差统计,在此基础上提出了一种根据纹理丰富程度进行窗口大小自适应设定的算子.基于自适应窗口大小设定,组合使用Census变换和梯度值计算匹配代价,并分别通过自适应权重代价聚合及"胜者为王"策略进行初始视差计算,最后利用左右视差一致性原则和加权中值滤波得到稠密视差图.采用提出的自适应窗口匹配算法与固定窗口匹配算法对Middlebury数据集上的标准图片进行匹配实验,实验结果表明,所提算法的平均匹配错误率为2.04％,相比对比算法,所提方法的匹配错误率分别降低了4.5％和7.9％.     

考虑用户偏好和平台收益的共享泊位分配模型

与机动车数量激增类似,泊位短缺也是导致城市交通拥堵主要问题之一,在不增加车位的情况下提高泊车位利用率也是解决交通拥堵的一种方法。针对城市“泊车难”和部分泊车场利用率较低的问题,考虑了用户的偏好特征,研究了一种具有用户偏好的泊车位共享策略。考虑存在三种不同的泊车方式,在中央商务区（CBD）等待泊车、共享私人泊位、共享公共泊位,运用累积前景理论分析用户的泊车成本,发现用户在不同情形下的选择存在差异。平台通过对关键路径法修改,采用了偏好分组法进行分配。算例对偏好分组的结果与采用关键路径法的分配结果进行了比较,结果表明,基于偏好分组法的分配满足了更多的用户需求,平台收益更高,为管理者提供决策参考。     

基于OGC标准的水利一张图关键技术解析

为解决水利空间数据共享困难的问题,江苏省基于开放地理信息标准,采用去中心化技术路线,构建水利一张图。利用OGC(开放地理空间信息联盟)提供空间数据交换和服务互操作协议,具体接口可以在业务领域定制化实现,提出以OWS(OGC网络服务)融合异构空间数据,实现地图局部更新和统一风格展示;通过URI定位属性并与Solr搜索引擎结合,扩展WFS实现基于语义的空间信息查询;基于服务链和工作流整合水利空间功能;结合LDAP协议实现CSW服务,构建跨部门、级别、业务的细粒度空间信息目录;通过服务负载均衡,实现云端GIS等方案。从技术上实现水利一张图平台框架,可满足水利空间信息公共服务的功能、性能需求,并为基于水利一张图整合全省水利信息资源,提供理论参考和技术借鉴。     

Monotonic and nonmonotonic gentzen deduction systems for L3-valued propositional logic

A sequent is a pair (Γ, Δ), which is true under an assignment if either some formula in Γ is false, or some formula in Δ is true. In L₃-valued propositional logic, a multisequent is a triple Δ|Θ|Γ, which is true under an assignment if either some formula in Δ has truth-value t, or some formula in Θ has truth-value m, or some formula in Γ has truth-value f. Correspondingly there is a sound and complete Gentzen deduction system G for multisequents which is monotonic. Dually, a comultisequent is a triple Δ : Θ : Γ, which is valid if there is an assignment v in which each formula in Δ has truth-value≠t, each formula in Θ has truth-value≠m, and each formula in Γ has truth-value≠f. Correspondingly there is a sound and complete Gentzen deduction system G⁻ for co-multisequents which is nonmonotonic.     

基于Z-buffer算法优化的大型变电站场景模型快速线消隐方法

针对现有三维模型消隐方法面向大规模三维场景模型应用中存在的计算复杂、耗时长等缺陷, 本文提出了基于改进 Z-buffer 算法对大型变电站场景消隐的快速可视化方法。首先,为了简化计算,将场景模 型数据整合并重构;其次,通过透视投影变换将变电场景模型像素化;进一步,基于 Z-buffer 算法高效的像素 化计算特性提出了快速模型筛选方法,从而得到变电场景的子模型遮挡关系。最后,实验中将所得遮挡关系列 表融合现有消隐算法,结果表明本文提出的方法能够大幅度提升消隐的运算性能。