基于神威·太湖之光的非结构网格计算加速算法

在国产异构众核平台神威·太湖之光上的非结构网格计算具有稀疏存储、离散访存、数据依赖等特点,严重制约了众核处理器的性能发挥。为解决稀疏存储和离散访存问题,提出一种N阶对角染色算法,以有效平衡主从核计算并利用从核将全局访存转化为LDM访问。针对数据依赖造成的计算竞争问题,采用自适应和无依赖的任务划分方法,避免并行计算时的数据冲突。为对处理器架构和非结构网格计算进行优化,采用主核与从核异步并行的方式,差异化使用主从核以充分利用硬件资源,同时,取消处理器提供的寄存器通信机制,降低从核阵列的同步开销同时便于扩展到新一代神威平台。此外,使用计算访存异步重叠技术来充分隐藏访存延迟。利用SpMV、Integration、calcLudsFcc算子进行实验,结果表明,相比主核实现,组合加速算法在不同算例规模下平均取得了10倍的加速效果,加速比最高可达24倍,N阶对角染色算法相比非染色分块算法取得了超过5.8倍的性能加速,有效提升了数据局部性和计算并行度。该算法对有依赖关系的计算冲突算子同样具有良好的加速性能,验证了自适应和无依赖任务划分方法的有效性。     

球壳状纳米介孔腔内药物释放特性的分子动力学研究

有序纳米介孔材料的有序性、大的比表面积、孔道均匀等特性使其在药物装载、吸附、释放等方面得到广泛的应用。近年来研究者对介孔材料在药物控释方面的研究主要是通过材料制备、表征以及吸附药物后介孔材料的性能测试等几方面实现的。大多数报道都是采用实验的方法进行研究,关于模拟计算方面的研究很少,力场的选择更是模拟计算的一项挑战。依据介孔材料的独特结构构建了球壳状纳米介孔腔内药物分子释放模型,通过分子动力学的方法计算分析了药物分子的释放特性,重点考察了药物分子大小、溶液环境、介孔腔结构特征对其释放特性的影响。     

Effects of shear elasticity on sea bed scattering: numerical examples

It is known that marine sediments can support both compressional and shear waves. However, published work on scattering from irregular elastic media has not examined the influence of shear on sea bed scattering in detail. A perturbation model previously developed by the authors for joint roughness-volume scattering is used to study the effects of elasticity for three sea bed types: sedimentary rock, sand with high shear speed, and sand with "normal" shear wave speed. Both bistatic and monostatic cases are considered. For sedimentary rock it is found that shear elasticity tends to increase the importance of volume scattering and decrease the importance of roughness scattering relative to the fluid case. Shear effects are shown to be small for sands.     

Experimental and clinical validation of auto- and allodermoplasty using transverse dermal micrografts in deep burns

A new method of autoallodermoplasty is proposed which is as follows: a patient's skin band is cut out 40 times less than the total area of the wound surface. The wound in the donor area is sutured tightly. The skin flap is dissected to thin transverse rectangular pieces with a special microdermatome or with a razor and then they are laid with their lateral side onto the wound and covered with the allo-skin. Experimental and clinical observations have shown that at remote terms both the anatomical and functional restitution of the integument occurred. The method is indicated for huge dermal defects of the "functionally passive" areas in patients with restricted, not big resources of the donor sites, especially in patients with high operative risk.     

基于STC89C51的流体阀门电动执行器控制系统的设计

介绍了一种基于STC89C51单片机控制的流体阀门电动执行器的结构及工作原理,重点阐述了该电动执行器控制系统的组成及软、硬件设计方案。该电动执行器控制系统以STC89C51单片机为核心,利用环形分配器及功率放大电路控制步进电动机的转速、旋转角度等,进而控制阀门开度,并利用流量和压力传感器采集流体参数信号,并将该信号经AD转换后发送给STC89C51单片机,形成闭环控制,同时具有CAN通信和人机交互功能。     

一种电池供电的采煤机启动预警电路设计

介绍了一种电池供电的采煤机启动预警电路的软、硬件设计方案,电路调试方法,调试过程中出现的问题及优化方法。该电路采用12 V充电电池作为系统电源,由MSP430F149单片机控制采煤机机身上电的预警过程,并且实时监控电池电量;如果单片机检测到的电池电压低于程序预设的低电压阈值,则驱动LED发出闪烁提醒信号,提醒用户给系统电池充电;整个电路在不用时处于低功耗模式,以延长使用时间。经过调试及优化,该电路程序运行正确,静态功耗仅为0.2 mA,满足低功耗设计要求。     

气体传感器的温度调制技术研究进展

气体传感器的温度调制技术是改善传感器选择性和稳定性的有效方法之一,近几年研究比较活跃.详细分析了气体传感器的温度调制技术,并从温度调制方法、动态信号处理技术、调制模式优化以及动态响应建模等方面进行了综述,并讨论了该技术的研究趋势.     

在线修正的人脸姿态跟踪算法及交互应用

针对人脸在跟踪过程中可能存在大幅度的倾斜、旋转、遮挡以及肤色干扰等问题,提出一种基于在线修正的人脸跟踪算法.该算法当人脸检测失效时,人脸跟踪模块将用于提取目标参数;而在人脸跟踪过程中,为减小由连续跟踪造成的累积误差,利用人脸实时检测机制新检测到的人脸目标参数来修正跟踪模块的参数,包括跟踪窗口的位置和尺度,从而利用了人脸检测和人脸跟踪各自的优点.通过实验,其结果表明,该算法能够精确地跟踪复杂姿态下的人脸目标,并且能够解决肤色干扰和遮挡的问题,具有很好的适应性和鲁棒性.另外,将在线修正的跟踪方法应用于娱乐游戏控制,为人机交互提供了新的方式.