水下机器人任务流程建模与管理

为实现水下机器人任务流程的快速建模与自动管理,通过改进传统的工作流理论,提出了一种实用的任务流程模型——任务工作流.介绍了作为任务工作流理论基础的传统Petri网及工作流模型,指出了原有理论的缺陷并介绍了任务工作流的基本理论.以任务工作流模型为基础,实现了一款任务流程管理系统,为其定义了完善的图形化建模手段与标准的文本化的描述语言,并建立了一套担负着运行时任务管理工作的核心应用程序,能够实现任务的描述与建模、自动运行与管理,以及任务流程的动态更改.实践表明,任务工作流建模简单快捷、方便编程实现,是机器人任务建模与管理的理想工具.     

云计算环境下科学工作流两阶段任务调度策略

经过对云环境下科学工作流现有的任务调度策略进行分析研究,针对异态最早结束时间(HEFT)算法及其改进算法SHEFT在任务执行过程中出现的资源闲置现象,结合云计算的特点,在SHEFT算法的基础上提出了一种两阶段任务调度策略。该策略在完成时间最少的情况下能够对资源的闲置时间进行尽可能的利用。经过对该算法进行实验和性能分析,表明该策略在完成时间和资源利用方面都有很大改进。     

基于均匀设计的改进细菌群体趋药性算法

针对细菌群体趋药性算法（BCC）求解效率较低的问题,提出一种改进的BCC算法。利用均匀设计方法生成初始菌群,使初始菌群在解空间中足够均匀,以充分利用解空间的信息。在细菌间的协作模式框架下,对单点细菌向群体中心点移动方式进行改进,即单个细菌向其群体间最优点的邻域内移动时,为找到潜在位置中的较好解,对潜在位置之间的距离进行等分,以这些等分点中的最优点作为该细菌下一步将要移动到的位置。通过函数优化进行仿真实验,表明改进后的算法在进化代数和寻优成功率上都有较大的提高,具有较高的运行性能。     

Analyzing Method of Temporal Brain Activation in fMRI Measurements

In this paper, we propose a method to acquire the temporal changes of activations by combining a slide of the analysis time window and t‐value. An advantage of this method is that it can acquire rough changes of the activated areas even with data having low time resolution. Nine normal subjects participated in the study of the visual oddball paradigm, which consisted of a random series of 30 targets and 30 control stimuli. Here, the subjects were instructed to push a button as the go‐task when a target stimulus occurred. We investigated the activated area in three types of analysis time sections: from stimulus onset to 5 s after the stimulus (time section A; TS‐A); from 5 to 10 s (TS‐B); and from 10 to 15 s (TS‐C). We also investigated the temporal change of the t‐value between go and no‐go responses in blood oxygenation level dependent (BOLD) signals. In this study, we picked up the following eight representative areas corresponding with previous reports: left primary motor area and left somatosensory motor area, supramarginal gyri (SMG), right superior parietal lobule, right inferior frontal gyrus, cerebellum (cerebellar tonsil), and right medial frontal gyrus. Among them, the left primary motor area and left somatosensory motor area showed prominent activation (t > 10) in TS‐A and TS‐B, respectively. Activity at the left supramarginal gyrus decreased gradually with time, and right insula showed constant activation through all time sections. We could see various patterns on temporal activation at different positions in the brain. Copyright © 2008 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于改进粒子群优化算法的网络化仿真任务共同体服务选择

作为网络化仿真中新的应用需求,如何动态地把散布在网络上各种服务整合起来以形成新的、满足不同用户需求的仿真任务共同体(STC)成为了当前研究热点。提出了一种基于粒子群优化（PSO）算法的仿真服务选择方法,针对传统PSO易陷入局部最优和收敛速度慢等不足,设计了一种惯性权重动态变化策略和一种可选的变异操作方法。该算法不仅能提高服务选择收敛速度,还能避免算法陷入局部最优。通过实验,采用典型函数进行了测试,并详细介绍了算法在STC服务选择上的实际运用,说明了算法的可行性和有效性。     

异构环境下降低慢任务抖动的调度算法——DPST

为解决在异构计算环境中现有的云计算负载均衡算法存在的慢任务频繁抖动的问题,提出了一种能减低慢任务调度抖动概率的算法--DPST算法。首先通过定义一种异构计算节点中异构任务的能力度量,对执行异构任务的节点处理能力进行了归一化;然后通过引入节点能力预判机制,降低慢任务无效调度的次数;并且利用慢任务和慢节点双队列机制,提高了调度效率。实验结果表明,DPST相对于Hadoop平台在异构环境下任务调度的抖动次数下降了40%以上。由于有效降低了任务调度的抖动次数,在异构环境中DPST算法能明显地缩短任务的平均响应时间并提高系统的吞吐量。     

能量高效的无线传感器网络可靠转发协议

为了在链路质量不可靠的无线传感器网络(WSN)中提高数据传输的能效,提出一种基于模糊综合评判的WSN可靠转发协议FiaRD。FiaRD利用WSN节点部署稠密的特点和无线信道的广播特性,使传输路径上相互邻近的节点自发组织成多跳簇,进而通过各个簇成员间的协作转发来提高数据传输的可靠性和能效。每跳簇是通过分布式“模糊综合评判”与“回退竞争”相结合的机制动态选出的,此机制在对多个候选簇进行综合评判的基础上,能从中筛选出少数较优的来参与下一跳的竞争,从而降低簇间的碰撞概率,提高转发效率。仿真结果表明,FiaRD在保证可靠传输的同时,具有较低的传输能耗。     

5G中多接入边缘计算的联合部署架构设计

提出了多接入边缘计算（MEC）在接入侧和核心网中的联合部署架构.利用容器和微服务模式设计MEC的敏捷部署方案,通过修改基站的数据面协议栈,完成MEC流量高效地分辨和调度,并基于智能域名解析,实现接入网、核心网中MEC业务的智能联合调度.实验测试结果表明,该架构能够根据业务特性合理地分配分布式的MEC处理节点,降低了完成任务的时延,提升了可扩展性.相较于独立部署架构和传统的业务分配方式,本架构在第5代移动通信系统（5G）的网络低时延场景下具有更好的性能.     

考虑时间不确定性的战时装备维修任务调度方法

战时装备维修任务调度可以根据实时更新的维修任务信息,及时调整装备维修方案,充分发挥其对作战的支援作用。针对战时维修任务调度中对时间不确定性因素考虑不足的问题,构建一种装备维修任务调度模型,该模型以维修任务出现的随机性、维修时间的不确定性和机动时间的不确定性为驱动条件,将维修时间和维修能力作为约束条件,以保持修复装备重要度之和最大为决策目标,进行装备维修任务调度,可以及时调整维修方案,规划最优维修任务执行路径。为了快速准确地获得装备维修任务调度结果,采用一种改进最大-最小蚂蚁系统求解维修任务调度模型。最后,通过算例验证运用该方法进行维修任务调度的及时性和有效性。     

基于多阶段工作转移矩阵的串行耦合设计任务分配策略

针对串行耦合设计任务的团队分配因涉及任务的返工而导致分配策略相当复杂这一问题,引入多阶段工作转移矩阵,将任务间的耦合关系以返工量的形式量化,并根据团队分配衍生矩阵建立串行耦合设计任务分配的数学模型,简化了串行耦合设计任务的分配过程。利用遗传算法求解该模型,获得了不同设计需求下产品开发任务的最佳任务分配方案。以某电动汽车开发项目为例,验证了该模型的可行性和有效性。