面向图形处理器重叠通信与计算的数据划分方法

针对"主核心+协处理器"式异构并行系统采用数据平均划分再分批执行的方法来解决主协式处理架构的额外通信开销时未能充分利用系统资源的问题,提出了一种新的数据比例划分方法.结合系统通信带宽和图形处理器(GPU)的计算能力,将应用数据按比例划分为大小不同的数据块后分批提交给GPU处理,使系统的传输资源PCI-E总线和计算资源GPU在一段时间内并行工作,从而实现了应用通信与计算的重叠.在处理按照比例划分的数据块过程中,尽可能充分利用系统的传输资源和计算资源,以减少数据传输和计算的相互等待时间.实验结果表明,采用数据比例划分方法后的应用性能明显提高,可以有效地重叠通信与计算时间,矩阵相乘和快速傅里叶变换总执行时间比未划分时分别减少了5%和30%左右,比平均划分时分别减少了3%和6%左右.     

视频编码中一种新的用于几何块划分的变换结构

针对几何块划分技术提出了一种任意形状的变换结构. 虽然几何块划分技术比现有视频编码标准中采用的块划分方式更为灵活, 但其所对应的变换结构并未得到合理设计, 从而导致变换效率下降. 因此, 提出对两个任意形状的残差块分别进行任意形状的变换, 并通过翻转的方法保留像素间的相关性. 实验结果表明, 将任意形状的变化结构应用于几何块划分技术可以节约1.16%~3.05%比特率.     

性能受限系统的软硬件划分方法

提出了一种基于固定分割粒度的软硬件划分方法来解决系统性能约束下硬件开销最小的问题,该方法以改进的模拟退火算法作为软硬件划分的核心,对所抽取的数据流图进行分析.利用任务调度机制为基础的性能估计方法进行软硬件划分的性能估计,并通过最终的实现来进行系统性能约束的检查.实验结果表明,通过这种划分方法的使用,可以达到以较小的硬件开销而满足系统性能的要求.     

并行系统的一种组合式软硬件划分技术

研究并行系统的软硬件划分方法，建立了一种基于并行语言PL的代数语义的形式化软硬件体系结构，提出了一种基于基本调度块（BSB）的并行系统优化划分方法，该方法首先将PL程序分解为BSB，然后考察BSB的软硬件度量，最后利用启发式方法求出优化的软硬件划分方案，语法制导的划分规则可以用于系统的划分和软硬件成分的组合，本文提出的软硬件划分方法将系统的结构划分和功能划分有机地结合，具有实用价值。     

利用确定性退火技术的并行聚类算法

划分聚类和分级聚类是两种基本的聚类手段。划分聚类常常可以转换为一个全局最优化问题 ,传统的划分聚类方法很难得到全局最优解。基于确定性退火技术 ,给出了解决划分聚类问题的一种算法 ,并给出了在集群系统上的并行化方案 ,推导出了参与并行计算的最佳处理机数目 ,给出了加速比的估算公式。通过模拟算例可知 ,该算法的特殊结构适合在机群系统上进行并行计算 ,特别对聚类点集相当大的聚类问题 ,由于任务间的通信开销与计算量相比很小 ,能够达到很好的并行效果     

一种高灵活性HEVC帧内编码器前端设计

本文基于一种两级流水的高灵活性HEVC帧内编码器架构,完成了其前端设计,主要完成块大小划分和码率控制2个功能.针对这2个功能的算法优化,提出了一种基于梯度的帧内编码器块大小判决快速算法和一种低复杂度的码率控制算法,并最终用软硬件协同的方式将这两种算法在硬件中实现.     

子网划分技术研究

现在,以IP协议为基础的网络是通信网络的主流,IP地址的使用是一个基础问题。在使用IP地址的过程中,划分子网是一个难点,这一点在教学中尤其突出,这主要是因为需要进行大量的进制转换,本文采用子网掩码及主机块的十进制计算方法,避免了在子网划分过程中大量的进制转换,使得计算更为简便。     

简单连通图G(P,P)的块-割点划分

主要讨论简单连通图G(P，P)(P≥4)的块一割点划分。     

H.263中基于全零块检测的快速运动搜索方法

文中提出了一种基于全零块检测的快速运动估计方法.算法结合误差曲面特性以及运动矢量中心偏移特性,得到最佳参考运动矢量;利用运动矢量的方向和强度信息,确定搜索方向,切换搜索模式,搜索的同时应用全零块的中止准则.算法无需保存搜索记录,存储开销小,同时搜索策略快速有效,适用于移动视频通信终端设备存储能力有限且实时要求较高的场合.     

一种基于相容块划分的动态增量式属性约简方法

属性约简是数据挖掘、机器学习等研究领域中的一个颇为重要的预处理步骤，其效率的高低会直接影响相关任务的性能.针对已有的非增量式属性约简方法在相容块粗糙集模型中对象集发生变化时无法高效更新属性约简的问题，提出一种以区分度为启发信息的增量式属性约简方法 .首先，引入相容块的概念并运用相容块对论域进行划分，在此基础上给出不完备信息系统的区分度定义；然后，详细分析对象集发生变化条件下区分度的更新机理；进一步，以区分度为启发式信息构造增量式属性约简算法；最后，选取六个UCI数据集进行增量式约简的更新实验.实验结果表明，在不影响属性约简精度的前提下，该增量式方法的时间消耗比非增量式更新方法平均缩短50%，更加可行和高效.     

三维立体建模技术在矿业中应用研究

介绍三维建模技术在矿业中应用的必要性、可行性、研究内容、研究方法，以及预期的研究成果。介绍建立三维矿床模型的方法原理，包括矿块的划分方法与原则，矿块的编号，矿块属性变量的赋值方法，矿体以外的纯岩石块的剔除，以及格网构模法的格网尺寸，对网状矿体和非层状矿体的描述方法，数据存储等。     

一种改进的程序流程图--层次流程图HFG

程序流程图是刻划程序控制结构的一种重要的表示方式，层次流程图（HierarchicalFlowGraph,HFG）是一种真正基于块、节点、段三层程序划分机制的完全图形化的新型程序流程图，将程序由二维空间拓展到了三维空间，HFG有效利用了块结构的构型特征和对象封装性，具有较高的可重用性和可扩展性，此外，HFG还提供了极为灵活的程序收缩和延展机制，可提供多级别的程序框架，在很大程度上改善了程序理解和测试工作。     

基于主从模式的并行决策树算法研究

针对对等模式下并行决策树分类算法的通信开销太大,提出了一种基于主从模式的FPM_DT并行决策树挖掘算法,此算法综合使用了横向与纵向的数据划分模型,并采用根据分支数据分布情况进行结点分组的策略.实验结果表明,它与对等模式下并行SPRINT分类算法相比,降低了通信开销,具有更好的可扩展性与加速比性能.     

混合并行两步调整遗传策略的软硬件划分算法

为了提高软硬件划分方法的效率,针对已有遗传算法求解软硬件划分没有结合特定问题处理、不满足约束个体的不足,提出一种混合并行的两步调整遗传算法.采用两步调整策略将不满足约束的个体转换为可行个体,当提高方法的运行效率时,图形处理单元用于计算每个个体的硬件耗费、软件耗费和通信耗费,多核CPU(中央处理器)用于并行执行个体间的调整,流并发传输策略进一步减少CPU和GPU(图形处理器)之间的传输开销.在基准数据集上,与求解该问题的已有方法相比,运行时间和求解质量都有明显优势.实验结果验证了该方法的有效性和合理性.     

一种用于可重构计算系统的软硬件划分算法

在编译过程中,为了对运行于可重构计算系统上的应用程序自动地进行软硬件划分,提出一种基于模拟退火和链式调度的划分算法,该算法将程序的划分和调度结合起来,采用软硬件协同工作的方式,利用系统中微处理器核与可重构硬件之间的并行性加速程序的执行,同时在调度过程中,通过配置预取减少系统的重构开销.实验结果表明,相对于现有软硬件自动划分方法,该算法可以平均减少25%左右的程序执行时间.     

认知无线电MAC层感知结盟方案及实现

认知无线电是一种新兴的智能无线系统,它能够感知授权频段的使用情况,当授权用户不存在时接入通信,当授权用户出现时从该频段退避,以缓解日益紧张的频谱资源使用。文中主要研究认知无线电基于硬件平台的MAC层感知结盟方案及其实现。首先介绍文中所用的认知无线电感知结盟的场景,对结盟情况进行了仿真,验证了结盟相对于一般的协作能够提高系统性能并减少信道开销。在此基础上提出了MAC层基站与终端的方案与时隙划分、广播帧的机制,最后将该方案应用于实际硬件平台,显示出其检测的准确性及汇报的实时性。     

基于自适应匹配的红外图像分形编码

针对红外图像的特点,提出了一种自适应局部分形块编码方法,该方法利用图像块灰度相关性,将值域块与定义域块的匹配限制在以值域块的均值和方差为中心的动态窗口中,动态窗口的长和宽,根据定义域块均值和方差的二维直方图自适应地确定、实验结果表明,所提方法不但大大缩短了编码时间,压缩比也有较大幅度的提高。     

以H.264算法为平台的高效率图像增强算法

为了在提高重建图像质量的同时不增加系统开销,提出一种将改进的图像平滑与加权零块判决准则结合的算法。图像增强能有效去除在获取原始图像阶段引入的随机脉冲噪声、Gauss噪声及其混合噪声,但增加了系统开销,视频编码巨大的运算量往往成为实时应用的瓶颈之一。该算法利用改进的MTM(modifiedtrimmedmean)方法提高图像质量,利用加权零块判决准则保持系统性能。以H.264算法为仿真平台进行测试。结果表明:中低码率时,在不增加系统计算开销的前提下,获得同等质量图像,码率可降低50%。     

二维板材圆形件剪冲的四块排样算法

针对二维板材圆形件剪冲下料问题,提出一种基于四块排样方式的下料算法.这种排样方式将一张板材划分成四个块,在每块中排放具有相同长度和方向的条带;条带中排放若干行同种圆形件.构造排样算法生成单张板材上圆形件的四块排样方式,首先确定圆形件在条带中的布局;然后构造递归算法生成条带在块中的布局;最后采用隐式枚举算法确定板材的最优四块划分.采用列生成算法调用上述排样方法生成多个不同的排样方式,按照单纯型原理择优选择一组排样方式形成下料方案,并对小数解进行圆整操作.使用文献例题和实际生产实例将本文算法与文献算法进行对比,结果表明: 本文算法下料方案板材利用率比四种文献算法分别高0.49%, 0.32%, 6.04%和1.50%, 计算时间能满足实际应用需要.     

矩形块划分的二维空间数据挖掘算法及其应用

空间数据挖掘的研究是当今极具发展前景的领域,也是一个广阔的研究课题,它是在大量空间数据中进行知识发现的技术.针对基于矩形块划分的二维空间数据挖掘问题,本文运用动态规划法实现了一个近似度上界为2的多项式算法,并分析了算法复杂性.实现的算法可以直接应用于数据挖掘、数字网格划分与评估、数据分割、数值地形曲面的简化等问题.