基于DVS技术的实时事务调度算法

为解决分布环境下电池驱动的实时数据库系统因能量有限造成系统性能差的问题,首先分析造成系统能耗的各种因素及它们之间的联系,并为此建立能耗模型;然后提出在实时事务满足截止期比率达到要求的前提下,采用动态电压调节同步调节CPU的电压和频率,及系统负载预测等方法来降低能耗;最后提出基于能耗优化的实时事务调度算法调度系统实时事务,并进行了仿真实验,结果表明系统性能有较大提高.     

开式地表水源热泵系统取水能耗限值确定方法

对于开式地表水源热泵来说,取水能耗是决定系统节能性的关键因素.在水源热泵机组能耗模型、取水能耗模型等的基础上建立了开式地表水源热泵系统的能效比耦合模型,并得到了基于节能率的地表水源热泵系统的不同取水温度和不同取水能耗下的耦合限值.通过实际案例,计算得到了地表水源热泵系统不同取水温度下以及不同系统方式下的系统节能率,建立了开式地表水源热泵系统取水能耗限值方法.     

面向能耗优化的云渲染系统任务调度策略

针对云渲染系统中由于渲染节点与任务不匹配调度而带来的能耗浪费问题,提出一种通过任务调度方式来优化系统能耗的策略。为了形式化描述系统的整体能耗,综合考虑节点空闲能耗和任务运行能耗,建立渲染任务能耗模型;以降低系统总体能耗为优化目标,根据渲染任务之间无依赖性的特点,将任务调度序列拆分成子序列,利用模拟退火思想,通过优化子序列任务调度提高节点利用率、减少节点空闲能耗,以此降低系统全局任务的能耗;采用矩阵存储子序列任务的能耗,以空间换时间的方式降低策略的时间复杂度。实验结果表明:该策略在多渲染作业环境中能耗优化效果比先进先出算法提升了43.4%,比能耗感知的调度算法提升了6.7%,能够有效降低云渲染系统的总体能耗,同时具有良好的扩展性,使云渲染系统的能耗效率和整体性能得到提升。     

MapReduce环境中的性能特征能耗估计方法

针对MapReduce系统中负载能耗特征多样性为系统成本调度带来的负载与节点难以匹配的问题,提出一种基于负载性能特征的能耗估计方法。该方法以MapReduce系统中各节点操作系统的性能事件为依据估计在线负载的能耗。为了提升负载能耗估计结果的准确度,采用机器学习的方法,在负载执行时,搜集系统的性能特征,并建立估计模型的样本集;采用粗糙集理论中属性约简方法对性能特征属性进行约简;在性能属性约简的结果之上,基于支持向量机理论,建立能耗的估计模型,对负载运行时系统的能耗进行准确的估计。实验结果表明:基于性能特征的能耗估计方法拥有较高的估计准确率,在单作业环境中平均相对误差为4%,在多作业环境中可达到4.5%。     

基于GPS/GIS/GPRS/WSN的起重机能耗与排放实时监测系统

给出了一种动态实时跟踪起重机能耗与排放参数的方法,该方法主要利用GPS/GPRS/GIS以无线传感网络(WSN)耦合,实现即时测试起重机的能耗与排放参数,旨在跟踪起重机在不同作业环境下的能耗与排放规律,为优化与改进产品性能提供科学数据。     

一种多重约束下的NoC电压频率岛划分方法

针对高性能低功耗的片上网络设计问题,提出一种多重约束下的电压频率岛划分方法.该方法以优化片上网络系统总能耗为目标,综合考虑电压频率岛个数、传输延时及网络中各PE节点的可靠性等多重约束条件,构建了适用于ILP的数学模型以解决片上网络的电压频率岛划分问题.使用LPSolve求解器对所建模型求解,并从E3S测试基准中选用多组测试用例和一个多媒体系统实例,验证了该方法的有效性.实验结果表明,该电压频率岛划分方法可在满足多重约束条件的同时,更加合理地划分片上网络的电压频率岛,有效地降低网络能耗.相比于随机划分方法和其他经典的划分方法,该方法可降低能耗9.1%~33.6%和16.7%.     

基于效率优化的四轮独立驱动电动车转矩分配

对某款四轮独立驱动电动汽车转矩分配控制策略对车辆经济性影响进行研究,基于理论与试验数据,建立关键零部件数学模型及整车能耗的MATLAB/Simulink仿真计算模型.以降低系统能耗为目标,提出一种基于驱传动系统效率优化的转矩分配控制策略,得到转矩分配系数MAP图,从而避免了在线计算的时效性问题.不同行驶工况下的仿真结果表明,与固定比例的转矩分配方法相比,基于转矩分配优化算法的系统能耗可降低约5%.     

设置新风系统与开窗换气的空调能耗对比研究

为研究供冷、采暖两季采用开窗和设置新风系统为房间引入新风的能耗差异,以长沙某房间为模型,计算了三种不同形式的外窗在室外有风、无风状态下的开窗换气能耗;并与设置机械新风系统(有、无热回收)提供新风的能耗进行了对比分析。结果表明:在保证室内新风需求量的前提下,采用有热回收新风系统的能耗最低,无热回收新风系统的能耗次之,开窗换气的能耗最高;该结论在室外有风还是无风情况下都成立。通过对三种形式外窗开窗换气能耗的比较,发现推拉窗开窗能耗比悬窗和平开窗能耗要小。因此在长沙地区不适合采用开窗换气的方式为房间提供新风,应设置机械新风系统;若在没有条件安装新风系统的情况下,外窗形式则优先考虑推拉窗。     

一种优化的移动云计算推送方法

针对移动云计算的能耗优化问题,提出了一种对数优化的李雅普诺夫推送方法.该方法首先建立了考虑业务订购、推送能耗的系统模型,并在该模型的基础上给出了李雅普诺夫优化方法;然后,基于优化的控制阈值、数据积压信息以及信道的传输速率实时地向用户推送信息,实现了系统能耗的动态优化.计算机仿真表明,方法能够很好地克服信道噪声能量的干扰,具有较低的能耗和数据积压量.     

基于MILP的应用服务器集群能耗与性能实时优化

在节能减排和激烈同行竞争的环境下，应用服务器集群的能耗与性能优化十分迫切.针对已有研究在性能指标和实时性方面的不足，提出一种集群能耗与性能实时优化方案.该方案结合采用线性加权法和主目标法优化集群功率与请求丢弃率这两个目标，将双目标优化转换成一个单目标约束优化.首先基于CPU频率等效连续调整模式下的服务器负载-功率模型，定义很少的变量将集群优化描述成混合整数二次规划问题，然后采用变量拆分和变量转换将其转化成混合整数线性规划（mixed integer linear programming，MILP）问题并引入特殊顺序集约束，最后采用Gurobi优化器求解该MILP.通过对CPU频率调整的进一步优化，大幅度减少了CPU频率的切换.多种场景下的测试表明，该方案的求解时间约在10 ms左右，特殊顺序集约束的引入使求解时间更为稳定，从而能够保证优化的实时进行.