面向操作系统透明的动态内存半虚拟化技术

文中提出了动态半虚拟化方法(dynamic paravirtualization),它借用半虚拟化的方式,降低带硬件辅助支持的全虚拟化系统中的虚拟机陷出数量.在有硬件辅助的全虚拟化虚拟机管理器(VMM)下,由VMM在二进制代码层对客户操作系统(GuestOS)中频繁引起虚拟机陷出的那些热点指令进行替换、消除或合并虚拟机陷出.这种替换对GuestOS而言是透明的,GuestOS并不会感知到这些变动.文中重点关注降低内存虚拟化开销的动态内存半虚拟化方法(DMP).在VMM中实现了一套新的内存虚拟化管理机制,避免使用影子页表进行虚拟内存地址转换,并采用代码植入方法消除内存管理引起的虚拟机陷出.在采用IntelVT的KVM-54版本中实现了动态内存半虚拟化原型系统.实验表明,这种技术可以显著地减少页面中断导致的虚拟机陷出,从而降低其带来的系统开销.动态内存半虚拟化能够不修改GuestOS源代码也可达到半虚拟化的效果.     

基于人脸运动捕捉的表情动画仿真研究

基于运动捕捉的动画仿真技术是当前计算机动画的研究热点.基于光学式运动捕捉系统,文中提出了一种新颖的基于交叉映射的人脸表情动画重构方法.针对RBF构建静态全局映射时嘴唇上下部分光标出现的伪关联问题,文中构建了基于功能分区的RBF交叉映射方法.在模型驱动过程中,提出一种皮肤运动机理计算得出增强标记点运动,基于增强标记点实现了基于人脸分区驱动的RBF插值方法,改进了基于人脸分区模型驱动的仿真效果.此外,设计了预计算算法提升了交叉映射和动画仿真过程的实时效率.实验证明该方法能够将同一演员的运动捕捉数据应用于任意不同人脸模型,针对相应模型生成逼真的人脸表情动画.     

基于物理机制的工程场地地震动相干函数模型

基于工程场地地震动随机场的物理模型,本文提出了基于物理机制的工程场地地震动相干函数分析模型,利用概率密度演化方法(PDEM),可以求解工程场地的地震动相干函数.通过与经验相干函数模型Harichandran-Vanmarcke模型和Hao模型的对比,验证了这一模型的合理性.随后,利用该模型研究了4类不同工程场地相干函数特征,并分析了不均匀分布复杂场地的相干函数.相比于传统的经验或者半经验的相干函数模型,本文模型为理解地震动场相干特性提供了新视角,即根据各种不同物理因素和地震波传播的物理机制确定地震动场的相干性,为分析和确定工程场地地震动场的相干性提供了一类新方法.     

事件驱动、面向服务的物联网服务提供方法

物联网无缝集成了用户域、信息空间域和物理空间域,实现了＂人—机—物＂的动态协同,其应用常常涉及到跨业务域甚至跨组织的用户、业务流程和物理实体的实时动态交互.因此,物联网服务系统往往需要集成多个分布式的企业应用系统从而形成一个大规模复杂服务系统来实时协作完成一定的业务目标.目前,大多数已有研究工作主要集中于解决不同实体和应用系统间在动态交互环境下的互联和互操作问题.然而,如何在信息的提供方和消费者之间按需的分发感知信息、并基于物理世界所发生的变化动态的实时协同相关的企业服务或者业务流程做出快速反应尚没有系统深入地研究.为此,本文结合事件驱动架构和面向服务架构的设计思想,提出了一种事件驱动、面向服务的物联网服务提供方法,该方法能够便捷地支持感知信息的按需分发和聚合,并实现事件驱动的跨业务域甚至跨组织的服务动态协同.这种实现了＂时间、空间和控制＂解耦的服务提供方法极大地增强了物联网服务系统的灵活性和敏捷性,允许系统及时地对物理世界的动态变化做出快速响应.最后,通过实际部署的区域集中供热监控及热计量物联网应用进行了验证.     

物联网体系结构模型与互连机理

网络实现了信息资源的共享,极大地改变了人们的生产生活方式.物联网将网络从信息空间进一步向物理空间延伸,通过对物理环境的感知与控制,丰富了人类认识世界与改造世界的手段.本文首先提出了包括对象感控层、数据交换层、信息整合层和应用服务层等4个层次的物联网体系结构功能模型,并对体系结构模型及各层实体进行了面向对象的描述.对于物联网系统中最为核心的网元互连问题,我们兼顾考虑强弱网元间的互连互通和网元与物理对象间的互动互操作,提出了支持强弱网元共存的物联网互连模型和基于能力映射与任务迁移的强弱网元互连机制.论文通过原型系统对提出的互连模型和互连机制进行了验证.     

DSOM: 一种基于NO时空动态扩散机理的新型自组织模型

研究了神经信号传输中, 内源性一氧化氮(NO)的四维动态扩散特性及其在长时程学习过程中的增强作用. 将NO扩散机理建模后与Kohonen自组织映射模型相结合, 在空间SOM基础上引入时间增强, 提出了新型的动态扩散型自组织映射模型, 计算了最优化权值的误差函数, 并分析比较了该模型与SOM中噪声干扰对训练的影响. 最后结合多项典型的一维和二维输入模式,给出自组织映射模型与扩散型自组织映射模型的仿真结果对比.     

面向物联网的多元标识映射模型

现有的物联网中存在多种信息标识方式,感知数据通过这些标识进行信息传输的过程中,由于标识间缺少严格的映射机制,会产生了信息追溯差,设备感控难的问题,这些问题在一定程度上限制了物联网服务的开放.因此本文以物联网四层模型为基础,综合分析各个层次中信息标识方式,并提出了异构环境下的物联网多元标识映射模型.该模型以物联网信息处理的全过程为主线,重点分析信息在采集、传输、处理和展示过程中的标识映射方式,并建立设备原始感知信息标识与IPv6地址、感知元数据与资源标识、资源标识与资源类标识、资源类标识与服务标识之间的映射方案.通过多元标识映射模型的构建,能够实现物联网信息源的可追溯性与物联网服务对感知元的更优的感控.论文最后在智慧校园原型系统上验证了本模型的可行性.     

门户系统中一种访问控制模型的设计与实现

门户集成了网络中大量的信息和应用资源,它为用户提供统一的入口,访问不同web应用,并为每个用户提供个性化的服务.访问控制是门户的重要功能,如何建立一个简单、高效的门户访问控制模块成为研究热点.在分析了portal、RBAC访问控制模型、SAML和XACML后,提出了一个扩展的RBAC访问控制模型并将其应用到门户中.该模型对门户资源进行抽象、分类,制定统一的授权策略,能够更好地适应动态网络,具有更高的灵活性.     

有色金属物性数据库面向服务的体系结构研究与设计

本文在分析目前流行的两层、三层网络数据库体系结构存在的问题的基础上,根据有色金属物性数据库的特点,提出一种基于SOA、多层、分布式体系结构应用开发模型.该模型着重解决以下几个方面的问题：利用软件开发新技术,提出了基于RIA的有色金属物性数据库客户端实现方式,吸取了＂胖客户端＂和＂度客户端＂的优点,解决了传统客户端部署或动态图形绘制等方面的问题 在模型中,增加了服务层,实现了系统服务的对外发布.解决了异构平台、跨系统的业务集成和重组 采用了服务器集群技术,动态的实现了负载均衡,优化了系统性能 改进了数据访问层,增加了O/R映射,屏蔽了下层数据库的细节信息,使系统能够架构在多种类型的数据库上,提高了系统的灵活性.     

基于广域瞬时量测信息的复杂受端电网动态频率量化评估与预警方法研究

在深入研究电力系统动态频率响应过程的基础上,提出了一种基于广域瞬时量测信息的复杂受端电网动态频率量化评估与安全预警方法.基于电力系统简化频率响应模型（SFR）的基本特征,定义了一种仅依赖于扰动初始时刻量测信息的量化评估指标,该指标物理意义清晰,指标数值能够客观的反映系统动态频率的安全状态.本文提出的量化评估指标具有单调性和平滑性较好,计算简单且易于实现等优点.多机系统算例仿真计算与分析结果论证了指标的可行性和有效性.     

Garden:一种面向领域语言的集成开发环境

随着计算机技术的发展,通用语言已经不能满足各种领域应用程序开发的需要.由于领域语言提供领域专用术语和符号的概念,支持该领域中的各种处理,能够简洁、有效地构造该领域应用程序,因此,领域语言成为当前计算机语言研究中的热点.文中在面向模型的变换型软件开发方法和语言的抽象与封装机制研究的基础上,设计与实现了一种面向语言的领域语言的集成开发环境Garden,它包括软件开发环境和程序开发环境.软件开发环境以GarAda解释器为核心,用于支持领域语言开发的各过程;程序开发环境以领域语言编译器为核心,用于支持领域用户程序开发的各过程.Garden的研制成功,为领域语言的自动生成探索了一条切实可行的途径.     

基于Bayes认知信任模型的MANETs自聚集算法

随着移动自组网络(MANETs)的出现,移动节点能够组成特定的动态网络而无需基础网络设施,而在任意两个节点进行交互前,必须同时满足对方的安全和隐私需求.文中提出了一种既能提高MANETs安全效率同时又能保证网络可扩展性的方法.该方法借鉴脑信息学中基于认知的启发式方法,利用Bayes统计分析评估节点的信任等级,对移动节点按照信任机制进行自聚集,进而构建新的网络拓扑结构.仿真结果表明,每个节点都能根据其信任度生成并参与到合适的聚类中,提高了整个网络的可靠性和可扩展性.文中最后还使用复杂网络理论分析了该方法优越性的内在机制,并用实验说明了该方法的高可扩展性.     

均匀分块矩阵的分块TERM分解

为提高整数变换的效率并实现并行化, 在均匀分块方式下探讨分块矩阵的分块TERM分解. 从扩展行列式det定义着手, 定义了一个分块矩阵映射至矩阵的新函数——DET. 并证明, 它不仅具有一些可与det相类比的重要性质, 而且对det是完全兼容的. 利用这些定义和性质, 最终得出: 任意给定一有限维可逆线性变换矩阵和分块方式, 总可把它分解为不超过3个分块(单位)TERM之积(可能需要置换和Scaling预处理), 并由此得到了适于并行的分块单位SERM分解式. 该结论不仅能涵盖元素矩阵最优TERM分解的结果, 而且可提供灵活的分块方式, 从而为高效合理地并行实现整数映射奠定了基础.     

GTD模型联合参数估计与定阶的Bayes方法

将基于Bayes原理的参数估计与定阶方法应用于GTD模型，设计并实现了基于RJ-MCMC方法的GTD模型联合参数估计与定阶算法．该算法利用GTD模型的物理约束先验信息，提高了定阶准确率和参数估计精度，同时较好地解决了GTD模型中的混合参量估计问题．通过仿真数据和电磁散射数据对算法的性能进行分析验证，结果表明，该算法能够得到较好的参数估计和定阶结果，在低信噪比、邻近分量、短数据的情形下，优势更为明显．     

一种非结构化数据库的四面体数据模型

文中针对非结构化数据管理提出了一种四面体模型.该模型用4个刻面分别描述了一个非结构化数据的基本属性、语义特征、底层特征以及原始数据等组成元素,并描述了这些元素之间的内在联系.设计了四面体模型的实现结构以及数据操作语言.四面体模型能够实现各类非结构化数据的统一的、集成的以及关联的描述,并能够支持关联检索和数据挖掘等智能检索服务.最后给出了一个视频样例库中数据的描述与操作实例.     

基于星敏感器估计卫星姿态的预测Kalman滤波算法

提出了一种实时的姿态估计算法, 即预测Kalman滤波算法. 该算法能够只利用星敏感器所提供的矢量观测信息来准确地估计卫星的三轴运动姿态, 算法的实现包括力矩模型误差预测和姿态估计两步. 预测Kalman滤波算法具有良好的滤波性能, 不仅估计精度高而且鲁棒性能强,这一点已通过仿真测试得到了验证.     

一种新型的光网资源动态配置模型

在综合考虑了光信号传输损伤和业务分级等因素对WDM网络光层实现资源动态配置影响的基础上, 提出了一种新型光网资源动态配置模型. 这种资源配置模型把光路连接请求优先级映射为不同的传输损伤阈值, 定义了统一的候选虚波长通道(VWP)评价方法. 针对动态业务流量、多优先级条件下波长路由光网中的RWA问题, 给出了改进的首选波长集算法(A-PWS)和启发式的动态最小代价路由及最佳虚波长通道算法(DMC-OVWP). 在收到光路连接请求时, 应用DMC-OVWP算得多条候选VWP, 然后结合传输损伤分析对候选VWP进行评价, 从中选出与该请求的优先级相匹配的VWP并建立光路.     

基于角度不变的线阵推扫式CCD相机几何畸变在轨检校方法

对航天遥感相机进行在轨检校,是提高卫星产品质量,扩大产品应用效果的重要技术内容.文中研究了一种基于角度不变的线阵推扫式CCD相机几何畸变在轨检校方法.该方法利用相机外方元素对于相机视向量夹角角度影响比较小的原理,根据地面控制点和一级产品图像,求解相机视向量夹角,从中提取相机光学部件的畸变模型参数,从而实现相机内外方元素解耦.相机畸变模型采用一维3阶多项式,对焦距和主点等引起的低阶误差能够很好地吸收.该方法用在HJ-1A/B卫星的宽幅盖CCD相机几何畸变校正上,检校误差残留在2—6个像元,和参考数据精度相似,表明取得了很好的校正效果.     

超标量通信:一种面向分布式应用的运行时优化技术

并发在分布式应用中是一项实质性的需求,然而现有方法均十分复杂且容易出错.文中提出一种全新的并发途径——超标量通信,这种方法通过用语言级虚拟机SSVM在运行时自动分析应用程序,以发现潜在的并发机会;然后通过调度通信任务和计算任务,实现并发执行.超标量通信技术的构思受到了微处理器中的超标量技术的启发,然而硬件的超标量算法在许多方面都不适用于软件.SSVM是一种对运行时系统的扩展,它不需要修改现有的语言、编译器和字节码,因此具有很好的向下兼容性.超标量通信技术有可能开拓一个全新的领域,其特征是针对网络程序的动态优化.     

一类不确定线性系统的输出反馈鲁棒重复控制设计

重复控制将人类的学习机制引入控制系统,并在许多领域中得到广泛的应用。文中针对一类具有时变结构不确定性的线性系统,研究基于输出反馈的鲁棒重复控制系统设计问题。为了能精确地描述重复控制的特性,建立起能够独立调节重复控制过程中的连续控制行为和离散学习行为的连续/离散二维混合模型,以线性矩阵不等式(LMI)形式给出重复控制系统鲁棒稳定的充分条件,并利用该稳定性条件进行重复控制系统的参数设计。最后用数值仿真验证了文中所提方法的有效性。