高速crossbar调度中的队列均衡及其仿真研究

提出一种简单、有效、硬件易实现的队列长度均衡策略，能够明显改善高速crossbar调度算法在非均匀业务流下的吞吐量和时延等性能．以典型的高速crossbar调度算法iSLIP为例，在各种非均匀业务流下对该均衡策略进行了仿真研究，结果表明：使用该均衡策略后，iSLIP吞吐量能够最多可以提高20％以上，并且时延性能得到大大改善。对于其它高速crossbar调度算法，该均衡策略具有类似的性能改善效果。     

关键链项目调度模型及遗传算法求解

对项目管理的关键链方法(CCM)进行了研究.在资源受限项目调度问题(RCPSPs)模型的基础上,引入关键链方法,建立了关键链项目优化调度模型.提出了一种基于优先权的关键链计划生成方案,该方案根据任务优先权排序生成积极计划,定义项目唯一关键链.将输入缓冲区作为虚任务对项目计划进行二次调度,解决了在嵌入输入缓冲区时产生的资源冲突问题.设计了一种混合遗传算法寻找最优任务优先权排序,实现对CCM项目优化调度模型的求解.最后,通过大量的仿真测试验证了所提出的模型和算法的有效性.     

求解资源受限项目调度问题的改进粒子群算法

提出了一种求解资源受限项目调度问题的粒子群算法。根据资源受限项目调度问题的特点,依据向量相似度理论建立速度更新模型。在位置更新机制中,根据所谓向量速度和分量速度对粒子的位置进行移动。算法使用一种基于优先权排列的编码方式,该编码方式综合了基于优先权列表和基于排列两种编码方式的优点。采用被普遍应用的PSPLIB标准问题对该算法进行了大量的仿真测试,并与既有粒子群算法和其他智能优化算法进行了比较,结果显示本文所提出的算法对求解资源受限项目调度问题是有效的。     

随机活动工期下基于总不确定成本的项目前摄性调度与反应性调度集成优化

从成本经济角度研究活动工期随机中断下前摄性调度与反应性调度在应对不确定因素干扰中的集成优化问题，目标是最小化项目计划与实施过程的总成本。构建以总成本最优为目标的前摄性与反应性调度集成优化模型；针对模型特征设计混合变邻域随机禁忌搜索启发式算法，并在ProGen生成的算例上进行全因子测试。结果表明：基于随机属性的混合启发式算法在算例规模较大时可以发挥较好的作用；通过合理设置基准进度中缓冲分配方案，可以通过牺牲部分鲁棒性的方式获得项目总成本的最优。     

基于统计分析的实时多任务流系统的最优调度

基于优先级的立即抢先算法是一种常用的调度算法，它能够较好地完成多任务流系统中的任务调度功能，但却不能保证任务的实时性要求。而JIT调度算法能保证任务的实时性要求，却不能很好地完成多任务流系统中的任务调度功能。在对实时多任务流系统进行统计分析的基础上，提出了一种嵌入JIT思想的立即抢先最优调度算法。实验结果表明，该算法能在完成任务调度功能的同时，最优地保证任务的实时性要求。     

基于分群粒子群优化的传感器调度方法

对面向目标跟踪任务的多传感器多任务调度问题进行研究。考虑到探测目标的运动特性,采用扩展卡尔曼滤波法实施目标跟踪,以成功调度任务的综合优先权、目标跟踪精度以及传感器网络的能源消耗为指标,建立了多传感器多任务调度的混合整数规划模型。提出一种基于分群机制的分群粒子群算法对模型进行求解,该方法通过粒子分群,提高对问题域的全局搜索能力,避免算法过快收敛和发生早熟。实验结果表明,该方法用于传感器调度问题,具有较好的求解性能。     

基于资源流网络优化的鲁棒性项目调度

针对项目执行过程中由于活动拖期导致基准调度计划不断变更的问题，从资源分配的角度构建基于资源流网络优化的鲁棒性调度计划。首先设计拖期惩罚成本指标来衡量调度计划的鲁棒性，并构建以拖期惩罚成本最小化为目标的资源流网络优化动态模型。针对该模型设计MTPC资源流网络优化算法，该算法以活动为基准，采用拖期惩罚成本最小的资源分配方案实现资源在活动节点之间的有效流动，提升调度计划的鲁棒性。最后，为验证MTPC优化算法的有效性和可行性，通过采用蒙特卡罗模拟仿真实验将MTPC优化算法与RRAS，Min-EA和MABO等3种资源分配算法进行对比分析。实验结果表明：MTPC算法在调度计划的鲁棒性，资源分配方案的稳定性以及算法的时间效率上都优于其他3种算法。MTPC算法不仅能快速有效地完成资源配置，还能通过降低活动的拖期风险提升调度计划的鲁棒性，这可以帮助项目管理者构建抗干扰能力较强的基准调度计划。     

基于GPU的相位干涉仪FX鉴相算法

针对相位干涉仪测向系统对于大量高速实时信号的处理需求, 设计了基于图形处理单元(graphic processing unit, GPU)的频域互相关(简称为FX)鉴相算法, 完成了相应的并行程序设计, 进行了实时数据的测试验证。为充分发挥GPU强大的浮点运算能力和并行数据处理能力, 将涉及大量并行高速数据计算的核心鉴相算法加载在GPU中, 实现了高速并行数据的相关处理和相位提取; 利用中央处理器(central processing unit, CPU)完成了数据调度、分发和简单的数据处理功能。实验测试结果表明, 在较好地保证鉴相精度的条件下, 本文设计的基于GPU的鉴相算法, 其数据处理速度是基于CPU平台的140倍左右, 鉴相速度明显提升, 较为圆满地实现了实时性、可靠性和准确性的设计初衷。     

一种求解资源受限项目调度问题的蚁群算法

针对资源受限项目调度问题的特点,开发了一种基于蚁群算法的项目调度新方法.在该方法中,采用基于优先权排列的编码方式进行编码,利用组合评估的形式指导蚂蚁移动.提出能使用大量优先级规则的规则池方法,为不同的蚂蚁设置不同的优先级规则.充分利用蚁群算法的优点,为每个蚂蚁设计单独的线程,采用多线程结构实现了本算法.利用被普遍应用的PSPLIB标准问题对该算法进行了大量的仿真测试,并与既有智能优化算法进行了比较,取得了令人满意的结果.     

多功能相控阵雷达实时驻留的自适应调度算法

灵活有效的调度算法是实现多功能相控阵雷达工作性能优化和资源合理利用的基础。从调度代价的角度建立了实时驻留调度的数学模型,提出一种求解次优调度序列的自适应算法。该算法利用任务自身工作方式属性及任务中所含目标的先验信息分配任务的综合优先级,采用一步回溯的策略来确定每个驻留任务的调度属性,利用二次规划获取其最佳执行时间,并与传统的基于优先级调度算法进行了比较。仿真结果表明,提出的自适应调度算法提高了任务调度成功率,降低了截止期错失率。     

CICQ交换结构中队列长度均衡仿真研究

CICQ（Combined Input CrosspointQueued）交换结构具有分布并行调度的特性,是高速、大容量路由器设计的理想选择。对现有各种CICQ调度算法研究发现,在非均匀业务流下输入队列服务不均衡是造成CICQ稳定性、吞吐平等性能下降的根本原因。为此,提曲了一种均衡队列长度的调度算法——MUIQF（Most Urgent Input Queue First）,仿真结果表明：在各种均匀和非均匀流量下,MUIQF算法均能保持输入队列长度的均衡,能够达到100％的吞吐率,并且具有良好的稳定性和时延性能。     

参数自适应的随机早期检测算法

随机早期检测(Random Early Detection，RED)是一种广泛应用于包交换网络的主动队列管理技术，它通过保持较小的平均队列长度，在缓冲区溢出前主动丢包，降低路由器的丢包率，保持较低的服务延迟，避免缓冲区锁定，提高网络的利用率。但是RED严重依赖于参数的设置。该文根据保持网络流量平稳的丢包率和路由队列的变化提出了一种自适应地调节参数的RED改进算法。模拟实验的结果表明，自适应地调节参数提高了RED的适应性，降低了数据包排队延时和丢包率，提高了链路利用率。     

一种主动网络环境下的主动队列管理机制

针对主动网络这种新型网络体系能为主动队列的管理提供更加灵活和有效的方法,以及目前主动网络中主动队列的管理仍然简单移用传统网络算法这一情况,深入研究了这种简单移用存在的弊端,及应专门为主动网络设计主动队列管理机制的重要性和必要性。在此基础上,利用主动网络中路由器有着对流经其上的用户数据进行计算的特征,提出了主动网络环境下,基于资源动态协商的主动队列管理机制,并用OPNET8.0进行了仿真实验,验证了该机制在丢包率、队列长度和包延时等方面的优势。     

任务调度过程中就绪队列的优化研究

绝大多数嵌入式实时系统仅配置了必不可少的资源，任务间抢占行为导致的额外开销严重影响着系统的性能，通过分析周期性任务的调度过程，得出在确保任务不错过截止期条件下，各个任务在就绪队列中可等待的最长期限计算公式，并根据公式推导出任务满足截止期的最后抢占时刻等属性，从而定量地刻画了周期性任务抢占行为发生的必要条件，提出了一套对周期性任务的就等队列进行微调度的抢占模型，通过改变抢占关系来减少抢占次数，优化实时系统性能，本文最后通过实验验证了该微调度的抢占模型不仅有效地减少抢占次数，同时对于表态优先级调度策略如RM，能有效地提高处理器的可调度利用率。     

求解同顺序加工调度问题的一种改进遗传算法

同顺序加工调度问题是一类典型的 NP-hard问题 ,具有广泛的工程背景 ,该问题的研究具有重要的理论意义和工程价值 ,同时开发有效的优化算法一直是该领域的热门课题 .结合启发式和随机方法产生初始解 ,对种群进行分解并用多种交叉操作进行进化 ,在整体替换后用模拟退火的 Metropo-lis抽样过程代替变异操作 ,本文提出了一种改进的遗传算法 ,算法保证了初始种群一定的质量和多样性 ,多种交叉操作有利于丰富搜索行为 ,在温度控制下的抽样过程成为概率可控的变异操作且搜索行为一定程度上可控 .基于典型算例的仿真研究验证了改进遗传算法的有效性和较好的初值鲁棒性 ,其优化质量大大优于传统遗传算法和著名的 NEH启发式方法 .     

Algorithm for multi-constrained path selection based on experimental analysis

1. INTRODUCTION It is a challenging problem to provide quality-of-servi- ce (QoS) guarantees in next generation high-speed network, and the QoS routing is one of the key issues of the problem. The problem of routing optimization for different QoS requirements has attracted more and more attention and has becomes a hot issue in this field[1~6]. The QoSR problem deals with the metric parameters including bandwidth, delay, delay jitter, loss probability, reliability and hop count. Based o…     

基于集成粒子群优化的复线旅客列车优化调度

列车优化调度是一个大规模、复杂的数学优化问题。在优化过程中，考虑了特快旅客列车中途离开时间、普快列车中途离开时间和特快、普快和货车等三种列车的整个运行时间等因素。提出将模拟退火优化方法嵌入粒子群优化算法中，以此构建集成粒子群优化算法．在搜索过程中还加入变异探作来增加种群多样性，以避免早熟收敛．通过对青岛至广东高速轨道线738公里段的研究表明，集成粒子群优化算法局部搜索能力有显著提高，且搜索到全局最优解的概率更大。     

可支持多级关键度任务的实时操作系统

为设计可支持多级关键度任务的军用实时操作系统MRTOS,首先分析了现有实时操作系统的调度机制。同时为定量描述任务的关键度,使用时间窗口来描述任务在有限时间范围内的时限错过情况。基于此描述,提出了改进型的最短紧急距离优先调度算法,该算法可保证实时任务仅错过规定数量的时限,能有效支持不同关键度任务同时运行在同一计算机上,同时可在任务量瞬时过载的情况下保证关键任务优先得到执行。最后通过仿真对最短紧急距离优先调度算法进行了例证。     

空天高速目标探测跟踪传感器资源调度模型与算法

针对空天高速目标跟踪中,传感器资源调度任务无时间等待、传感器资源匹配形式多样、观测时间碎片化等问题,提出了多源异构传感器调度多目标优化模型和求解该模型的多目标柔性果蝇算法。针对传感器调度时间碎片化问题,采用柔性分割调度时间,设计了目标-时间-传感器三维编码方式;为了避免相似个体交叉进化造成搜索陷入局部最优,提出基于个体特征的交叉操作和变异操作;针对进化过程中个体产生碎片时间、重复观测等问题,提出柔性调整操作。最后通过两个案例测试,对提出的模型和算法进行仿真验证,实验证明算法能够合理地求解多源异构传感器资源调度问题,在收敛性和分布性方面优于对比算法。     

Diffserv AQM algorithm for edge and core routers

The existing active queue management (AQM) algorithm acts on subscribers and edge routers only, it does not support differentiate-serve (Diffserv) quality of service (QoS), while the existing diffserv QoS has not considered the link capacities between edge routers and connected core routers. When a core router in a two layers’ network experiences congestion, the connected edge routers have no ability to adjust their access data rates. Thus, it is difficult to achieve the congestion control for the large scale network with many edge routers and core routers. To solve these problems, two difffserve AQM algorithms are proposed for the congestion control of multilayer network. One diffserv AQM algorithm implements fair link capacities of edge routers, and the other one implements unequal link capacities of edge routers, but it requires the core routers to have multi-queues buffers and Diffserv AQM to support. The proposed algorithms achieve the network congestion control by operating AQM parameters on the conditions of proposed three theorems for core and edge routers. The dynamic simulation results demonstrate the proposed control algorithms for core and edge routers to be valid.