面向云-端融合的移动互联网应用运行平台

与传统的互联网应用相比,移动互联网应用尽管也运行于Web技术栈之上,但移动设备的便携性和多样性,带来了客户端设备计算能力相对有限、数据存储随需而变、显示屏幕大小不一、本地应用与Web应用和服务难以交互等技术挑战．为此,本文设计实现了一种面向云一端融合的移动互联网应用运行平台．首先,提出一种符合移动互联网应用体系结构的构件模型,将客户端应用划分为数据、计算、界面和服务四个部分;其次,设计了一种实现云一端资源融合的构件运行框架,支持应用数据的按需存储、计算任务的云端迁移、以及用户界面的动态切分;再次,设计了一种实现云一端服务融合的组装框架,支持客户端本地应用和传统Web应用的服务封装、和基于总线的服务即时组装;最后,基于Chrome浏览器实现了平台原型,支持基于HTML5和JavaScript的移动互联网应用,通过多个Web应用基准测试集和热点应用的实验,验证了平台的有效性和可行性．     

基于体绘制的三维交互算法研究

提出了基于体绘制的三维交互算法.该算法将三维对象组织成为树状节点,并利用对象的三维骨架化特征为索引,快速计算三维坐标系中坐标对应的三维对象,从而解决了体绘制中缺乏有效的交互问题,且具有较高的响应速度,可对海量医学影像数据集进行操作.以该架构为基础建立的肝外科辅助手术规划系统,可交互显示肝段、血管等信息,使得医生能更准确的了解组织空间结构和解剖信息,精确的掌握病变组织特性.     

内蒙古吉林郭勒二号露天煤矿真三维实体模型构建

内蒙古吉林郭勒二号露天煤矿真三维实体模型是数字矿山的一个应用。以AutoCAD作为平台,根据露天煤矿现场实际测量数据1：1比例进行数字建模。通过运用AutoCAD的图形绘制、处理和三维可视化显示技术,形象、立体地展现矿山工程的空间数据规律,为露天煤矿的准确、安全、高效生产发挥着重要作用。     

基于互信息熵差测度的医学图像自动优化分割

分割问题是医学图像处理领域的热点和难点之一. 特别是如何自动确定图像中分类类数（NC）以及如何对含有病灶的医学图像进行分割这两个问题一直未能得到很好的解决. 因此, 提出一种基于互信息熵差（dMI）测度的模糊交叉分割算法（DDC）. 实验结果表明, dMI揭示了分割图像与原图像的内在联系, 因而得以有效地确定NC, 而DDC算法对含有不同病灶的不同模式的医学图像能够进行自动优化分割.     

基于云监控技术的微电网光伏系统测控平台

为满足在线检测微电网光伏系统运行参数和大数据视野下的数据分析的需求,搭建了基于云监控技术的微电网光伏系统测控平台。该平台在不改变传统逆变器电路的情况下,加装了Wi Fi模块,运行自主设计的通信协议(包括Wi Fi模块与云服务器的通信协议、Wi Fi模块与逆变器的485通信协议),使逆变器、云服务器和移动设备之间可协同工作。实例验证发现,利用该平台,可实现云服务器对光伏系统运行状态参数的收集,并能支持手机移动端APP对相关参数的实时查询和控制指令的下达。结果显示,该平台可以有效监控光伏系统的工作状态,具有较好的工程实用性。     

基于VDM的复杂装备故障数据分析

在历史故障数据基础上,分别掏建故障信息、装备信息、装备使用状况的数据集市,通过数据挖掘模型和可视化交互平台,形成基于可视化数据挖掘（Visual Data Mining,VDM）故障分析架构。以此架构为基础,探讨了故障数据仓库的建立以及故障数据挖掘算法,对实际故障数据进行预处理,并分析故障责任、故障趋势、故障分布等特性,得到图形化的分析结论,为装备的设计、制造、维护提供支持。     

三维、动态、实时数字化锅炉技术发展探讨

锅炉作为发电厂的一个庞然大物,是一个典型的三维空间分布系统;而燃烧和热力过程又是一个处于外界需求不断变化、各种扰动持续影响的动态系统,对其信息化、智能化技术的研发应建立三维、动态、实时数字化的框架思路.三维设计技术目前仅仅用于实现火电厂高效的设计和技术移交,其建立的电站设备和系统的三维数据库可作为三维、动态、实时火电机组技术研发平台.炉内燃烧过程三维数值模拟研究已经发展到相当的程度,一方面数值模拟需要研发更加精细的模型以更加准确地反映炉内实际燃烧工况,另一方面数值模拟分析技术有待嵌入到发电机组实际运行分析和优化中.基于辐射图像处理的炉内三维燃烧过程可视化检测技术正在从炉内三维温度场在线检测向炉内煤粉燃烧过程(煤粉浓度、燃尽度和燃烧放热量空间分布)三维全面可视化检测的阶段过渡,为三维、动态、实时数字化锅炉技术发展奠定了良好的基础.炉内三维燃烧过程可视化检测技术将为分析、诊断炉内燃烧过程故障和燃烧经济性,以及锅炉受热面安全运行状况提供具有空间分辨能力的精细三维信息,是锅炉信息化、智能化发展的一个重要方向.     

基于磁性微泡对比剂的超声和磁共振影像融合算法

文中提出了一种新的基于磁性微泡对比剂的超声影像和磁共振影像之间的融合算法．首先利用磁性微泡对比剂对体模进行超声和磁共振显影,并对显影进行边缘分割．运用非采样contourlet变换（nonsubsampled contourlet transform．NSCT）对源图像进行分解,然后对低频子带系数采用自适应动态加权非负矩阵分解（dynamic weighted non-negative matrix factorization．DWNMF）结合分割图像进行融合．然后对各带通方向子带系数采用空间频率激励的脉冲耦合神经网络进行融合,最后利用NSCT逆变换得到融合图像．研究结果表明,利用磁性微泡对比剂并结合上述算法对超声影像和磁共振影像进行融合,可以获得预期的融合效果．     

基于移动设备云迁移的节能决策算法

随着云计算的兴起,云迁移计算开始成为移动设备获取计算资源和降低功耗的有效方式.云迁移的主要想法是将移动终端的复杂任务经由无线网络迁移到云端执行,然后再接收计算结果.然而,无线网络的不稳定性和数据传输的高功耗限制了云迁移计算在移动设备中的应用.不同于已有工作,本文通过引入数据压缩的方法完善了云迁移计算决策模型,并且基于对未来时段网络期望的预测,提出了一种节能迁移计算决策算法——EPVAD.基于实际的3G网络带宽数据和开发测试平台,实验结果显示:EPVAD算法的节能效果较同类算法平均优14.9%,并且算法自身的系统开销可忽略.     

基于共形几何代数的3D医学图像配准

随着医学图像处理技术的发展,3D／3D配准益受重视,尤其是在外科手术导航等医学应用中．学者们提出了各种3D／3D配准方法,但大多方法是采用传统代数方法进行配准,配准精度和效率都存在问题．本文利用非经典数学——共形几何代数重建了3D医学图像的位置关系约柬问题,分析了医学图像的共形几何变换,构造了新的3D医学图像配准相似测度,基于此提出了新的3D医学图像配准算法,用于CT和MR图像的3D配准．新算法中,以骨骼轮廓作为配准的基础点集,在骨骼轮廓的基础上采用共形几何代数构造共形几何体,接着采用新的3D医学图像配准相似测度进行三维数据的直接配准．实验表明新算法实现了三维数据的直接对齐,能较好地定位组织器官的三维位置．可以直观地体现配准结果．     

基于压缩感知思想的图像分块压缩与重构方法

压缩感知理论在数据获取、数据存储/传输、数据分析和处理方面有很大优势,成为近年来的研究热点.考虑到大多数图像信号信息分布有差异,编码端,在对图像分块的基础上,融合熵估计和边缘检测方法计算各图像块的信息含量,再从两个不同的角度进行分类采样:依据信息量多少将图像块分为平滑、过渡和纹理3类,使用不同的采样率采样;依据信息量的分布特征,采用不同的采样率分配策略进行采样.在解码端,根据不同类型的图像块构造不同的线性算子进行重构,再运用改进的迭代阈值算法去除块效应和噪声.实验证明,算法在提升图像重构质量的同时缩短了重构时间,并且对纹理边缘多的图像的重构效果较其他方法理想.     

手舟骨的有限元建模及其损伤分析

目的 基于医学DICOM格式的图像,不经过二次转换并快速且准确的建立舟骨有限元模型,从而得到可以用于舟骨应力分析的有限元模型,并通过模拟手舟骨损伤来分析不同的受力特点. 方法 选择健康成年男性志愿者,进行高精度螺旋CT扫描,将得到的DICOM 3.0医学图像数据,导八MIMICS医学影像软件并生成实体模型,然后应用通用有限元分析软件ANSYS 11生成有限元模型.约束边界条件,模拟舟骨轴向压力进行加载,得出舟骨有限元模型上的应力分布与应变结果,并模拟舟骨不同损伤的力学改变. 结果 建立的舟骨三维有限元模型共有节点73588个,单元397344个.所建模型结构完整,空间结构准确,单位划分精细,轴向压力作用下加栽模拟形象、逼真,客观反映舟骨三维解剖形态结构和生物力学特点. 结论 应用高精度螺旋CT成像的DICOM 3.0数据,并与MIMICS和ANSYS相结合的方法快速建立舟骨的三维有限元模型是切实有效和可行的;有限元方法可较好的分析手舟骨及其损伤的生物力学特点.     

GPU加速的表意式体模型线绘制算法

现有的体模型线绘制算法采用跟踪随机种子的方式得到特征线,存在严重的时空连续性问题.本文提出一种GPU加速的体模型线绘制算法,能够在每一帧抽取全部的特征线,从而彻底解决绘制中的不连续现象.我们首先提出一种并行的特征线抽取方法,在GPU的几何处理器中计算每个立方体单元中的特征线片段.为了解决可见性判定问题,我们采用splatting的方式生成深度图,取代已有方法中的光线投射方法,获得了明显的性能提升.采用自适应的深度偏移获得满意的可见性检测结果.为了将大量的体数据存储到高速显存中,我们通过剔除无关数据和压缩编码的方式,在不影响结果的前提下显著地减少了存储和带宽消耗.实验结果表明,本文算法能够生成时空连续的线绘制结果,并且绘制速度比已有CPU算法提高一个数量级.     

基于FPGA的SD卡控制器设计及应用

通过对SD卡物理层协议和Avalon总线协议的研究,设计了一种基于FPGA的SD卡控制器。利用Nios II IDE软件编写驱动函数库,采用自定义组件技术将其作为独立IP核集成到嵌入式监控系统中进行应用测试。实际应用表明该设计使用方便、集成性高、数据传输快速可靠,保证了监控系统中数据存储的实时性和可靠性。     

基于效用的云计算容错策略和模型

云计算近年来已成为一种被广泛接受的计算模式.随着云计算在商业、交通、卫生等领域应用的不断推进,云应用系统的可靠性问题引起了人们的特别关注.然而,云应用系统的结构和行为特征复杂,如何保障系统的可靠性是一项极具挑战性的课题.本文研究云计算的容错模型和策略,通过构建可扩展的云计算容错模型,以刻画云计算的运行机理、组件故障行为、云应用间合作和竞争特性.依据云计算的故障及资源服务特征,提出云计算的故障迁移和恢复方案.围绕容错涉及的时间和价格,依次计算云计算组件和云应用的效用,进一步分析各云应用的利益.通过求解模型的Nash均衡,以优化整体云计算的容错效用.最后,利用模型检查技术验证容错模型和容错处理的正确性.本文研究对于揭示云计算的结构和行为特征、建立云计算容错设计理论、提高云计算容错的效用具有理论意义和应用价值.     

Microtubule targeting agents: from biophysics to proteomics

This review explores various aspects of the interaction between microtubule targeting agents and tubulin, including binding site, affinity, and drug resistance. Starting with the basics of tubulin polymerization and microtubule targeting agent binding, we then highlight how the three-dimensional structures of drug–tubulin complexes obtained on stabilized tubulin are seeded by precise biological and biophysical data. New avenues opened by thermodynamics analysis, high throughput screening, and proteomics for the molecular pharmacology of these drugs are presented. The amount of data generated by biophysical, proteomic and cellular techniques shed more light onto the microtubule–tubulin equilibrium and tubulin–drug interaction. Combining these approaches provides new insight into the mechanism of action of known microtubule interacting agents and rapid in-depth characterization of next generation molecules targeting the interaction between microtubules and associated modulators of their dynamics. This will facilitate the design of improved and/or alternative chemotherapies targeting the microtubule cytoskeleton.     

上海市雷电监测数据可视化研究

基于ArcGIS软件,将GIS(地理信息系统)技术与防雷实际应用结合,对雷电灾害预警涉及的实时监测数据(闪电定位数据、大气电场监测数据、雷达监测数据),从数据特点、预处理和可视化进行分析。针对上海市防雷中心业务需求,在雷电监测数据可视化应用方面,提出了分库、分表索引和符号库方法,实现了对海量数据的实时整合转化。提出的地图文档渲染方式使雷达数据达到了良好的可视化效果。目前,此研究已投入运行,具有较强的实用价值。