Trajectory P System

Membrane Computing is a branch of natural computing aiming to abstract computing ideas for the structure and the functioning of living cells as well as from the way the cells are organized in tissues or higher order structures. Trajectories are used as a tool for modeling language operations and other related objects. A trajectory P system consists of a membrane structure in which the object in each membrane is a collection of words and the evolutionary rules are given in terms of trajectories. In this paper, we present some properties of trajectory P systems.     

膜计算在图像处理领域应用研究综述

随着计算机与信息技术的高速发展,图像处理已深入到各行各业,海量数据以及复杂算法所面临的高速实时处理成为图像处理领域急需解决的问题.膜计算是由生物细胞(群)相关机理启发的一类分布式、并行计算模型,已被证明能以多项式时间求解计算难问题.综述膜计算在图像处理领域中的应用,着重从图像低层处理(图像平滑、骨架提取)和中层处理(图像分割、立体匹配、图像配准、图像分解与重建)两方面对膜计算在图像处理领域的应用进行了介绍和分析,并给出了膜计算应用于图像处理领域的今后可能的发展方向.     

模糊膜计算模型与应用研究综述

膜计算是由生物细胞(群)相关机理启发的一类分布式、并行计算模型.膜计算模型已被证明是强大的并且以多项式时间复杂性求解众多的NP(non-deterministic polynomial)问题.膜计算模型与算法是膜计算领域的核心关键问题,特别是面向应用问题的模型和算法.模糊膜计算是近年开发的一种膜计算模型,它能克服先前模型在处理不确定性问题上的限制,得到极为广泛的关注.目前,模糊膜计算模型已在诸如电力系统故障诊断、微网控制中得到应用.首先简要地介绍几种模糊P系统,然后描述它们在工程问题中的应用.     

链式膜系统及直接(间接)膜算法与聚类分析研究进展

当前关于膜计算的研究有很多,但是大部分都停留在理论研究层面,关于膜计算的应用研究依然比较少.现有膜系统主要包括细胞型膜系统、组织型膜系统和神经型膜系统.现有膜系统及其变形都是基于图结构的设计,为了进一步扩展膜系统的应用能力,将现有的基本膜系统结合离散Morse理论,创建了新型的单纯形P系统.同时将细胞的多维框架思想加入膜系统研究中,从形式化的角度,创建了膜系统的链式结构.将膜系统的极大并行性和聚类分析模型进行结合,不仅可以用于处理高复杂度、数量庞大的数据集,而且还可以提高聚类算法的性能,具有广泛的应用价值.针对两种新型膜系统进行了详细介绍,同时将膜系统与聚类问题进行结合的研究进行了概述.     

Spark环境下基于网格索引的轨迹k近邻查询方法

移动对象轨迹的k近邻(k nearest neighbor trajectories,kNNT)查询是一种重要的空间信息服务,主要用于寻找与给定轨迹最近邻的k条轨迹,被广泛地应用于智能交通、信息推荐等领域。随着轨迹数据量的快速增长,由于单机计算资源的限制,传统集中式环境下的kNNT查询效率和可扩展性无法满足实际要求。为了解决这个问题,设计了轨迹数据的分布式网格索引结构,该索引在Spark环境下将轨迹切分并映射到网格中,并引入轨迹还原表以保留查询时候选子轨迹段间的连续性。基于此索引,提出了Spark环境下的轨迹k近邻查询方法kNNT-Grid。实验结果表明,kNNT-Grid方法在分布式环境下实现了良好的查询效率和可扩展性,能够应对海量轨迹数据的k近邻查询需求。     

基于拟能量的高超声速飞行器再入轨迹优化

考虑高超声速飞行器再入过程总加热量最小,基于拟能量将单段轨迹优化转化为多段轨迹优化问题,采用非等间距控制变量参数化方法对每段轨迹分别优化.高超声速飞行器再入轨迹必须满足热流率、动压和过载3个约束.通过把控制变量参数化,同时引入时间尺度变换和不等式约束转化方法,将轨迹优化问题转化为含有约束的非线性规划问题.基于拟能量概念,将再入轨迹进行了分段优化,以4段为例进行了仿真,计算时间比单段情况下缩短了约50%.     

非线性系统中轨线的最小李雅普诺夫指数的计算

提出了计算连续系统中轨线的最小李雅普诺夫指数的方法。该法对研究三维自治系统的混沌轨线最有利。用此法得到的Ｌｏｒｅｎｚ吸引子和Ｒｏｓｓｌｅｒ吸引子的最小李雅普法诺夫指数和已知结果吻合。     

飞行动目标RCS可视化计算

通过动力学方程和运动学方程计算飞行动目标的飞行轨迹,利用飞行扰动模型计算飞行过程中的飞行随机抖动,将图形电磁计算的方法推广到计算飞行动目标的雷达散射截面,并比较了考虑随机抖动前后的计算结果.     

P systems generating iso-picture languages

P systems generating rectangular arrays and hexagonal arrays have been studied in the literature, bringing together the two areas of theoretical computer science, namely membrane computing and picture languages. Recently, a new class of picture languages called the class of iso-picture languages generating interesting picture languages has been introduced. In this paper, we develop a class of tissue-like P systems with active membranes as a generative device for iso-picture languages.     

P systems generating iso-plcture languages

P systems generating rectangular arrays and hexagonal arrays have been studied in the literature,bringing together the two areas of theoretical computer science,namely membrane computing and picture languages.Recently,a new class of picture languages called the class of iso-picture languages generating interesting picture languages has been introduced.In this paper,we develop a class of tissue-like P systems with active membranes as a generative device for iso-picture languages.     

静电宽束曲轴二级近似轨迹的分析与计算

检验曲轴轨迹计算方法的合理性与可靠性。方法利用同心球系统,结果曲线坐标系下宽电子束曲轴的主轨迹方程以及考虑到二级近似下的曲轴轨迹方程进行具体的计算。结论由此验证曲轴轨迹计算方法是合理可靠的。     

冗余度机器人的障碍物躲避

给定机械手的初始形态和终端所希望的轨迹以及在工作空间内的障碍物,本文研究冗余度机器人无碰撞运动的规划问题,提出了基于J函数障碍物躲避的算法.关节坐标空间的安全轨迹的计算可通过障碍物躲避的性能指标而得到.由于J函数的计算仅与一些极点有关,计算量小,便于实时控制.仿真结果证明了所提出的算法的有效性.     

网格计算环境中的资源管理研究

现有的资源管理模型往往无法同时满足网格计算的动态性、可伸缩性和适应性需求.针对这个问题,提出了一种融合了Web计算技术、正统的网格计算技术和对等计算技术的资源管理模型.它将整个网格计算环境分为两级,在各个管理域内部可采用不同的管理策略和体系结构,体现了对遗留系统的适应性支持;各管理域之间的组织则采用对等计算模式,从而可适应网格计算环境的动态性和可伸缩性.在该模型中,标准化的互操作性通过万维网服务提供,以克服资源的异质性;动态资源部署采用基于XML的数据模型来描述资源信息,并通过软状态机制来解决分布式垃圾收集问题;动态资源发现克服了LDAP和关系性数据模型的限制,具有高度的灵活性和可扩展性.     

基于Bi-BPNNs的船舶轨迹修复模型

为了解决船舶轨迹数据的异常和丢失问题,辅助轨迹复原和情景推演,提出一种双向学习模型,用于修复船舶轨迹.从AIS(Automatic Identification System)报文中提取航行船舶的上下文轨迹特征向量,改进基础BP(Back Propagation)神经网络的拓扑结构,构建具有双向预测功能的BP神经网络(Bi-BPNNs)模型,修复缺失的轨迹数据.使用长江干线航行船舶的真实轨迹数据对构建的模型进行验证和分析,通过与基础BP网络和常用线性插值方法的对比,证明Bi-BPNNs模型在船舶轨迹修复上具有更好的性能和效果.     

On Peer-Assisted Data Dissemination in Data Center Networks: Analysis and Implementation简

Data Center Networks （DCNs） are the fundamental infrastructure for cloud computing. Driven by the massive parallel computing tasks in cloud computing, one-to-many data dissemination becomes one of the most important traffic patterns in DCNs. Many architectures and protocols are proposed to meet this demand. However, these proposals either require complicated configurations on switches and servers, or cannot deliver an optimal performance. In this paper, we propose the peer-assisted data dissemination for DCNs. This approach utilizes the rich physical connections with high bandwidths and mutli-path connections, to facilitate efficient one-to-many data dissemination. We prove that an optimal P2P data dissemination schedule exists for FatTree, a specially- designed DCN architecture. We then present a theoretical analysis of this algorithm in the general multi-rooted tree topology, a widely-used DCN architecture. Additionally, we explore the performance of an intuitive line structure for data dissemination. Our analysis and experimental results prove that this simple structure is able to produce a comparable performance to the optimal algorithm. Since DCN applications heavily rely on virtualization to achieve optimal resource sharing, we present a general implementation method for the proposed algorithms, which aims to mitigate the impact of the potentially-high churn rate of the virtual machines.     

基于混合式P2P技术的免疫入侵检测模型研究

提出了基于混合式P2P网络技术的免疫入侵检测算法,构建了基于混合式P2P网络技术的免疫入侵检测模型.定义了免疫细胞的结构,描述了免疫入侵检测的免疫细胞耐受,激活,记忆等过程.实现了记忆免疫细胞的高效生成.仿真实验表明,该算法能有效提高免疫学习效率,提高免疫检测率,降低免疫检测的误检率.     

基于乌贼算法的无人机航迹规划

乌贼算法是一种新型的启发式仿生优化算法。提出了一种基于乌贼算法的无人机航迹规划算法。所构建的概率地图采用概率密度函数来对各种威胁源进行建模,非常适合表述战场环境的不确定特性。乌贼算法与传统的启发式算法相比,拥有更快的收敛速度。在此基础上设计的基于乌贼算法的概率地图航迹规划算法能够有效的缩小概率地图的规划空间,使得航迹规划搜索范围减少、时间缩短。仿真实验表明,该方案比传统概率地图航迹规划方法更能满足无人机航迹规划的要求。     

基于任务分类思维的云计算海量资源改进调度

对云计算海量数据下的资源调度的研究过程中,进行资源调度时资源分配无法到达合理化调度,存在资源调度效率低的问题。提出分类思维的云计算海量数据资源优化调度方法。该方法引入膜计算概念,将云计算下的海量资源调度的总任务划分为多个子任务,并详细计算每个子任务的资源调度任务量。将优化调度系统内部分解为主膜和辅助膜,利用蝙蝠算法在辅助膜内进行资源分配个体寻优,并将优化后的资源分配最优个体传送到主膜间进行云计算海量数据下的资源分配优化。实验仿真证明,基于改进膜计算蝙蝠算法的云计算海量数据下的资源优化调度方法调度效率高,分配较为均衡。     

新一代网络计算模式分析

论述了目前引起广泛关注的新一代网络计算模式，即Web服务、P2P和网格计算，阐述了它们的体系结构，重点分析了它们的应用前景，即Web服务能够让用户直接获得所需要的服务结果，从而构造出个性化的、能适应业务变化并满足用户即时需求的网络应用；P2P能够实现空闲计算资源的共享；网格计算则能够在智能教育、机械、军事、医药等领域得到广泛应用。