可变宽度通信处理器架构设计研究

随着无线移动设备的普及流行,对视频电话以及高清影视等新兴应用的需求日益显现。这些新兴的应用对无线移动设备的处理器提出了高性能和低功耗的要求。目前的移动设备采用了通用处理器、数字信号处理器以及硬件加速器的融合技术,提供每秒千兆次运算和毫瓦级功耗[1]。这种异构组织的构建和维护效率低,且浪费芯片面积和功耗。由于当前的移动处理器等无法满足下一代的无线移动设备更高的数据传输率、更复杂的算法、更低的功耗的要求,为移动设备设计下一代处理器来满足以上的需求成为必然。本论述给出了一个可变宽度的SIMD处理器体系架构的控制器和数据传输模块的设计方法。     

外源碳对人工杉木林土壤有机碳组分分解速率的影响

利用稳定同位素13C技术,通过设置两种温度的恒温培养实验,研究了外源碳(13C-Glucose)在土壤中的分配规律、以及土壤有机碳(SOC)、轻组有机碳(LFOC)和重组有机碳(HFOC)的分解速率.培养温度分别为15℃和25℃,培养时间为112 d.结果表明:两个温度培养条件下,葡萄糖标记的13C进入SOC、LFOC和HFOC的比例随着培养时间而呈递减趋势,培养结束时标记的13C依然有18.9%~22.0%残留于土壤中.培养时段内,SOC的分解速率常数为4.4×10-4~9.7×10-4d-1,HFOC的分解速率常数为3.4×10-4~7.0×10-4d-1,而LFOC的分解速率常数介于1.1×10-3~4.6×10-3d-1之间.总之,外源碳显著影响了人工杉木林土壤有机碳组分的分解速率.在有外源碳输入的条件下,升温加快了LFOC的分解,但抑制了HFOC的分解.因此,在供试土壤中,LFOC可能会比HFOC对全球变暖的响应更敏感.     

重组人Ⅱ型肿瘤坏死因子受体-抗体融合蛋白生物仿制药对大鼠类风湿性关节炎的治疗作用

目的:评价重组人Ⅱ型肿瘤坏死因子受体-抗体融合蛋白(TNFR-Fc)生物仿制药对大鼠佐剂性关节炎的治疗作用.方法:将大鼠随机分成6组:阴性对照组(生理盐水)、阳性药物组(Enbrel)和TNFR-Fc高、中、低质量分数组,空白组(无炎症),每组6只,弗氏完全佐剂(CFA)建立类风湿性关节炎模型.给药13 d后,分别测量大鼠体重、后足足垫厚度,关节炎指数评分,ELISA法测量细胞因子水平.结果:与阴性对照组相比,Enbrel组和TNFR-Fc大、中、小质量分数组的大鼠体质量明显增加(P0.05)、继发性足肿胀减弱(P0.05)、关节炎评分分值、IL-1β、TNF-α、IL-6含量均减小(P0.05),IL-10含量升高(P0.05).结论:TNFR-Fc通过降低炎性细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α水平以及升高IL-10水平来发挥治疗类风湿性关节炎的作用.     

基于基因组的TEV蛋白酶的高表达

TEV蛋白酶由于其高酶切活性、酶切位点的专一性和酶切条件的宽容性而在蛋白分离和蛋白质组学研究等领域有着广泛的应用.目前获得TEV蛋白酶的方法是将克隆在质粒上的TEV基因在大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)中实现过表达.但本方法有一定缺点,如需使用抗生素,这就可能在后续的纯化中引入杂质,菌株群体中不均一性而降低产量等.本研究通过重组工程方法将受T7强启动子驱动的,与麦芽糖结合蛋白MBP融合的TEV蛋白酶基因整合至BL21(DE3)的基因组上进行过表达.MBP-TEV在细胞内自剪切获得分离的TEV.NiNTA亲和层析得到纯化的TEV,产量可达4.2 mg/L.所分离的TEV表达出良好的酶切活性.本菌株有着以之大规模获得TEV的潜力,所建立的通过重组工程将外源基因整合至BL21(DE3)基因组的进行表达的方法也可成为通用的平台技术.     

朱黄青霉α-葡聚糖酶在毕赤酵母中的高效表达

【目的】提高朱黄青霉（Penicillium minioluteum ）α-葡聚糖酶（Dextranase）基因在毕赤酵母（Pichia pastoris）中的表达水平。【方法】根据毕赤酵母的密码子偏爱对酶基因进行优化与合成。优化后的基因片段与载体 pGAPZαA 连接,转化毕赤酵母 KM71 H。【结果】获得组成型分泌表达α-葡聚糖酶的工程菌 KM71 H／pGAPZαA-dex。发酵工艺试验中,摇瓶培养144 h,酶活为153 U／mL。6．8 L发酵罐补料分批培养92 h,酶活达到1218 U／mL。【结论】该工程菌以甘油作为碳源,发酵调控简单,产酶水平较高,具有适用于大规模生产的潜力。     

A machine learning-based method to detect fluorescent spots and an accelerated,parallel implementation of this method

Under most microscopes, the fluorescent sig- nals emitted from biological structures, such as vesicles, as well as the signals from single molecules will appear as small puncta, which contribute to a Gaussian-like distri- bution. Accurate segmentation of these spots will funda- mentally affect our interpretation of a specific biological progress. Because of the complicated backgrounds in images, many algorithms fail to identify all of the inter- esting signals; the tremendous amount of time required for algorithms to process large datasets can also decrease their utility. Here, we introduce an excellent robust detection method based on the machine learning algorithm Ada- Boost, which outperforms threshold-based segmentation, wavelets, and FDA under most situations. We also provide a GPU/multi-core CPU implementation of this algorithm; this implementation accelerates the algorithm approxi- mately 10- and 7-fold acceleration compared with a single CPU implementation. The great reduction of time should make this method a promising candidate in the processing of large datasets. Furthermore, we demonstrate the use of our algorithm on true fluorescent micrographs, and the results show that machine learning-based detection meth- ods outperform the four other previously reported methods.     

利用动态污点跟踪优化模糊测试的方法

针对目前模糊测试方法存在大量无效测试用例的缺陷,提出了一种利用动态污点跟踪优化模糊测试的方法.该方法通过将外部输入的测试用例标记为污点数据,并记录污点数据的传播路径,然后利用传播路径相似度比对来判断某个测试用例是否有效,若测试用例无效则直接丢弃,若测试用例有效则进行并行化处理,进一步对测试用例进行分析.通过构建原型系统对上述方法进行验证,结果表明优化后的模糊测试比未优化的模糊测试在性能上提升了近一倍.     

空间拓扑相交关系计算算法并行化研究

研究空间拓扑相交关系计算的并行化,可以缩短处理大规模地理空间数据的时间,对于高效地应用GIS空间数据有着重要的现实意义.本文以开源软件GRASS GIS为实验平台,在集群环境下引入MPI并行库,采用不同的数据划分策略对空间拓扑相交关系计算算法进行并行研究与实现.首先分析了串行算法的特点及数据结构,验证了基于几何对象的数据划分策略在该算法上的可行性;其次针对基于几何对象的数据划分策略存在的问题,即较少考虑空间几何实体对象的数据量均衡性,提出基于弧段的数据划分策略;最后通过加速比指标,对两种策略划分方式进行对比分析,验证基于弧段的划分策略的正确性和高效性.经过实验可知,相比基于几何对象的数据划分,基于弧段的数据划分能得到更好的加速比.     

一种改进的基于角点检测的并行化电子稳像算法

针对摄像设备拍摄视频抖动问题和实时处理要求,本文提出一种改进的基于角点检测的并行化电子稳像算法.该算法采用并行计算和软硬件协同计算的方法,对基于Harris角点检测及Hu几何不变矩的电子稳像算法进行了改进,算法通过网格划分和区域极限值的并行计算,减少了角点检测的计算量,采用并行化改进的RANSAC计算提升了剔除误匹配的处理效率,并基于图形处理器(Graphic Processing Unit,GPU)和FPGA完成了电子稳像算法的优化设计实现.实验结果表明,本文算法在保证良好稳像质量的同时,对720p视频进行单帧稳像的时间仅为25.48ms,能够完成帧率为30帧/s的分辨率为1 280×720的视频实时稳像.     

绿木霉ZY-01中纤维素酶EGⅣ基因的克隆及其在E.coli中的原核表达

以前期筛选到的纤维素酶高产菌株绿木霉T.viride ZY-01的总RNA为模板,利用RT-PCR技术克隆出内切葡聚糖酶EGⅣ基因,连接至pET-28a构建出重组质粒,并转化至E.coli BL21(DE3)中表达。该EGⅣ基因约有1089bp,在启动子T7lac的控制和IPTG的诱导下,目的基因成功地在原核细胞中表达。通过SDSPAGE检测得出目标蛋白分子量为39kDa,重组酶的比酶活为1.05U/mg,该酶最适pH值为6、最适反应温度为50℃。