A novel reconfigurable data-flow architecture for real time video processing

This paper describes a dynamically reconfigurable data-flow hardware architecture optimized for the computation of image and video. It is a scalable hierarchically organized parallel architecture that consists of data-flow clusters and finite-state machine (FSM) controllers. Each cluster contains various kinds of cells that are optimized for video processing. Furthermore, to facilitate the design process, we provide a C-like language for design specification and associated design tools. Some video applications have been implemented in the architecture to demonstrate the applicability and flexibility of the architecture. Experimental results show that the architecture, along with its video applications, can be used in many real-time video processing.     

三维夹层映射无限元

提出三维10结点映射夹层无限元模型及相应模式。在半无限区域的岩土工程中,用此单元与夹层有限单元耦合系统模拟无限区域的软弱夹层,与常规的有限元法相比,取较小的计算范围,就能得到较高的计算精度。采用此模型,将节省大量的数据准备工作量和机时,具有显著的经济性。此模型还具有概念清晰,编制程序简单,易于在微机上实现的特点。通过赋存软弱夹层的半无限地基在法向荷载作用下的算例分析,表明此模型具有的优越性。     

Implementation of dynamic matrix control on field programmable gate array

High performance computer is often required by model predictive control (MPC) systems due to the heavy online computation burden. To extend MPC to more application cases with low-cost computation facilities, the implementation of MPC controller on field programmable gate array (FPGA) system is studied. For the dynamic matrix control (DMC) algorithm, the main design idea and the implemental strategy of DMC controller are introduced based on a FPGA’s embedded system. The performance tests show that both the computation efficiency and the accuracy of the proposed controller can be satisfied due to the parallel computing capability of FPGA.     

集装箱码头作业系统层次化、并行、异构与可重构计算模型

基于计算思维和计算透镜, 分析了集装箱码头的装卸作业与调度决策, 基于“并行计算”、“异构计算”和“可重构计算”提出了计算物流视角下的集装箱码头作业层次化、并行、异构与可重构计算模型; 将计算机科学领域中多种典型计算体系结构的设计思想和运作机制, 泛化、迁移、修正、融合和定制到集装箱码头作业系统中, 设计了面向此计算模型的混合调度策略, 提出了集装箱码头调度新的抽象计算模型与工程解决路径; 以某大型集装箱码头为实例, 基于集装箱码头作业层次化、并行、异构与可重构计算模型, 进行了物流广义计算自动化的设计与性能评估。研究结果表明: 采用计算模型能确定码头的集装箱吞吐量上限, 实例中约为码头年设计能力的2.75倍; 在满负荷情况下, 基于等待作业集装箱队列的负载均衡调度策略和基于等待作业船型的负载均衡调度策略均能将大型集装箱干线船舶物流广义计算任务延迟缩短约17 h; 在明显作业过载时, 前者能将物流广义计算任务延迟减少100~110 h, 后者能减少约120 h; 在满负荷和作业过载情况下, 2种策略均能缩短大型集装箱干线船舶物流广义计算访问存储时间1~2 h, 后者在作业过载情况下表现更佳; 2种策略都能很好地优先服务重点班轮集合, 且有各自对应的适用状况和调度重点, 码头管理者可根据具体情况选择适用。      

面向长大桥梁结构健康监测物联网的云计算

云计算可以满足长大桥梁结构健康监测海量数据存储管理与专业计算需求,为此提出一种新兴的由第三方专业机构提供服务的结构健康监测云的概念.在总结结构健康监测物联网技术特点的基础上,分析了结构健康监测云计算系统需求,描述了结构健康监测云的系统架构,回顾了相关技术的研究现状并展望应用前景.     

DNA BIO SOFT COMPUTING AND ITS APPLICATIONS TO INTELLIGENT SYSTEMS

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｔｉｓｋｎｏｗｎｔｈａｔＤＮＡｃａｒｒｉｅｓｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃｉｎｆｏｒ－ｍａｔｉｏｎｆｏｒｌｉｆｅ．Ｒｅｃｅｎｔｌｙ,ｅｘｔｅｎｓｉｖｅｉｎｔｅｒｅｓｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｅｘｐｒｅｓｓｅｄｉｎｐｏｓｓｉｂｌｙｕｓｉｎｇＤＮＡａｓｃｏｍｐｕｔｉｎｇｈａｒｄｗａｒｅ．ＤＮＡｗａｓｆｉｒｓｔｕｓｅｄｆｏｒｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｂｙＬ．Ｍ．Ａｄｌｅｍａｎｉｎ１９９４［１］．Ｉｎｈｉｓｇｒｏｕｎｄ－ｂｒｅａｋｉｎｇａｒｔｉｃｌｅ,Ａｄｌｅｍａｎｐｕｂｌｉｓｈｅｄｔｈｅｄｅｓｃ…     

基于车载连续序列图像的道路曲率计算方法

提出一种基于车载连续序列图像的道路曲率计算方法.算法首先利用车载视 觉系统进行内外参数标定实现对路面车道线的三维重建,利用三维重建误差模型对重建 的数据点进行误差估计,并对数据点进行选弃.对序列图像中路面车道线重建出来的曲线 采用ICP 算法进行曲线匹配,并将匹配后的曲线映射到统一的参考坐标系中.最后利用匹 配曲线上的数据点进行圆周拟合,计算道路曲率.实验中利用真实的车载连续序列图像对 算法进行验证.针对曲率半径分别为96 m和430 m两段不同程度的弯道,利用本文算法计 算对应道路的曲率半径.结果表明,本文算法能够精确地计算出不同弯道的道路曲率,特 别是针对平缓弯道的曲率计算,比基于单幅图像的曲率计算方法更加准确与稳定.     

基于普适计算的军交运输数据采集与信息查询系统模型研究

普适计算的出现将大大改善人们与计算机进行交互的方式。基于普适计算理论,利用Web Services技术,通过对军交运输的需求分析,构建了军交运输数据采集与信息查询系统模型,并从系统整体结构和交互模型两方面阐述了工作原理与技术优势,为普适计算理论在军交运输中的应用进行了初步的探索和研究。     

Reconfigurable Communication Processor： A New Approach for Network Processor

As the traditional RISC ASIC/ASSP approach for network processor design can not meet the today‘s requirements, this paper described an alternate approach, Reconfigurable Processing Architecture, to boost the performance to ASIC level while reserve the programmability of the traditional RISC based system. This paper covers both the hardware architecture and the software development environment architecture.     

Web Data Aggregation in MOLAP： Approach,Language, and Implementation

This paper investigates the Web data aggregation issues in multidimensional on-line analytical processing (MOLAP) and presents a rule-driven aggregation approach. The core of the approach is defining aggregate rules. To define the rules for reading warehouse data and computing aggregates, a rule definition languagearray aggregation language (AAL) is developed. This language treats an array as a function from indexes to values and provides syntax and semantics based on monads. External functions can be called in aggregation rules to specify array reading, writing, and aggregating. Based on the features of AAL, array operations are unified as function operations, which can be easily expressed and automatically evaluated. To implement the aggregation approach, a processor for computing aggregates over the base cube and for materializing them in the data warehouse is built, and the component structure and working principle of the aggregation processor are introduced.     

船舶AIS大数据资源管理及分析应用架构设计

为充分探索船舶自动识别系统大数据在统计决策和安全监管方面的应用价值,系统性地提出了船舶AIS大数据资源管理与分析应用架构。首先,根据船舶AIS大数据特点,设计了船舶AIS大数据处理流程和存储策略,为后续高效计算提供支撑;然后,提出并实现了基于船舶AIS大数据的船舶轨迹重建算法、断面船舶流量统计算法、船舶进出港区识别算法、船舶航行状态分析算法四种基础算法;最后,基于上述计算方法,将船舶AIS大数据应用于断面流量统计、船舶规范使用船载AIS设备行为监控以及船舶规范执行进出港报告情况监控等场景,结果表明船舶AIS数据在统计决策和安全监管方面具有一定的应用价值。     

固定界面子结构模态综合法再研究

针对固定界面子结构模态综合法经过变换组集后的整体结构动力学方程的阶数必须包含所有子结构间界面节点的自由度数,如果界面的节点自由度数很大,必然造成整体方程也很庞大,给计算带来困难的不足,提出了如下解决方案将所有界面节点作为一个广义子结构,对该子结构也像其它子结构一样,进行模态分析,取其前若干个模态作为保留主模态.这样,由于这个广义子结构的保留主模态数可以远小于其自由度数,组集后的整体方程的阶数就可以大大减小.     

基于无线网络的振动监测系统的设计与实现

本文介绍了一种基于振动传感器ADXL105的无线传感器网络节点的设计。详细介绍了节点的硬件组成和软件实现。该节点性能可靠稳定,并能实现低功耗工作,适用于环境状况及建筑物健康状况的远程监测。针对健康监测设计了一种基于CSMA方式的单跳传感器网络通信协议,给出了实验结果。     

固定界面子结构模态综合法再研究

针对固定界面子结构模态综合法经过变换组集后的整体结构动力学方程的阶数必须包含所有结构间界面节点的自由度数,如果界面的节点自由度数很大,必然造成整体方程也很庞大,给计算带来困难的不足,     

Click模块化IPv6路由器性能测试方法研究

可重构路由器具有开放的体系结构,可以灵活重构,具有良好的可扩展性.Click提供了一种可重构路由开发软件平台,其基于构件的模块化特性使其在配置路由器及性能测试方面高效、灵活.文中给出了基于Click的模块化路由器性能测试方法,并设计了路由器性能测试的收发包Click结构,应用Click构件对模块化Click IPv6路由器的吞吐量、丢包率及时延进行测试.测试的方法方便灵活,且可用于可重构路由器模块和整体性能的测试.     

基于KFS分布式文件系统元数据模型的改进

研究了云计算环境下的分布式文件系统KFS的系统架构,对于海量数据存储的云存储系统来说元数据管理效率是关键,通过分析KFS文件系统的元数据模型,提出了基于KFS分布式文件系统元数据的改进模型,即利用内存缓冲策略,对待插入的元数据进行预处理并批量插入,减少查找和分裂次数,大大提高了KFS文件系统的数据访问效率.最后通过算法复杂度的分析,证明该改进算法能有效提高分布式文件系统KFS的元数据服务器的效率.同时该改进模型对于采用B^＋树索引机制来集中管理元数据的类似系统同样适用.     

Keyword search encryption scheme resistant against keyword-guessing attack by the untrusted server

The user data stored in an untrusted server, such as the centralized data center or cloud computing server, may be dangerous of eavesdropping if the data format is a plaintext. However, the general ciphertext is difficult to search and thus limited for practical usage. The keyword search encryption is a helpful mechanism that provides a searchable ciphertext for some predefined keywords. The previous studies failed to consider the attack from the data storage server to guess the keyword. This kind of attack may cause some critical information revealed to the untrusted server. This paper proposes a new keyword search encryption model that can effectively resist the keyword-guessing attack performed by the untrusted data storage （testing） server. The testing （query） secret is divided into multiple shares so that the security can be guaranteed if the servers cannot conspire with each other to retrieve all shares of the secret.     

飞轮储能在港口吊机制动能量再生系统中的应用

文章分析了港口吊机能耗特性,找出能源浪费的关键环节;通过储能技术的比选,得出适合吊机制动能回收的存储技术;根据吊机的电气结构设计了飞轮制动能再生系统的架构,并根据试验机在港口实测的数据计算节能效益,结果表明飞轮制动能再生系统综合节能率约为54.8％,节能效果显著.     

基于MATLAB与Word链接的船舶结构计算自动化的研究

船舶结构计算是船舶设计的一个重要环节,计算涉及内容广泛,计算量大,数据复杂。MATLAB软件具有卓越的数值计算能力,非常适合复杂的科学计算,Word在文档编辑处理方面功能是特别强大,如果能够将MATLAB的计算功能和WORD的强大文字编辑功能结合起来,实现船舶结构计算自动化,自动生成结构计算报告,势必可以大大提高工作效率、降低工作难度,本文在这方面作了研究。     

分布式计算技术在协同设计系统中的应用研究

目前已有的分布式协同设计系统其开放性和适用性都有很大的限制,文中采用传统的服务器/客户端的分布式架构,以借鉴网格计算思想而设计的.任务管理器作为系统中任务动态调度机制的核心,通过对客户端提交的各类操作进行动态分割实现分布式执行,以网络服务作为服务器与客户端之间各类操作互相引用的接口的设计原则,给出了一个新的分布式协同设计系统环境.这种基于网络服务的应用架构,使得协同设计系统具备了支持异质平台的特性.