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Efficient Scheduling Mapping Algorithm for Row Parallel Coarse-Grained Reconfigurable Architecture

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Tsinghua Science and Technology 2021年第5期26卷 724-735页

作者： Naijin chen Zhen Wang Ruixiang He Jianhui Jiang Fei cheng chenghao Han School of Computer and Information Science Anhui Polytechnic UniversityWuhu 241000China School of Computer Science and Technology Shanghai University of Electric PowerShanghai 200090China School of Software Engineering Tongji UniversityShanghai 201804China

Row Parallel Coarse-Grained Reconfigurable Architecture(RPCGRA)has the advantages of maximum parallelism and programmable flexibility.Designing an efficient algorithm to map the diverse applications onto RPCGRA is difficult due to a number of RPCGRA hardware constraints.To solve this problem,the nodes of the data flow graph must be partitioned and scheduled onto the RPCGRA.In this paper,we present a Depth-First Greedy Mapping(DFGM)algorithm that simultaneously considers the communication costs and the use times of the Reconfigurable Cell Array(RCA).Compared with level breadth mapping,the performance of DFGM is better.The percentage of maximum improvement in the use times of RCA is 33%and the percentage of maximum improvement in non-original input and output times is 64.4%(Given Discrete Cosine Transfor 8(DCT8),and the area of reconfigurable processing unit is 56).Compared with level-based depth mapping,DFGM also obtains the lowest averages of use times of RCA,non-original input and output times,and the reconfigurable time.

关键词： temporal mapping Reconfigurable Cell Array(RCA) listed scheduling communication costs

Social network analysis and network connectedness analysis for industrial symbiotic systems： model development and case study

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Frontiers of Earth Science 2013年第2期7卷 169-181页

作者： Yan ZHANG Hongmei ZHENG Bin chen naijin YANG State Key Joint Laboratory of Environment Simulation and Pollution Control School of Environment Beijing Normal University Beijing 100875 China

An important and practical pattern of industrial symbiosis is rapidly developing： eco-industrial parks. In this study, we used social network analysis to study the network connectedness （i.e., the proportion of the theoretical number of connections that had been achieved） and related attributes of these hybrid ecological and industrial symbiotic systems. This approach provided insights into details of the network＇s interior and analyzed the overall degree of connectedness and the relationships among the nodes within the network. We then characterized the structural attributes of the network and subnetwork nodes at two levels （core and periphery）, thereby providing insights into the operational problems within each eco-industrial park. We chose ten typical eco-industrial parks in China and around the world and compared the degree of network connectedness of these systems that resulted from exchanges of products, byproducts, and wastes. By analyzing the density and nodal degree, we determined the relative power and status of the nodes in these networks, as well as other structural attributes such as the core-periphery structure and the degree of sub-network connectedness. The results reveal the operational problems created by the structure of the industrial networks and provide a basis for improving the degree of completeness, thereby increasing their potential for sustainable development and enriching the methods available for the study of industrial symbiosis.

关键词： industrial ecology industrial symbiosis system social network analysis degree of connectedness industrial ecology parks China

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隧道机制砂喷射混凝土研究

铁道科学与工程学报 2020年第9期17卷 2271-2277页

作者：雷乃金陈平奥贵州省公路工程集团有限公司贵州贵阳550008 贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司贵州贵阳550081

以贵州省梨花井隧道施工为背景,研究机制砂喷射混凝土制备技术,通过室内及现场试验对比分析各配比喷射混凝土工作性能、抗压强度、劈裂强度及抗渗性,并采用非线性回归的方法得到混凝土力学性能随龄期增长的经验关系公式。研究结果表明:... 详细信息

以贵州省梨花井隧道施工为背景,研究机制砂喷射混凝土制备技术,通过室内及现场试验对比分析各配比喷射混凝土工作性能、抗压强度、劈裂强度及抗渗性,并采用非线性回归的方法得到混凝土力学性能随龄期增长的经验关系公式。研究结果表明:单掺粉煤灰或复掺硅粉与粉煤灰制备的机制砂喷射混凝土工作性能及力学性能均能满足设计要求,而复掺硅粉与粉煤灰后的混凝土抗压强度、坍落度、回弹率均优于单掺粉煤灰,故工程选择复掺硅粉与粉煤灰方案;机制砂喷射混凝土抗压强度和弹性模量随龄期变化满足:p(t)=p0[1-αe-mt-(1-α)e-nt]关系式,其中:p为混凝土抗压强度或弹性模量,e为自然常数,α,m和n为常数参数,机制砂喷射混凝土抗压强度和弹性模量早期增长较快,后期增长缓慢。

关键词：机制砂喷射混凝土硅粉抗压强度弹性模量

A multi-path routing algorithm of LEO satellite networks based on an improved ant colony system

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High Technology Letters 2014年第3期20卷 253-260页

作者：王厚天 Zhang Qi Xin Xiangjun Tao Ying chen Dong Liu naijin School of Electronic Engineering Beijing University of Posts and Telecommunications State Key Lab of Information Photonics and Optical Communication

Geography rectangle is used to reduce signaling overhead of the LEO satellite networks.Moreover,a multi-path routing algorithm based on an improved ant colony system(MPRA-AC) is proposed.Matrix indicating the importance of the link between satellites is introduced into MPRA-AC in order to find the optimal path more quickly.Simulation results show that MPRA-AC reduces the number of iterations to achieve a satisfactory solution.At the same time,the packet delivery ratio of LEO satellite networks when running MPRA-AC and DSR-LSN(dynamic source routing algorithm for LEO satellite networks) is compared.The packet delivery ratio is about 7.9%lower when running DSR-LSN.Moreover,because of the mechanism of active load balancing of MPRA-AC,simulation results show that MPRA-AC outperforms DSR-LSN in link utilization when data packets are transmitted in the networks.

关键词：低轨卫星网络路由算法蚁群系统多路径 LEO卫星网络链路利用率基础网络运行

二维RCA空域映射Petri网时间性能分析

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计算机工程与应用 2014年第23期50卷 41-46,90页

作者：陈乃金安徽工程大学计算机与信息学院安徽芜湖241000

为了更有效地优化粗粒度可重构单元阵列映射加速性能,提出了一种行节点无依赖约束的空域映射调度方法,基于相同条件下,采用时延Petri网对若干个按约束已经被划分映射到可重构单元阵列的数据流子图的运行情况进行了分析,通过一个实例比... 详细信息

为了更有效地优化粗粒度可重构单元阵列映射加速性能,提出了一种行节点无依赖约束的空域映射调度方法,基于相同条件下,采用时延Petri网对若干个按约束已经被划分映射到可重构单元阵列的数据流子图的运行情况进行了分析,通过一个实例比较了行节点有依赖和无依赖的运行结果,结果表明该种空域映射方法具有可行性。

关键词：粗粒度可重构计算机系统 Petri网可重构单元阵列数据流图

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不跨层行操作并行RCA互连时延性能评估

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2017年第4期50卷 429-436页

作者：陈乃金冯志勇天津大学计算机科学与技术学院天津300072 安徽工程大学计算机与信息学院芜湖241000

针对三类行并行重构单元阵列互连时延性能评估问题,提出了一种通过节点映射和运行机制来评测互连时延的方法,基于前驱回溯不加旁节点不跨层时域映射算法,对点到点、路由传输、行列总线等互连RCA进行了时延分析和计算.实验结果表明,与路... 详细信息

针对三类行并行重构单元阵列互连时延性能评估问题,提出了一种通过节点映射和运行机制来评测互连时延的方法,基于前驱回溯不加旁节点不跨层时域映射算法,对点到点、路由传输、行列总线等互连RCA进行了时延分析和计算.实验结果表明,与路由传输和行列总线互连相比,点到点互连在最大不跨层互连、不跨层累加互连、考虑互连执行总时延等方面均是最小的,从而表明了点到点重构单元阵列的互连时延优于路由器传输和行列总线互连.

关键词：互连模式粗粒度可重构体系结构点到点互连路由传输互连行列总线互连

经脐单孔腹腔镜及常规腹腔镜阑尾切除术治疗阑尾炎的临床效果比较

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当代医学 2021年第24期27卷 48-50页

作者：陈乃金淄博矿业集团有限责任公司中心医院普外科二病区山东淄博255120

目的探讨经脐单孔腹腔镜阑尾切除术、常规腹腔镜阑尾切除术应用于阑尾炎的临床效果。方法选取本院2018年12月至2019年9月收治的80例阑尾炎患者,根据治疗方法的不同分为对照组和观察组,每组40例。对照组行常规三孔腹腔镜阑尾切除术治疗,... 详细信息

目的探讨经脐单孔腹腔镜阑尾切除术、常规腹腔镜阑尾切除术应用于阑尾炎的临床效果。方法选取本院2018年12月至2019年9月收治的80例阑尾炎患者,根据治疗方法的不同分为对照组和观察组,每组40例。对照组行常规三孔腹腔镜阑尾切除术治疗,观察组行经脐单孔腹腔镜阑尾切除术治疗。比较两组围术期指标、中转开腹发生率及并发症发生率。结果观察组术中出血量少于对照组,手术切口长度、术后首次下床活动时间均短于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组手术时间、术后肛门首次排气时间、术后引流时间、术后住院时间比较差异无统计学意义;术后住院期间及出院后6个月,两组并发症发生率比较差异无统计学意义。结论经脐单孔腹腔镜阑尾切除术、常规三孔腹腔镜阑尾炎切除术均具有良好近、远期预后,但前者更利于患者腹部的美观和术后康复,值得临床推广应用。

关键词：阑尾炎阑尾切除术腹腔镜经脐单孔法

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基于分布式深度学习的多星计算卸载策略

中国空间科学技术 2023年第2期43卷 73-80页

作者：周锦雯刘乃金陈清霞钱学森空间技术实验室北京100094

在边缘计算增强的低轨卫星网络场景下,低轨卫星集群协同处理地面任务能有效降低用户响应时延。对卫星集群的联合卸载决策和资源分配优化问题进行研究,将其描述为一个混合整数规划问题,并采用了一种基于分布式深度学习算法的卫星边缘计... 详细信息

在边缘计算增强的低轨卫星网络场景下,低轨卫星集群协同处理地面任务能有效降低用户响应时延。对卫星集群的联合卸载决策和资源分配优化问题进行研究,将其描述为一个混合整数规划问题,并采用了一种基于分布式深度学习算法的卫星边缘计算卸载算法(deep learning-based offloading algorithm, DLOA)。该算法使用多个并行DNN用于生成卸载决策并采用经验回放存储新生成的卸载决策,当采用隐藏层结构不同的DNN,收敛速度比同构DNN提升18%,收敛值与最优值的比值基本为1,可以认为已收敛至最优。此外,探讨了DNN的数量对所使用的算法的影响,仿真结果表明采用少量DNN就可以获得近优的收敛效果。通过对不同任务规模下采用不同算法的任务完成率进行研究,结果表明DLOA算法可通过采用异构DNN和优化资源分配方案显著提升完成率,其较单星运算方案任务完成率提升1倍,较二进制粒子群算法方案提升20%。

关键词：边缘计算计算卸载低轨卫星网络深度学习收敛性能

多叉树数据流图粗粒度可重构单元阵列映射算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2016年第7期28卷 1180-1187页

作者：陈乃金江建慧安徽工程大学计算机与信息学院芜湖241000 天津大学计算机科学与技术学院天津300072 同济大学软件学院上海201804

针对多叉树任务数据流图的划分映射问题,基于粗粒度行并行可重构架构,提出一种行列剪枝映射算法.首先分析和比较了二维没有跳变近邻点点互连和行并行互连的可重构单元阵列的映射性能,通过3种类型的一次循环四阶多叉树映射实验结果表明(R... 详细信息

针对多叉树任务数据流图的划分映射问题,基于粗粒度行并行可重构架构,提出一种行列剪枝映射算法.首先分析和比较了二维没有跳变近邻点点互连和行并行互连的可重构单元阵列的映射性能,通过3种类型的一次循环四阶多叉树映射实验结果表明(RCA4×4),行并行架构执行总周期最大减少了63个周期,最少减少了20个周期;然后设计实现了行列剪枝映射算法,先按行剪枝映射,再对已映射节点的依赖后继进行列剪枝映射,在满足面积和互连等约束下考虑运算节点层次和入度等因素构造了排队函数,通过该函数值动态调整就绪列表节点的调度次序.实验结果表明,与放置路由算法相比,文中算法执行时间平均减少了15.7%(RCA4×4)和18.4%(RCA5×5);与分裂压缩内核算法相比,该算法执行时间平均减少了30.0%(RCA4×4)和29.8%(RCA5×5):从而验证了文中提出解决多叉树行并行可重构单元阵列及映射算法有效性.

关键词：多叉树行并行可重构单元阵列时域映射资源约束