检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于GPU的高效稀疏矩阵存储格式研究

计算机工程 2018年第8期44卷 54-60页

作者：程凯田瑾马瑞琳上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620

针对基于GPU求解大规模稀疏线性方程组的问题,提出一种稀疏矩阵的存储格式HEC,并应用该格式在统一计算设备架构(CUDA)平台上实现不完全LU分解的预条件共轭梯度(ILUCG)法。该存储格式由ELL与CSR格式混合而成,将其以调用GPU kernel的方式... 详细信息

针对基于GPU求解大规模稀疏线性方程组的问题,提出一种稀疏矩阵的存储格式HEC,并应用该格式在统一计算设备架构(CUDA)平台上实现不完全LU分解的预条件共轭梯度(ILUCG)法。该存储格式由ELL与CSR格式混合而成,将其以调用GPU kernel的方式实现ILUCG法并应用于大型稀疏线性系统的求解中,可提高稀疏矩阵的存储效率,减少稀疏矩阵与向量乘(SpMV)的运算时间。实验结果表明,与目前广泛使用的基于CSR和HYB存储格式并调用CUSPARSE库函数的实现方式相比,该实现方式最优可得10.4%的加速效果,并且具有良好的SpMV运算性能。

关键词：图像处理单元 CUSPARSE库 HEC存储格式稀疏矩阵与向量乘不完全LU分解预条件共轭梯度法

多视匹配方法的计算任务分析及其GPU并行实现

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

测绘科学技术学报 2013年第5期30卷 480-483,488页

作者：张丽汤晓涛戴晨光纪松胡国军信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450052 西安测绘研究所陕西西安710054 地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054

构建了多视匹配过程的总计算量模型,根据模拟参数赋值结果,分析得到了其中的密集计算任务,探讨了其GPU并行加速的必要性;针对单立体影像匹配技术细粒度GPU并行计算方案的不足,研究并设计了一种多视匹配密集计算任务的GPU粗粒度并行计算... 详细信息

构建了多视匹配过程的总计算量模型,根据模拟参数赋值结果,分析得到了其中的密集计算任务,探讨了其GPU并行加速的必要性;针对单立体影像匹配技术细粒度GPU并行计算方案的不足,研究并设计了一种多视匹配密集计算任务的GPU粗粒度并行计算方案;利用专业级的GPU并行计算平台,对GPU粗粒度并行计算方案进行了实验验证,结果表明,该方案对于多视匹配过程中密集计算任务的并行加速效果十分显著。

关键词：多视匹配计算任务图像处理单元并行计算加速比

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于DEM图像增强的航海雷达回波模拟

计算机工程与应用 2018年第10期54卷 186-191页

作者：程欢陆军军事交通学院镇江校区指挥系江苏镇江212003

针对传统的航海雷达回波模拟利用扫描扇形与电子海图求交,得到的回波多边形数量巨大,大场景的回波模拟无法实时处理、真实感差等问题,提出了利用DEM图像增强的回波模拟方法。该算法建立了一种CPU结合GPU的异构系统,首先在CPU中通过聚合... 详细信息

针对传统的航海雷达回波模拟利用扫描扇形与电子海图求交,得到的回波多边形数量巨大,大场景的回波模拟无法实时处理、真实感差等问题,提出了利用DEM图像增强的回波模拟方法。该算法建立了一种CPU结合GPU的异构系统,首先在CPU中通过聚合、连通步骤减少多边形数量实时生成回波,然后在GPU中叠加港口DEM高程信息对回波实现图像增强,纬度上分段处理消除纬度渐长率的影响。该算法实现了回波图像从扫描像素点到扇形带状回波的转化,仿真过程符合真实的雷达回波形成原理。在较大仿真场景下,回波图像增强经过GPU处理后并行效率提高,相对CPU的加速比可至240倍。

关键词：图像增强纬度渐长率雷达回波数字高程模型图像处理单元

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于GPU加速的定向凝固相场模拟计算研究

计算机科学 2015年第7期42卷 19-21,56页

作者：胡延苏高昂王志军慕德俊长安大学电子与控制工程学院西安710064 西北工业大学电子信息学院西安710072 西北工业大学材料学院西安710072 西北工业大学自动化学院西安710072

相场法作为一种极具优势的微观组织数值模拟方法,已经在凝固微观组织演化机制的研究中得到了广泛应用。然而无论是从计算尺度还是微观组织演化时间上考虑,相场模拟计算量均非常大,对计算机有着非常高的要求。相对于传统的中央处理器(CPU... 详细信息

相场法作为一种极具优势的微观组织数值模拟方法,已经在凝固微观组织演化机制的研究中得到了广泛应用。然而无论是从计算尺度还是微观组织演化时间上考虑,相场模拟计算量均非常大,对计算机有着非常高的要求。相对于传统的中央处理器(CPU)计算,图形处理器(GPU)计算是最近发展的一种高效计算手段。提出了一种基于GPU加速的定向凝固相场模拟计算策略,实现了大尺度条件下的定向凝固界面形态演化的加速计算。计算结果表明,对于单个计算机,GPU计算与CPU计算的加速比可以高达30余倍。GPU加速将为相场模拟的发展及应用带来新的契机。

关键词：相场定向凝固图像处理单元统一计算设备架构

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于光流法的车辆检测与跟踪

基于光流法的车辆检测与跟踪

作者：王效文江苏科技大学

学位级别：硕士

近年来,在智能交通领域中,基于视频的车辆检测跟踪已成为一个重要的研究方向。光流法在视频运动分析等领域具有极其重要的基础地位,能得到目标详细的二维运动信息,但光流算法计算的不适定及不能实时运算等问题限制了其广泛应用,因此研... 详细信息

近年来,在智能交通领域中,基于视频的车辆检测跟踪已成为一个重要的研究方向。光流法在视频运动分析等领域具有极其重要的基础地位,能得到目标详细的二维运动信息,但光流算法计算的不适定及不能实时运算等问题限制了其广泛应用,因此研究出一种能实时执行且精度较高的光流算法对推广此算法在实时领域的应用显得尤为重要。若能将实时光流技术应用于智能交通领域,对智能交通的发展也大有裨益。本文详细阐述、分析了微分光流法的基本原理,并据此提出了多帧光流模型和其线性化求解方法,简化了光流的求解过程并提高了其估算精度;选择GPU平台做算法移植,解决光流的实时计算问题;根据所得实时稠密光流给出了车辆检测跟踪方案。首先,时域相关性在视频分析中具有重要作用,但在估算光流时这一特性却很少被应用。针对这一情况,提出在H-S光流模型基础上引入前向帧并加入时域相关性约束,从而构造出多帧光流模型。同时,针对能量泛函线性化求解过程异常复杂的情况,提出运用迭代重加权最小二乘法(IRLS)简化这一求解过程。其次,根据光流算法在像素间耦合性低这一特点,选择对其进行GPU平台移植。在计算统一设备(CUDA)架构下通过多线程并行执行方式同时对多个像素的光流值进行估算。在估算结果精度相当的情况下,在GPU上执行时间远小于CPU上执行时间。对于分辨率为640*480的视频图像可以达到实时性运算,能满足一般的应用要求。最后,给出一种改进的车辆检测跟踪方案。一方面,方案使用GPU平台计算所得实时稠密光流,相较于特征光流法和区域稠密光流法,可获得更加准确的全局运动信息,相较于帧差法等运动检测算法,也能获得更好的运动目标提取效果;另一方面,方案根据光流场所得到的速度矢量对车辆帧间的位置进行预测和匹配,能够对车辆在跟踪过程中常见的状态变化进行判断和处理,在实验中取得了预期的效果。

关键词：光流时域相关性图像处理单元实时性车辆检测跟踪

基于GPU加速的移动端LDPC译码方法与实现

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于GPU加速的移动端LDPC译码方法与实现

作者：苏炜跃华南理工大学

学位级别：硕士

现代通信已经成为了人类生活与发展中重要的一部分,并且不断有新的技术出现,但是也有一些传统技术需要不断改进,以适应当前移动化的需求。信道编码对增加通信系统的可靠性具有重要意义,而低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC... 详细信息

现代通信已经成为了人类生活与发展中重要的一部分,并且不断有新的技术出现,但是也有一些传统技术需要不断改进,以适应当前移动化的需求。信道编码对增加通信系统的可靠性具有重要意义,而低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)码是一种能够接近香农极限的纠错码,目前在无线通信领域具有广泛的应用。但是与其他的纠错码相比,处理LDPC码时的计算量大,尤其是在译码阶段。在无线通信中的移动端,当前的LDPC译码器一般基于硬件实现,然而硬件平台灵活性差,难以同时支持多种不同码率、码长的LDPC码,也难以对硬件设备进行拓展升级。首先,本文提出了一种在移动端上利用图形处理单元(Graphics Processing Unit,GPU)的多线程来支持并行多码字译码的软件LDPC码译码器。该译码器通过一种将校验矩阵进行压缩并分块存储在GPU的私有内存的设计,提高了归一化最小和译码算法的译码速度;并对置信信息的存储方式进行改进,节省了GPU内存资源的占用。其次,本文在此基础上针对无线通信中更常用的准循环LDPC码,设计了更适合GPU并行加速计算的分层译码算法,能够达到更快的收敛速度。在算法上通过专门设计来减少不必要的同步,以达到加速译码的效果。最后,在实际的移动设备环境中,测试了LDPC码的译码性能,包括译码准确性、译码收敛速度、最大吞吐率与译码延迟等。实验表明,在移动设备的GPU上进行LDPC码译码并不影响译码准确性,且GPU能加快译码速度。相比之下,分层译码算法具有更快的收敛速度和更大的吞吐率,而归一化最小和译码算法有更低的时间延迟。在一般的移动设备上用GPU进行LDPC码译码都能够达到100Mbps以上的吞吐率以及小于1.6毫秒的延迟,基本能够满足目前在移动端对带宽和延迟要求严格的语音聊天等场景的需求。

关键词：低密度奇偶校验码移动端图像处理单元归一化最小和译码算法分层译码算法

基于GPU的7-Zip文件破解系统设计与实现

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于GPU的7-Zip文件破解系统设计与实现

作者：刘军东南大学

学位级别：硕士

随着信息化发展和安全意识的提高,人们越来越注重信息存储的安全性。在电子取证中经常会发现加密文件需要破解,也因此推动了不同解密软件的应用和发展。与同时期CPU相比,GPU在处理能力和存储器带宽等方面的优势明显,利用GPU进行解密将... 详细信息

随着信息化发展和安全意识的提高,人们越来越注重信息存储的安全性。在电子取证中经常会发现加密文件需要破解,也因此推动了不同解密软件的应用和发展。与同时期CPU相比,GPU在处理能力和存储器带宽等方面的优势明显,利用GPU进行解密将大大提高文件的破解效率。在这种情况下,利用GPU对各种不同的加密文件进行破解还原得到了不断的研究。本文选择使用支持CUDA的GPU来设计系统,提高7-Zip加密文件破解效率。具体来说,本课题的工作主要包括:1.本文结合实例指出了 GPU解密的应用场景,提出了已有的基于GPU实现的解密算法。目前主流解密软件并不支持针对7-Zip文件的口令恢复功能,这显然不能满足相关部门电子取证的需要。为此,本文设计了一个基于GPU的7-Zip口令破解系统,用于高效地还原出压缩加密前的文件内容。2.在设计并实现方案之前,本文给出了 7-Zip文件的结构分析,基于7-Zip二进制文件,结合实例,对它的文件格式和文件内容给出了详细的说明。同时,对于7-Zip文件的加密流程也作出了介绍和分析。3.本文设计的基于GPU的7-Zip 口令破解系统采取了 AES加密算法,SHA256算法和CRC校验算法实现了对7-Zip文件口令的暴力破解。破解方式分为字典模式和掩码模式。该口令破解模型主要分为七个功能模块:解析命令行模块、提取密文模块、密码生成模块、口令验证模块、解压模块、CRC校验模块和状态输出模块。文中给出了这七个模块的具体设计实现。4.除了在Windows平台上实现该口令破解系统之外,本文还对该系统进行了平台移植,使之在Linux系统上也得以实现。通过跨平台开发环境的搭建和代码移植,实现了文件破解系统的跨平台实现。5.本文给出了系统的测试结果,在Windows平台上的口令破解速度达到了每秒尝试6867个口令,同时,在Linux平台上的口令破解速度达到了每秒尝试7631个口令。该破解系统能够在不同平台上快速地还原出各种不同加密形式的7-Zip加密文件。本文不仅在理论上提出了设计方案,也给出了具体的代码实现和结果分析。本课题的研究对于网络安全与新型计算机犯罪取证等实际应用领域具有积极意义。

关键词： 7-Zip 口令恢复图像处理单元 CUDA 跨平台

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

分布式RDF数据处理架构研究

分布式RDF数据处理架构研究

作者：冯佳颖天津大学

学位级别：硕士

资源描述框架（resource description framework,RDF）作为语义网提出的数据规范,现已在生活中得到了广泛应用,这导致RDF数据量暴增。虽然当前的分布式RDF数据处理架构能满足SPARQL查询的要求,但局限于改进存储结构和索引结构等方面,高... 详细信息

资源描述框架（resource description framework,RDF）作为语义网提出的数据规范,现已在生活中得到了广泛应用,这导致RDF数据量暴增。虽然当前的分布式RDF数据处理架构能满足SPARQL查询的要求,但局限于改进存储结构和索引结构等方面,高效地执行RDF查询仍是现阶段研究的重点和难点。本文分析了大量分布式RDF数据处理系统,从架构的角度对分布式SPARQL查询技术进行综合的分析,并针对RDF数据的存储方法和SPARQL查询策略这两个影响性能的关键因素进行定义和详细分类。最后,通过实验分析对主流的引擎性能的影响进行定量分析。基于实验结果,总结分布式RDF数据处理系统所面临的挑战和可能解决方案。结合上述分析,分布式RDF数据处理系统仍存在可改进的空间。而且,从硬件角度来看,现有SPARQL查询的方法均依赖于CPU的计算能力。近年来,图像处理单元（graphic processing units,GPU）的发展提高了图数据处理的性能。与CPU相比,GPU多处理器具有高并发、易扩展以及价格成本低等优势。由于CPU处理大规模RDF数据的计算能力有限,本文考虑使用GPU作为系统计算能力的补充。本文提出了基于GPU的RDF查询处理引擎——MapSQ。该系统创新的提出三个模块:查询分割器、基于GPU的MapReduce并行计算模板和计算CPU和GPU的资源管理,以减少SPAQRL查询的响应时间,并在基准数据集LUBM上对该算法进行性能测试,实验结果表明该算法显著优于基于CPU架构的算法。综上所述,本文对于查询效率低下的现状,设计了基于MapReduce的GPU设计了分布式RDF数据查询系统。该系统通过新硬件的加速,大大的提高了系统性能。对RDF数据处理系统中使用硬件加速处理提出了新的尝试。

关键词：资源描述框架 SPARQL查询处理图像处理单元 MapReduce

面向并行运算的空间非合作目标三维重建技术研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

面向并行运算的空间非合作目标三维重建技术研究

作者：徐毅哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

出于空间开发和轨道利用的需求,各个国家针对空间在轨服务技术的研究重心已移至对高轨失效卫星的维修与废弃飞行器的处理。此中,获取目标对象的三维结构模型是在轨服务任务中不可或缺的关键一步。而空间在轨服务的对象目标中空间非合作... 详细信息

出于空间开发和轨道利用的需求,各个国家针对空间在轨服务技术的研究重心已移至对高轨失效卫星的维修与废弃飞行器的处理。此中,获取目标对象的三维结构模型是在轨服务任务中不可或缺的关键一步。而空间在轨服务的对象目标中空间非合作目标所占比例较多。基于三维结构模型以判断目标抓捕对象、对接标记、维修部件的方法对空间非合作目标的抓捕、拖曳、维修有重大意义。所以,空间非合作目标三维结构的获取是空间在轨服务顺利实施的必然需求。目前,对基于三维重建技术获取目标对象立体结构模型的方法有大量研究且日趋成熟。然而,其多适用以地面场景为背景的目标。鉴于空间背景与非合作目标的特殊性,空间非合作目标的三维重建技术有其不同于其他对象的研究难点。同时,在星载计算机载荷有限的条件下,空间非合作目标三维重建技术必须拥有海量数据的处理能力和与之对应的重建高效性。此外,三维重建精度也是空间相对导航中的关键问题。然而,对于空间非合作目标,完整的三维重建精度评判系统鲜见。同时,三维重建系统是否满足重建结果评判的各项指标也是判断该系统是否满足项目交付要求的重要依据。本论文研究工作的主要内容为:第一,详述了三维重建技术的相机模型与坐标系定义。针对空间非合作目标,基于CCD相机获取的图像,详细阐述了SIFT算法的工作机理及应用优势。还重点介绍了三维重建技术理论基础。第二,本文针对空间背景与目标特性研究并实现了一种基于立体视觉的三维重建技术,同时提出了基于光束法平差的稀疏三维点云重建方法。此外还阐述了稠密三维点云恢复方法,并进行了大量仿真实验。第三,为增强三维重建技术对海量数据的处理能力与重建高效性,研究了基于异构并行计算平台的三维重建优化方法。详述了异构并行计算原理、计算平台模型与编程方法。此外还对空间非合作目标三维重建技术各部分功能模块进行代码并行化处理与仿真实验。分析了可能出现结果的原因。第四,研究了空间非合作目标三维重建结果评价系统,介绍了评价系统的基本原理与评价方法。此外还对大量仿真图像进行了实验,验证了本文所介绍的三维重建技术的完整性与高精度性。

关键词：三维重建空间非合作目标并行计算图像处理单元评价