检索结果-南通市图书馆

走向可持续更新：英国城市更新法规体系演进脉络、逻辑和启示

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自然资源学报 2025年第1期 58-73页

作者：林赛南唐萧萧武汉大学城市设计学院湖北省人居环境工程技术研究中心

城市更新作为中国存量转型时期的重要战略，需要完整的法规体系支撑更新行动的有序开展。英国城市更新有较长的历史进程，能够为中国提供镜鉴。基于历史制度主义理论框架，参考英国政府官方网站发布的第一手资料，对20世纪60年代以来英... 详细信息

城市更新作为中国存量转型时期的重要战略，需要完整的法规体系支撑更新行动的有序开展。英国城市更新有较长的历史进程，能够为中国提供镜鉴。基于历史制度主义理论框架，参考英国政府官方网站发布的第一手资料，对20世纪60年代以来英国城市更新法规体系的历史脉络进行了梳理，剖析其变迁背后的结构、历史、行动者逻辑。最后立足中国发展目标，提出完善城市更新体系的建议：完善“主干法+配套法”的更新法律体系，将可持续发展纳入政策顶层设计，更新模式转向“有为政府，多方参与”，鼓励以社区为核心的可持续微更新。与英国相比，中国在制度、公共利益和资金模式等方面具有特殊性，吸收国际经验，对完善和创新面向可持续更新的法规体系具有重要意义。

关键词：城市更新城市更新法规英国国际经验历史制度主义可持续更新

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大邻域多约束无人机数据收集路径规划

计算机科学与探索 2025年第1期 158-168页

作者：潘淼鑫陈崇成福建师范大学计算机与网络空间安全学院数字福建大数据安全技术研究所福建省高校大数据分析与应用工程技术研究中心福州大学地理空间信息技术国家地方联合工程研究中心

在公网受限的应急环境中，利用无人机辅助物联网能促进传感数据的及时传递。当考虑无线通信距离时，无人机作为移动收集器在有限续航时间内收集尽可能多的传感数据的路径规划可建模为足够近定向问题（CEOP）。现有求解CEOP的算法是逐个... 详细信息

在公网受限的应急环境中，利用无人机辅助物联网能促进传感数据的及时传递。当考虑无线通信距离时，无人机作为移动收集器在有限续航时间内收集尽可能多的传感数据的路径规划可建模为足够近定向问题（CEOP）。现有求解CEOP的算法是逐个计算目标节点的访问顺序及其邻域内的采集点，这在节点邻域较大并覆盖周围多个节点时效率低下，这些方法也没有考虑数据传输时间和无人机遥控距离等约束。为此，建立了大邻域多约束无人机数据收集路径规划的数学模型，提出了基于贪婪随机自适应搜索过程（GRASP）的GRASP-LN算法进行求解。该算法不重复计算重合的采集点，而是维护路径每个航点采集的节点集合，无人机在每个航点悬停一段时间以收集集合内节点的数据。公开的CEOP数据集的实验结果表明，GRASP-LN比GSOA、VNS和GRASPopt具有更好的求解质量和更短的计算时间。与基线算法GRASPopt相比，GRASP-LN的路径奖励平均提高了5.86%，最大提高了14.91%，执行时间平均减少了69%，特别在节点邻域平均覆盖4.67个以上节点时，GRASP-LN的路径奖励和稳定性均优于GRASPopt。考虑数据传输时间和无人机遥控距离约束的实验验证了GRASP-LN算法对考虑这些约束的无人机数据收集路径规划问题的有效性。

关键词：无人机贪婪随机自适应搜索过程数据收集足够近定向问题路径规划物联网

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面向神威众核超算系统的并行计算模型研究

计算机学报 2023年第7期46卷 1339-1349页

作者：高剑刚刘鑫李芳刘勇彭达佳陈鑫陈德训国家并行计算机工程技术研究中心北京100083

基于异构众核处理器的超级计算机已经成为TOP500高性能计算机的主流,BSP、LogP、PRAM等已有并行计算模型均针对基于多核处理器的超级计算机设计,不能满足日益迫切的基于众核架构的超级计算机和应用发展需求.本文面向“神威·太湖之光”... 详细信息

基于异构众核处理器的超级计算机已经成为TOP500高性能计算机的主流,BSP、LogP、PRAM等已有并行计算模型均针对基于多核处理器的超级计算机设计,不能满足日益迫切的基于众核架构的超级计算机和应用发展需求.本文面向“神威·太湖之光”和神威E级原型系统的众核体系结构特点,提出P-PALN(Parallel-Parallel Access via LDM&NOC)并行计算模型,对于计算节点间的并行,该模型沿用BSP/LogP模型描述;对于计算节点内的众核并行,该模型提供私有存储访问和片上阵列通信的众核并行架构的有效描述PALN,能够协助用户进行众核并行算法设计,并在申威众核处理器硬件设计中指导参数的优化.实验结果表明,该模型可有效指导硬件设计和用户众核编程,从而提高系统和应用的性能.

关键词：众核处理器并行计算模型 P-PALN PALN 片上通信

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神威太湖之光可靠性及可用性设计与分析

计算机研究与发展 2021年第12期58卷 2696-2707页

作者：高剑刚胡晋龚道永方燕飞刘骁何王全金利峰郑方李宏亮国家并行计算机工程技术研究中心北京100190

随着系统规模与集成度的快速增加,可靠性与可用性问题成为构建E级计算机系统所面临的重大挑战.针对神威太湖之光超级计算机可靠性与可用性设计与实现开展全面的分析.首先概要描述神威太湖之光超级计算机系统结构.其次,系统提出神威太湖... 详细信息

随着系统规模与集成度的快速增加,可靠性与可用性问题成为构建E级计算机系统所面临的重大挑战.针对神威太湖之光超级计算机可靠性与可用性设计与实现开展全面的分析.首先概要描述神威太湖之光超级计算机系统结构.其次,系统提出神威太湖之光超级计算机可靠性增强技术以及故障预测、主动迁移、任务局部降级等主被动容错技术,建立神威太湖之光超级计算机多层次主被动协同的容错系统.再次,根据系统故障统计信息,分析失效分布及主要失效来源,结合指数、对数正态与韦布尔3种典型寿命周期分布,对神威太湖之光系统故障间隔时间分布进行数据拟合分析.最大似然估计与K-S(Kolmogorov Smirnov)检验结果表明,对数正态分布与系统失效经验数据取得了最好的拟合度,建立神威太湖之光系统失效分布模型,并计算得出系统平均无故障时间.通过系统运行统计与实际应用测试,分析了故障预测精确度以及主动迁移、局部降低等容错技术的时间开销与容错效果.最后,在神威太湖之光超级计算机可靠性与可用性分析的基础上,提出E级计算机系统高可靠与高可用技术发展建议.

关键词： E级计算机可靠性可用性失效故障容错累积分布函数

R-RS:一种面向E级计算的内存可靠性增强技术

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计算机学报 2023年第2期46卷 260-273页

作者：高剑刚石嵩郑方国家并行计算机工程技术研究中心北京100190

存储器可靠性问题是构建E级计算系统的关键挑战之一.存储器故障占计算机系统硬件故障的40%以上,随着存储器数量增加、存储器密度扩展和接口速率提升,E级计算机中存储器和访存传输通路的可靠性问题将会愈发严峻,传统的SEC-DED汉明码的纠... 详细信息

存储器可靠性问题是构建E级计算系统的关键挑战之一.存储器故障占计算机系统硬件故障的40%以上,随着存储器数量增加、存储器密度扩展和接口速率提升,E级计算机中存储器和访存传输通路的可靠性问题将会愈发严峻,传统的SEC-DED汉明码的纠检错能力难以满足E级系统高可靠性的需求.RS码是一种纠错能力很强的多项式编码,可实现Chipkill技术,然而,可纠多符号错的RS码的译码电路复杂,直接应用于存储器领域较为困难.本文提出了一种基于RS码和重传机制的内存可靠性增强技术——R-RS(Retransmission-RS),通过精心挑选本原多项式和校验矩阵设计了具有低硬件实现开销的RS编码,并通过精细化电路设计实现了并行高效低延迟译码,提出了基于窗口保序的重传机制对传输链路上的偶发故障所致错误进行重传,R-RS可纠正4个8位符号错,能够有效应对传输链路和存储器内部的随机单比特错、突发错以及传输链路偶发错误.R-RS的冗余存储开销为12.5%,性能开销是额外的1拍译码延迟,其面积仅占整个存储控制器的3.5%,与同类别的E-ECC方案相比,其纠正双颗粒、三颗粒突发错的能力分别提升了83.3%和109.5%,而其误纠概率降低了97.8%,利用存储器实际出错模型参数进行仿真,结果显示R-RS的平均纠错能力相较于E-ECC提高了31%;R-RS的重传功能在实际系统中使访存失效率降低了42.1%.R-RS应用在新一代神威E级计算机系统后,使系统的平均无故障运行时间增加了35.3倍,表明R-RS是一种有效的面向E级计算的内存可靠性解决方案.

关键词：存储器 E级计算可靠性 Chipkill RS码重传

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硬件集合通信中聚合树构建方法

计算机研究与发展 2024年第2期61卷 503-517页

作者：陈淑平尉红梅王飞李祎何王全漆锋滨国家并行计算机工程技术研究中心北京100190

传统的MPI (message passing interface)集合通信是基于点到点消息实现的,性能较低;而硬件集合通信具有性能高、CPU占用率低等优点,正受到越来越多的关注.硬件集合通信中,聚合树对集合通信性能具有至关重要的影响.研究了影响硬件集合通... 详细信息

传统的MPI (message passing interface)集合通信是基于点到点消息实现的,性能较低;而硬件集合通信具有性能高、CPU占用率低等优点,正受到越来越多的关注.硬件集合通信中,聚合树对集合通信性能具有至关重要的影响.研究了影响硬件集合通信性能的因素,提出了硬件集合通信开销模型,并以此为基础提出了构建硬件集合通信聚合树的方法.该方法主要包括3个部分:1)根据操作类型、聚合数据包大小等确定聚合树类型及聚合树宽度,从而在网络传输开销与数据计算开销之间取得平衡;2)提出了最小高度分层k项Ⅰ型聚合树构建方法,降低了跨组聚合包的个数;3)提出了构建最小代价Ⅱ型聚合树的方法,减少所使用的交换机数量.在神威互连网络中对聚合树构建方法进行了全面测试,当存在网络噪声的情况及分层k项Ⅰ型聚合树构建方法下的消息延迟相比传统构建方法下降了24%~89%;典型通信模式时,最小代价Ⅱ型聚合树使用的交换机聚合条目数相比优化前下降了约90%.

关键词： MPI集合通信聚合树开销模型高速互连高性能计算

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面向E级计算的功耗管理技术

计算机学报 2022年第7期45卷 1373-1383页

作者：高剑刚龚道永吴伟郑岩朱琪王飞郑方金利峰国家并行计算机工程技术研究中心北京100190

E级计算机的构建面临严峻的“功耗墙”问题.为了应对功耗挑战,本文面向神威E级系统提出了一套低功耗管理体系.该体系采用软硬件协同的多层次低功耗管理机制,主要技术包括高能效基础设施设计、低功耗编译优化和细粒度功耗运行时管理,在... 详细信息

E级计算机的构建面临严峻的“功耗墙”问题.为了应对功耗挑战,本文面向神威E级系统提出了一套低功耗管理体系.该体系采用软硬件协同的多层次低功耗管理机制,主要技术包括高能效基础设施设计、低功耗编译优化和细粒度功耗运行时管理,在系统功耗量化监测技术支撑下实现软硬件协同能耗控制集成,具有功能层次多、覆盖面广、节能效果明显的特点.本文基于神威E级原型超级计算机进行了系统验证,实验结果证明本文提出的低功耗管理体系能够显著降低系统功耗,并且可扩展性良好,在大规模系统中具有广泛的适应性,能够支撑E级计算机绿色运行.

关键词： E级计算机异构众核处理器功耗管理编译优化运行时优化

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申威众核处理器访存与通信融合编译优化

软件学报 2024年第6期35卷 2648-2667页

作者：方燕飞李雁冰董恩铭王云飞刘齐国家并行计算机工程技术研究中心北京100190

申威众核片上多级存储层次是缓解众核“访存墙”的重要结构.完全由软件管理的SPM结构和片上RMA通信机制给应用性能提升带来很多机会,但也给应用程序开发优化与移植提出了很大挑战.为充分挖掘片上存储层次特点提升应用程序性能,同时减轻... 详细信息

申威众核片上多级存储层次是缓解众核“访存墙”的重要结构.完全由软件管理的SPM结构和片上RMA通信机制给应用性能提升带来很多机会,但也给应用程序开发优化与移植提出了很大挑战.为充分挖掘片上存储层次特点提升应用程序性能,同时减轻用户编程优化负担,提出一种多级存储层次访存与通信融合的编译优化方法.该方法首先设计融合编译指示,将程序高层信息传递给编译器.其次构建编译优化收益模型并设计启发式循环优化方案迭代求解框架,并由编译器完成循环优化方案的求解和优化代码的变换.通过编译生成的DMA和RMA批量数据传输操作,将较低存储层次空间中高访问延迟的核心数据批量缓冲进低访问延迟的更高存储层次空间中.在3个典型测试用例上进行优化实验测试与分析,结果表明所提出的优化在性能上与手工优化相当,较未优化版程序性能有显著提升.

关键词：申威众核处理器多级存储层次 RMA通信并行语言编译优化

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神威E级原型机互连网络和消息机制

计算机学报 2021年第1期44卷 222-234页

作者：高剑刚卢宏生何王全任秀江陈淑平斯添浩周舟胡舒凯于康魏迪国家并行计算机工程技术研究中心北京100190

本文描述了神威E级原型机的互连网络和消息机制.神威E级原型机是继神威蓝光、神威·太湖之光之后神威家族的第三代计算机.该计算机作为一台E级计算机的原型机,峰值性能3.13 PFlops,其最大的特色之一就是采用28 Gbps传输技术,设计开发了... 详细信息

本文描述了神威E级原型机的互连网络和消息机制.神威E级原型机是继神威蓝光、神威·太湖之光之后神威家族的第三代计算机.该计算机作为一台E级计算机的原型机,峰值性能3.13 PFlops,其最大的特色之一就是采用28 Gbps传输技术,设计开发了新一代的神威高阶路由器和神威高性能网络接口两款芯片,在传统胖树的基础上,设计了双轨泛树拓扑结构,定义实现了新颖的神威消息原语和消息库,实现了一种基于包级粒度动态切换的双轨乱序消息机制,通信性能比神威·太湖之光互连网络提升了4倍,为神威E级计算机互连网络的研制奠定了基础.

关键词：多轨网络泛树高阶路由器路由算法网络接口消息引擎消息库