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非结构网格的并行多重网格解算器

软件学报 2013年第2期24卷 391-404页

作者：李宗哲王正华姚路曹维国防科学技术大学计算机学院软件研究所湖南长沙410073

多重网格方法作为非结构网格的高效解算器,其串行与并行实现在时空上都具有优良特性.以控制方程离散过程为切入点,说明非结构网格在并行数值模拟的流程,指出多重网格方法主要用于求解时间推进格式产生的大规模代数系统方程,简述了算法... 详细信息

多重网格方法作为非结构网格的高效解算器,其串行与并行实现在时空上都具有优良特性.以控制方程离散过程为切入点,说明非结构网格在并行数值模拟的流程,指出多重网格方法主要用于求解时间推进格式产生的大规模代数系统方程,简述了算法实现的基本结构,分析了其高效性原理;其次,综述性地概括了几何多重网格与代数多种网格研究动态,并对其并行化的热点问题进行重点论述.同时,针对非结构网格的实际应用,总结了多重网格解算器采用的光滑算子;随后列举了非结构网格应用的部分开源项目软件,并简要说明了其应用功能;最后,指出并行多重网格解算器在非结构网格应用中的若干关键问题和未来的研究方向.

关键词：非结构网格 computational fluid dynamics(CFD) 并行计算多重网格高效解算器

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一种搜索编码法及其在监督分类中的应用

软件学报 2005年第6期16卷 1081-1089页

作者：蒋艳凰赵强利杨学军国防科学技术大学计算机学院软件研究所湖南长沙410073

纠错输出码作为监督分类领域中的一个新的研究方向,是提高分类器泛化能力的一种有效方法,但目前还没有通用的确定性编码方法.分析了现有纠错输出码的性质,提出一种搜索编码法,该方法通过对整数空间的顺序搜索,获得满足任意类别数目与最... 详细信息

纠错输出码作为监督分类领域中的一个新的研究方向,是提高分类器泛化能力的一种有效方法,但目前还没有通用的确定性编码方法.分析了现有纠错输出码的性质,提出一种搜索编码法,该方法通过对整数空间的顺序搜索,获得满足任意类别数目与最小汉明距离要求的输出码;然后探讨了基于搜索编码的监督分类技术.对简单贝叶斯与BP神经网络算法进行实验,结果表明,搜索编码法可作为一种通用的编码方法用于提高监督分类器的泛化能力.

关键词：监督分类纠错输出码(ECOC) 搜索编码法简单贝叶斯算法 BP神经网络

核心循环到粗粒度可重构体系结构的流水化映射

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计算机学报 2009年第6期32卷 1089-1099页

作者：王大伟窦勇李思昆国防科学技术大学计算机学院软件所长沙410073

粗粒度可重构体系结构为数据密集型应用提供了灵活性和高效的解决方法,而应用中的核心循环消耗了程序的大量执行时间,满足核心循环在CGRAs上实现的性能/开销的严格约束仍旧是个重大难题.针对已有工作在研究映射核心循环到CGRAs上的不足... 详细信息

粗粒度可重构体系结构为数据密集型应用提供了灵活性和高效的解决方法,而应用中的核心循环消耗了程序的大量执行时间,满足核心循环在CGRAs上实现的性能/开销的严格约束仍旧是个重大难题.针对已有工作在研究映射核心循环到CGRAs上的不足,文中提出一种新颖的核心循环自动流水映射到粗粒度可重构体系结构上的方法.文中形式化了核心循环到CGRAs的流水映射问题,阐述了CGRAs的资源共享和流水方法,定义了其循环自流水CGRAs体系结构模板,并给出核心循环流水映射方法.实验结果表明,与已有的先进的方法相比,文中方法的资源占用率降低16.3%、吞吐量提高169.1%.

关键词：可重构计算粗粒度可重构体系结构数据密集型应用循环自流水

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改善系统能量效率的体系结构方法:并行处理

计算机学报 2009年第12期32卷 2475-2481页

作者：易会战刘永鹏国防科学技术大学计算机学院计算机研究所长沙410073

因为对高性能微芯片和系统设计的广泛影响,能量消耗问题受到计算机界越来越广泛的关注.多个层次的技术被用于改善系统的能量效率,并行处理是体系结构层提高能量效率的主要手段.并行处理使用性能适中的计算节点减少能量消耗,使用多个节... 详细信息

因为对高性能微芯片和系统设计的广泛影响,能量消耗问题受到计算机界越来越广泛的关注.多个层次的技术被用于改善系统的能量效率,并行处理是体系结构层提高能量效率的主要手段.并行处理使用性能适中的计算节点减少能量消耗,使用多个节点并行执行维持高吞吐量.文中分析了并行处理提高能量效率的基本原理,给出了并行处理的时间开销和能量开销模型.基于模型分析,对低电压并行系统、动态电压调节(Dynamic Voltage Scaling,DVS)的并行系统和多核微处理器3个并行处理方向进行了展望,给出了这些并行处理方向改善能量效率的空间.

关键词：并行处理能量效率动态电压调节低电压设计多核处理

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基于Voronoi图的实时刚体破碎模拟

计算机辅助设计与图形学学报 2011年第5期23卷 825-832页

作者：宁江凡路石李思昆国防科学技术大学计算机学院软件所长沙410073

为了实现具有较强物理真实感的刚体破碎实时模拟,提出了一种基于预计算和Voronoi图的刚体破碎模拟方法.首先分析脆性刚体材料破碎过程,得到拟合性较好的正态分布种子点,在此基础上采用脱机增量算法和格雷厄姆凸包生成算法,生成刚体破碎... 详细信息

为了实现具有较强物理真实感的刚体破碎实时模拟,提出了一种基于预计算和Voronoi图的刚体破碎模拟方法.首先分析脆性刚体材料破碎过程,得到拟合性较好的正态分布种子点,在此基础上采用脱机增量算法和格雷厄姆凸包生成算法,生成刚体破碎的Voronoi多边形;然后根据能量守恒方程和材料力学分析,计算破碎区和裂纹区的半径,并根据碰撞过程中的能量转换约束条件推导出破碎后的碎片速度;最后计算碎片间的碰撞检测以及碰撞后的速度、姿态等,得到碎片的运动状态.实验结果表明,该方法不仅可以满足游戏、仿真中交互的实时性需求,同时碎片的产生以及运动符合物理规律,具有较强的真实感.

关键词： Voronoi图刚体破碎真实感

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一种基于有限编码的多副本分簇管理方法

软件学报 2007年第6期18卷 1456-1467页

作者：周婧王意洁李思昆国防科学技术大学计算机学院

针对大量数据副本所带来的资源管理问题,提出一种基于有限编码的多副本分簇管理方法.在该方法中,根据单副本复制产生新副本的过程对副本分级和分簇,通过定义“副本级别+副本顺序”的编码规则对划分后的副本进行编码和组织,并依据编码规... 详细信息

针对大量数据副本所带来的资源管理问题,提出一种基于有限编码的多副本分簇管理方法.在该方法中,根据单副本复制产生新副本的过程对副本分级和分簇,通过定义“副本级别+副本顺序”的编码规则对划分后的副本进行编码和组织,并依据编码规则对由于副本的动态调整(增加或撤消)而引起的簇的动态变化进行有效管理.通过该方法,在大量副本之间建立局域集中、广域对等的管理模式,再结合定义的“最小更新传播时间”可以降低大量副本的一致性维护开销.讨论了方法中编码规则与副本规模之间的关系,以及副本失效和恢复时的解决方法.性能测试结果表明,该方法能够有效组织大规模的数据副本,具有较好的可扩展性,对适度的结点失效不敏感,适合更新频繁的应用.

关键词：数据复制 P2P分布存储系统分簇数据一致性

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适用于多种监督模型的特征选择方法研究

计算机研究与发展 2010年第9期47卷 1548-1557页

作者：王博黄九鸣贾焰杨树强国防科学技术大学计算机学院

特征选择是模式识别、机器学习、数据挖掘等领域的重要问题之一,近年来已成为研究热点,并涌现出大量的用于选择特征的算法.现有的特征选择算法大多仅面向某一特定领域,其适用范围有限.采用基于Hilbert-Schmidt相关性标准的核方法衡量特... 详细信息

特征选择是模式识别、机器学习、数据挖掘等领域的重要问题之一,近年来已成为研究热点,并涌现出大量的用于选择特征的算法.现有的特征选择算法大多仅面向某一特定领域,其适用范围有限.采用基于Hilbert-Schmidt相关性标准的核方法衡量特征子集与目标对象间的相关程度,提出了一个适用性更广的特征选择方法FSM-HSIC,能较好地统一有监督、半监督和无监督3种模型下的特征选择过程,而且可从核方法的角度对整个过程进行抽象地描述,并深入理解现有的一些算法.同时以该方法为基础针对交互特征选择问题设计了新颖的FSI算法.理论分析和大量真实与仿真实验结果表明,与若干特征选择算法相比较,提出的算法具有良好的效率和稳定性,FSM-HSIC方法对新算法的产生具有重要的指导意义.

关键词：数据挖掘模式识别特征选择核函数方法交互特征稳定性

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自适应网构软件的集成开发环境SADE

电子学报 2010年第B02期38卷 207-212页

作者：毛新军李学斯尹俊文董孟高胡翠云吴斌国防科学技术大学计算机学院

网构软件通常驻留在动态、开放的环境中，需根据环境变化展示自适应和自演化能力，代表了一类复杂系统.如何有效支持这类软件系统的开发是软件工程面临的一项重要挑战.本文介绍了一个基于Agent的网构软件集成开发环境SADE，它建立在一... 详细信息

网构软件通常驻留在动态、开放的环境中，需根据环境变化展示自适应和自演化能力，代表了一类复杂系统.如何有效支持这类软件系统的开发是软件工程面临的一项重要挑战.本文介绍了一个基于Agent的网构软件集成开发环境SADE，它建立在一组网构软件关键技术基础之上，包括：基于Agent的网构软件抽象和构造，动态绑定的自适应和自演化机制，基于组织抽象的软件开发方法学ODAM，自适应和自演化策略描述语言SADL等.论文分析了SADE的技术框架以及各个组成部分，包括网构软件分析和设计工具集ODAMTools、编程工具集、运行支撑平台等；最后通过案例分析阐述了如何利用SADE来进行网构软件开发.

关键词：网构软件 Agent 自适应 SADE ODAM

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具有初始信息素的蚂蚁寻优软硬件划分算法

计算机研究与发展 2005年第12期42卷 2176-2183页

作者：熊志辉李思昆陈吉华国防科学技术大学计算机学院

面向基于平台的系统芯片设计,提出具有初始信息素的蚂蚁寻优软硬件划分算法AOwIP·基本思想是:①利用基于平台的设计方法中已有参考设计的软硬件划分结果作为初始划分解,进行适当变换后生成初始信息素分布·②在所生成初始信息素分布的... 详细信息

面向基于平台的系统芯片设计,提出具有初始信息素的蚂蚁寻优软硬件划分算法AOwIP·基本思想是:①利用基于平台的设计方法中已有参考设计的软硬件划分结果作为初始划分解,进行适当变换后生成初始信息素分布·②在所生成初始信息素分布的基础上,利用蚂蚁算法正反馈、高效收敛的优势寻求最优划分解·该算法利用基于平台的设计方法强调系统重用的优势,克服蚂蚁算法在求解软硬件划分问题时缺乏初始信息素的不足·实验表明,AOwIP算法有效提高了蚂蚁算法的最优解搜索效率·

关键词：蚂蚁算法基于平台的设计软硬件划分系统芯片