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摘要:在文中,通过引进M-粘连代数、M-剪切代数与M-重组代数等概念,达到了使与标志集M相关联的DNA计算可按所引进代数中给出的代数定律来推演的目的.进而研究了这些代数的一系列性质,得到了许多有价值的结果.它们对DNA计算的理论与应用研究必将带来极大的便利.
摘要:在高可信软件的各种性质中,安全性是被关注的重点,其中软件满足安全策略的证明方法是研究的热点之一.文中根据作者所设想的安全程序的设计和证明框架,为类C语言的一个子集设计了一个指针逻辑系统.该逻辑系统是Hoare逻辑系统的一种扩展,它用推理规则来表达每一种语句引起指针信息的变化情况.它可用来对指针程序进行精确的指针分析,所获得的信息用来证明指针程序是否满足定型规则的附加条件,以支持程序的安全性验证.该逻辑系统也可用来证明指针程序的其它性质.
摘要:Petri网的进程是用于系统行为和状态描述的有效工具,Petri网的进程表达式可以给出系统全部进程的描述,但是对于任意无界Petri网而言求取其进程表达式十分困难.文中首先考察结构简单的S-网的进程行为,给出各种类型的S-网的进程表达式的描述方法.然后拓展了Petri网同步合成的概念,分析了同步合成过程中基本进程段集之间的关系,并利用同步混排给出了进程表达式之间的关系.随后证明了一个Petri网可以通过一组S-网同步合成得到,利用S-网的进程表达式给出了构造Petri网的进程表达式的方法.
摘要:随着以嵌入式微处理器为核心的容错系统在航空、航天、核电等高可靠领域的广泛应用,如何迅速、方便、低成本地评估这些系统中的容错机制是一个重要的问题.传统的可靠度评估方法需要一个详细的硬件原型才能进行评估,周期长、成本高,因此文中提出了一个基于微处理器功能模型的可靠度评估技术,构建了一个纯软件的可靠度评估系统.和已有的系统相比,该系统评估周期短、控制方便、成本低廉.使用该系统评估软件实现的指令冗余技术、软件实现的断言技术和硬件实现的重复取指执行技术的实验结果表明,该系统的评估是合理的.
摘要:划分是把程序中不同的计算和数据分配到并行处理系统的不同处理机来充分利用并行系统的计算资源、提高程序处理速度的一种优化技术.划分的效果对程序在并行系统上的执行效率将产生至关重要的影响,因此划分问题一直是并行领域研究的一个热点.但是应用程序的一些特性,如非紧密嵌套循环、一条语句对非只读数组的多次引用间存在重叠、不同语句对同一数组不同步长的引用,给有效解决划分问题设置了极大的障碍.已有的划分算法无法对具有这些特征的程序进行自动划分.虽然在对具有这些特征的程序进行手工优化过程中,存在一些直观上的划分策略,但这些策略无法应用到编译器中来指导编译器完成对程序的自动划分.文中根据这类程序的特点,提出了一种基于代表元的划分算法.该算法通过使用程序中对划分计算产生实际影响的数组引用作为代表元素构造各种划分的限制条件,完成程序的划分.同时通过寻找最大一致性数据划分方向有效减少了程序划分过程中的数据重组织通信.该算法已经在AFT2004中实现,并对应用程序获得了很好的效果.
摘要:设计了一种具有二进制特点且消失矩为4的高性能9/7小波基,提出了其VLSI高速实现结构.该小波基的提升系数的分母均可转化为2的幂次有理数,有利于简化VLSI设计.实验结果显示,其压缩性能和CDF97小波相当;在有限位宽下,其压缩性能甚至优于CDF97.新的VLSI结构实现仅需加法和移位等简单运算,可有效地减少硬件资源,缩短关键路径.通过折叠技术和重调度技术,该硬件结构转化为一种嵌入式折叠提升结构,使得每个加法运算可并行执行,关键路径可减小至接近于一个加法器的延时,达到资源的优化利用.仿真结果表明,该硬件结构最大工作频率可达到250MHz左右,可工作的最大系统频率提高到了原来的4倍左右,与传统CDF97的4级流水线结构相比,逻辑单元数减少了约66.7%,特别适合于实时高速压缩应用.
摘要:堆内存的大量使用使得Java程序上数据依赖关系的精确提取仍存在许多困难.对于堆空间上的依赖提取,通常的做法是先对堆上空间进行命名,再据此分析依赖关系.然而该方法不能在多个定义间进行强更新,故分析精度不够理想.针对此问题,该文首先提出了一种点间确定别名的概念,然后用它生成强更新和相对更新来精化数据依赖分析.实验表明,与不进行强更新和相对更新的数据依赖分析方法相比,新算法能够在相对较少的额外时间消耗内,有效地提高堆空间上依赖分析的精度.
摘要:优先级技术是一种高效实用的回归测试技术.文中针对现有优先级技术未能有效使用测试用例设计信息的不足,提出了一组新的回归测试优先级动态调整算法.与已有方法相比,新算法充分考虑了测试用例的设计信息,能够通过及时捕捉和利用测试执行信息对测试用例优先级进行动态调整,具有时间复杂度低、检错效率高等优点.将其应用于Windows平台下应用软件的回归测试结果表明,新算法有益于在短时间内检测出更多的错误.
摘要:TCP在高带宽时延积网络中不能获得良好的性能,主要表现为低的吞吐量和大的窗口震荡.HSTCP算法解决了传统TCP算法在高带宽时延积网络下的性能瓶颈,但HSTCP在拥塞点时会产生大量的数据包丢失,同时当队列管理为去尾算法时,存在着严重的RTT不公平性问题.针对HSTCP算法的性能缺陷,该文提出一种在拥塞避免阶段进行拥塞避免模式切换的改进算法,称为EHSTCP.基于拥塞窗口历史值的端到端可用带宽预测方法,利用拥塞窗口历史信息来判断拥塞避免切换点.同时引入RTT公平因子,消除了HSTCP的RTT不公平性问题.NS2仿真实验验证了算法的有效性.
摘要:考虑到移动计算环境的诸多限制以及移动数据库应用的特征,传统冲突可串行化在不对称通信的数据广播环境中显得过于严格而不必要。为此,文中提出一种并行亚可串行化并发控制协议.首先,形式化定义亚可串行化正确性准则,证明亚可串行化虽然比冲突可串行化宽松但能始终保证一致性,给出保证亚可串行化的充分必要条件.进而,提出相应的并行亚可串行化并发控制协议BCC-HSR.实验结果表明,BCC-HSR协议能有效改进移动事务的平均响应时间,更好地满足并行数据广播环境中高性能事务处理的要求。
摘要:当前,分布式系统具有越来越大的规模,而且可能层次地分布在广域网上,这些属性增加了保证分布式系统中时序关系的难度.向量时钟可以准确地探测事件问的时序关系,但是向量时钟的维度与节点数相同,就引起了效率和可扩展性问题.该文提出了层次体系结构下确定分布式系统时序关系的一种优化解决方案.首先给出了分布式系统的一种层次式体系结构,其中独立的子组通过进程互连,组成集群完成特定目标;在这种结构中,采用“分而治之”的策略,提出了一种似然时标系统,其特点是消息传输时的时间标签仅仅是系统时标的一部分.该时标系统能够探测大规模分布式系统中消息问的因果关系,而且具有较好的效率和可扩展性.
摘要:分组交换三级Clos网络信元调度算法可分为集中式和分布式两种实现方式.分布式调度具有良好的可扩展性,适于在高速大容量环境中应用.然而由于分布式调度会带来同一分组各个信元间的乱序问题,给其实现带来困难.该文提出了一种具有信元保序能力的三级Clos网络分布式调度算法.该算法包括第一级的均匀负载分配、中间级的并行调度和第三级的按序输出调度三部分.文中对算法的性能进行了严格的理论证明和相关的仿真分析,表明该算法可以很好地解决传统分布式调度中的信元乱序问题,具有良好的性价比.
摘要:进一步讨论了拟概率的一些性质,给出了拟概率空间上的拟随机变量及其分布函数、期望和方差的概念及若干性质;证明了拟概率空间上的Markov不等式、Chebyshev不等式和Khinchine大数定律;给出并证明了拟概率空间上学习理论的关键定理和学习过程一致收敛速度的界,把概率空间上的学习理论的关键定理和学习过程一致收敛速度的界推广到了拟概率空间,为系统地建立拟概率上的统计学习理论与构建支持向量机奠定了理论基础.
摘要:针对图像融合效果评价问题,利用灰色关联分析的小样本特性和整体比较机制,结合先验知识和量化评价,提出了一种基于多层次灰色关联分析的图像融合效果综合评价方法,评价结果易于定量表示,更加精确、客观,区分度大、可靠性高.该方法不仅可以从整体上进行综合评价,还可以从某个侧面进行特殊性需要的评价,兼顾了实际评价工作中的通用性和特殊性要求.实验结果表明,该评价方法具有较好的实时性和准确性,对于实现具有反馈的图像融合过程,进一步丰富和完善图像融合理论框架具有启发意义和实用价值.
摘要:基于旋转体的摄像机定位是单目合作目标定位领域中的涉及较少并且较为困难的一个问题,传统的基于点基元、直线基元及曲线基元的定位方法在用于旋转体定位过程中都存在相应的问题.文中设计了一种由4个相切椭圆构成的几何模型,该模型环绕于圆柱体表面,利用二次曲线的投影仍然是二次曲线的特性和椭圆的相应性质能够得到唯一确定模型位置的3个坐标点,从而将旋转体定位问题转化为P3P问题.在对P3P的解模式区域进行分析后,推导了根据模型上可视曲线的弯曲情况来确定P3P问题解模式的判别方法,并给出证明过程.仿真实验表明了这种模型定位方法的有效性.最后利用这个模型引导机械手完成目标定位的实验.
摘要:为了在满足约束条件的前提下使不同时刻加入到作业集合中的全部作业所用的加工总时间尽可能地少,提出算法:根据动态的作业集合构造虚拟加工树,虚拟加工树上的叶结点代表最先加工的工序,虚拟根节点代表最后一道工序,边代表偏序关系;以层优先为虚拟加工树上的工序设置优先级,工序的优先级可作为调度过程中考虑的一个因素;除了在工序需要动态调整的情况下,在调度过程中始终遵循着机器忙原则.在调度过程中,首先根据虚拟加工树动态地生成备选工序集合,然后根据工序的优先级并且结合其它的调度策略从备选集合中调度工序,直到备选集合为空,即所有作业加工完毕.这里提到的调度策略包括短用时策略、长路径策略和动态调整策略.通过实例验证,该算法对于动态Job—Shop问题可以获得比较好的解.
摘要:为求解正交矩形Packing问题提出了一个新颖而有效的砌墙式启发式算法.该算法主要基于砌墙式启发式策略,其思想主要来源于砖匠在砌墙过程中所积累的经验:基于基准砖的砌墙规则.对国际上公认的大量的Benchmark问题例的计算结果表明,该算法的计算速度不仅比著名的现代启发式算法快,而且获得更优的高度.
摘要:时间动作锁(Time—Action-Lock,TAL)指的是实时系统处于一种时间无法继续同时又没有任何动作能够发生的状态.Behzad和Kozo在时间自动机的几何学基础上提出了一种针对TAL-freeness的检测方法.但该方法要求必须将需要检测的模型转化为一种逻辑语言Rational Presburger Sentences后才能进行检测,因此使得验证过程比较繁琐.文中提出了一种检测TAL—freeness的代数方法,能够直接对系统模型进行直接验证,并且能够定位死锁原因.针对该方法,文中还给出了相应算法并提供了正确性证明与性能分析.