变尺度动态网格法在数据分发管理中的研究

在分析高层体系结构下数据分发管理机制实现的各种静态和动态方法的基础上，指出了仿真过程中时间开销与数据过滤率是一对矛盾的因素，提高数据过滤率必然导致时间开销的增加。一个仿真系统不能只采用一种固定的网格单元尺寸，而要随系统的不同动态改变网格的单元尺寸，以达到在最短时间消耗情况下得到最高的数据过滤率。由此提出了一种变尺度动态网格法，在深入分析网格单元尺寸与更新时间、数据过滤率、接收时间及排队时间的关系后，给出了该算法的数据方程及实现过程；最后在一个应用实例中对该算法进行了验证，说明了该算法的有效性。     

一种基于最优网格的动态数据过滤机制

数据过滤机制是数据分发管理的核心,直接影响数据分发管理效率。该文提出一种基于最优网格的动态数据过滤机制,分析网格单元大小与更新区域网格数量、冗余信息数量的关系。实验结果表明,该机制可以提高数据过滤效率,降低系统开销并缩短仿真时间,实现了交互仿真的有效性、实时性和实用性。     

基于动态阈值启发式图搜索的SLAM算法

针对当前多数SLAM数据关联算法存在不能在线修正的问题,提出一种使用动态阈值的启发式图搜索数据关联算法.该方法使用回溯机制实现对错误数据的修正,在搜索过程中使用动态阈值进行门限过滤,减少可能的数据关联的数目,在不降低数据关联正确率的情况下,提高数据关联效率.仿真实验结果表明,该算法可有效地降低运算时间.     

HLA/RTI仿真平台的数据分发管理

在基于 HLA/RTI 的大规模交互仿真中,如何高效地实现数据分发管理的信息交互和传递机制是分布式交互仿真的重要内容。介绍了 HLA 仿真中的联邦开发和执行过程模型和数据分发管理,提出了一种新的数据分发管理算法,并阐述了该算法的理论和具体实现方法。通过分析采用该算法的数据分发管理仿真系统,证明该算法有效的提高了数据过滤效率,从而缩短系统仿真时间。     

一种低管理开销的网格计算模型

针对利用Internet上大量空闲计算资源来解决大规模分布式计算问题这一需求,提出了一种低管理开销的网格计算模型。在该模型中,不存在任何节点来管理动态变化的资源,而与之相适应的信息机制、任务调度算法和有限任务复制算法在没有管理节点存在的情况下,以较低的开销使系统在动态的环境中达到自然的协调,实现大规模的分布计算。开发的仿真软件验证了该模型的有效性,并对相关结果进行了初步的性能分析;仿真结果表明,该模型在动态的环境中负载分布合理,资源的计算能力能得到充分利用,为高效地完成参数扫描、蒙特卡罗模拟等大规模易并行计算提供了一个可行的方法。     

基于密文策略属性基加密算法的云存储数据更新方法

针对云计算数据易遭非法窃取和恶意篡改问题,提出一种支持动态更新操作的密文策略的属性基加密方案（DU-CPABE）。首先利用线性分割思想将数据分成固定大小的数据块,然后采用密文策略属性基加密（CP-ABE）算法对各数据块进行加密,最后提出一种Address-Merkle Hash Tree（A-MHT）搜索树结构,借助A-MHT快速定位数据块实现云服务器中数据动态更新。经理论分析验证了方案的安全性,而且在理想信道中的仿真实验结果显示,在更新次数为5时,此方案相比CP-ABE方案的数据更新时间开销平均下降幅度为14.6%。实验结果表明：DU-CPABE方案在云计算服务中数据动态更新这一过程能够有效地减小数据更新的时间开销,同时降低系统开销。     

主桙副版本模型中预分配容错实时调度算法

实时系统中任务的超时完成可能导致灾难性后果,因此要求系统具备容错处理能力,以保证系统出错后的实时性及可靠性。主/副版本模型是提高实时系统容错能力的有效技术。传统的容错实时调度算法通过为副版本预留处理器时间来实现软件容错,为副版本预留的处理器时间在系统运行过程中需动态调整,增加了系统的容错调度开销。提出一种基于res‐backw ards‐RM 预分配子算法的容错实时调度算法BCE*,通过限制预分配过程中高优先级任务的抢占条件,在不影响系统可调度性的同时可以有效避免副版本预留时间的动态调整,降低系统的容错调度开销。仿真实验验证了BC E*算法的可行性及有效性,且在系统出错概率及主版本负载较低的环境下,BC E*算法对系统容错调度开销的优化效果更显著。     

基于布隆过滤器的RFID数据冗余处理算法研究

RFID技术作为物联网领域的关键技术,具有广阔的应用前景。然而RFID设备在读取标签信息时会产生大量冗余数据。因此,RFID数据冗余处理的研究对于减少RFID中间件系统负荷、快速检测出入标签有着重要的意义。之前针对RFID数据冗余过滤的研究往往是单维度、静态场景的简单过滤,无法实现复杂场景下标签的出入检测。因此,本文提出一种名为时间距离布隆过滤器（TDBF）的算法,该算法从时间和空间两个维度进行冗余过滤。与常用的时间布隆过滤器相比,该算法兼顾了RFID标签的读取时间和读取距离,极大的降低了数据的冗余问题。在保证漏读率较低的情况下,极大的降低了数据的误读率。同时该算法支持动态场景中移动标签的冗余过滤,能够较好的满足出入监控需求。     

基于截止时间满意度的网格工作流调度算法

动态网格环境中用户截止时间保障是工作流调度问题的一个挑战.利用随机服务模型来描述网格资源的动态处理能力及其动态负载压力,提出了截止时间满意度的概念和工作流截止时间满意度的计算方法.将以DAG图形式表示的任务执行关系转换为以数值表示的任务执行优先级,并根据最大截止时间满意度优先的思想,确定执行工作流子任务的候选资源;将工作流全局截止时间划分问题描述为一个约束下的非线性规划问题并通过已有方法求解该问题,提出了一种截止时间满意度增强的工作流调度算法(DSESAW).仿真实验采用实际网格应用和系统数据来验证所提出算法的性能表现,实验结果表明新算法在网格环境的自适应性和用户截止时间保障方面优于其他两种实际网格系统中的调度算法.     

基于虚拟拓扑的低轨卫星路由切换算法仿真

针对低轨卫星网络中星地链路、星间链路的不断切换会造成路由重构,而星地路由重构时间过长将严重影响数据传输时延稳定性的问题,提出一种卫星路由切换算法.算法结合了卫星网络拓扑可预测性和地面电台动态性的特点,在动态路由计算的过程中加入静态可预测信息以降低动态路由的计算开销,并基于OPNET搭建了一个低轨卫星系统仿真平台来验证该协议.仿真结果表明,上述协议能有效的解决低轨卫星系统路由重构的问题,降低了丢包率,减少了系统端到端时延.     

基于网格的分布式仿真系统负载平衡研究

对进程迁移的研究起源于分布式处理的出现，它使得分布式系统内动态负载平衡成为可能，并可显著提高系统的容错性和可用性；网格是新一代信息基础设施，其目的是实现资源共享利用网格提供的信息，将过载节点上的进程迁移到合适的其它节点上运行，就可以实现真正的负载平衡。该文首先简要介绍了进程迁移及网格的资源管理功能，根据现有的基于HLA构建的分布式仿真系统存在的缺陷，利用进程迁移、网格技术的优势研究并提出了分布式仿真系统负载平衡使能模块(LBEM)。现初步实现了网格环境中进程迁移的部分功能，该部分的研究工作是后续研究的基础。     

An application-centric characterization of domain-based SFC partitioners for parallel SAMR

Structured adaptive mesh refinement (SAMR) methods for the numerical solution of partial differential equations yield highly advantageous ratios for cost/accuracy as compared to methods based on static uniform approximations. These techniques are being effectively used in many domains including computational fluid dynamics, numerical relativity, astrophysics, subsurface modeling, and oil reservoir simulation. Distributed implementations of these methods, however, lead to significant challenges in dynamic data-distribution, load-balancing, and runtime management. This paper presents an application-centric characterization of a suite of dynamic domain-based inverse space-filling curve partitioning techniques for the distributed adaptive grid hierarchies that underlie SAMR applications. The overall goal of this research is to formulate policies required to drive a dynamically adaptive metapartitioner for SAMR grid hierarchies capable of selecting the most appropriate partitioning strategy at runtime based on current application and system state. Such a metapartitioner can significantly reduce the execution time of SAMR applications.     

支持多领域动态数据集成的数据库网格系统

随着公有数据库资源的丰富,广泛分布的用户希望能够按需地、透明地访问和使用这些丰富的数据资源.DS_Grid(database grid)是一个采用SOA(service-oriented architecture)思想、支持多应用领域数据共享的数据库网格系统.系统采用一种P2P(peer-to-peer)多Chord(MultiChord)网格体系结构,实现数据资源的分布存储、查询处理和动态数据集成;基于文本相似性,可分领域地注册数据资源,实现资源的快速发现;根据领域本体知识和推理规则,实现基于语义的智能查询;采用多根节点多点维护的数据资源副本管理机制,提高系统可靠性;基于关键字过滤的数据集成策略,减少通信代价;采用分布式聚类技术,实现大数据量信息的概要显示.通过实验验证了DS_Grid中所采用的关键技术的可行性和有效性.     

雷达电子战系统分布式仿真时间管理研究

主要目的是研究和实现高层体系结构(HLA)时间管理这一核心接口在雷达电子战仿真系统中的具体应用,从而提出雷达电子战仿真由单系统平台向基于HLA分布式平台转变的仿真方法.主要方法是通过对高层体系结构时间管理服务内容和算法的研究,并结合雷达电子战各仿真实体,尤其是相控阵雷达波束调度流程的实际特点,提出时间管理策略、时间推进机制等接口内容的具体实现.结合某防空武器系统给出了具体的仿真时间推进结果,从中可以得出结论,基于高层体系结构构建的雷达电子战分布式仿真系统的运行效率要优于单系统仿真.     

基于协作缓存的视频点播系统中调度设计

随着计算机技术和网络技术的不断进步,视频点播服务已经逐渐变成现实,基于协作缓存的视频点播系统是一个分布式结构,中心集群存放影片数据,本地集群缓存数据并提供视频点播服务,具有很好的可扩展性。该文针对VOD系统的协作缓存,提出了静态调度和动态迁移相结合的调度策略,静态调度能够根据影片数据的缓存分布情况,实时调度服务请求,并同时考虑多个VOD服务器的负载动态平衡;动态任务迁移能对服务流分布进行实时分析,并根据服务数据本地化的原则进行服务迁移,进一步提高了协作缓存的命中率。该文阐述了基于协作缓存的视频点播系统的拓扑结构,对静态调度和动态迁移进行了详细设计,并给出了相应的形式化表示。     

基于颜色Petri网和Lookahead的数据分发管理研究

对高层体系结构（HLA）中数据分发管理（DDM）的研究,主要目标是在符合HLA标准的前提下,提高数据的过滤效率,同时减少计算量,并提供较好的可扩展性适应于各种规模的分布式仿真应用。Lookahead是分布式模拟时间管理协议中的一个重要概念,各模拟实体使用Lookahead把自己产生事件的时间标记情况更早地通知给其它实体,以加快程序的运行。采用颜色Petri网和Lookahead的数据分发机制,能够很好地对数据进行过滤,提高数据的过滤效率,并能保证数据收发的成功率。仿真实验结果表明：基于颜色Petri网和Lookahead的数据分发机制是优于区域匹配方法的。     

基于电磁储能的电网新能源消纳能力仿真分析

为合理调节电磁储能,在实现电网运动运行基础上加强新能源电能利用率,提出基于电磁储能的电网新能源消纳能力仿真分析方法。为准确地反映出电容器在工作过程中不同时间段内特征动态变化过程,采用改进后三支路模型对超级电容储能系统精确建模,根据超级电容恒流放电曲线完成三支路模型中等效电容值、串联电阻值和并联电阻值的辨识。对超级电容电磁储能系统改进后,通过计算电网的调峰能力完成对新能源消纳能力的分析。仿真条件下,通过对某地区电网的新能源消纳能力的实例分析,证明所提方法具有一定的可行性,且能源电能利用率较高,可为各地区的电网消纳能力分析提供参考。     

面向数据分析的Web页面静态化方法研究与实现

Web应用系统多采用动态网页技术,通过客户端页面频繁与服务器交互完成动态数据展示,但对大型分布式系统而言,频繁的数据交互给后台服务器带来沉重负担,不但影响系统正常运行效率同时也加重网络负荷。结合南方电网超高压输电公司与各基层单位网络系统分布式架构,提出一种Web页面静态化方法,在不影响系统响应速度、各级数据一致性、系统可连续访问的前提下,实现超高压输电各级单位静态报表的多点存储,减轻系统及网络负荷,避免多级用户数据不一致、跨地域网络间断等问题。