堆上的数据分布与堆选择算法

本文对堆上的数据分布进行了测定，根据测定结果并利用堆的性质设计出一个堆选择算法，对于ｎ＜２＾１６，算法的平均复杂度以８．９ｎ为上界。     

SIMD机器上的两个并行选择算法

本文在SIMD机器上给出了两个并行选择算法。其一为在树模型上基于归并排序与选中元思想而设计的并行归并选择算法;其二为在共享存贮的机器上基于基数排序的思想而设计的并行基数选择算法,它们的运行时间依次为O(Nkloglogn+n/logn)与0(m(n~c+rlogn)),其中0相似文献   

关于线性选择算法及其进行化

本地线性选择算法在比较算法中给出了基于中值序列而设计的任何改进算法的复杂度下界；从的角度对子序列进行有关技术处理，并对递归参量进行动态选择，给出了线性选择算法的实用性改进，并对这一改进算法在共享存储的ＳＩＭＤ机器上给出了并行化。     

基于互补电阻开关的忆阻乘法器设计

现有的忆阻算术逻辑多采用单个忆阻器作为存储单元,在忆阻交叉阵列中易受到漏电流以及设计逻辑电路时逻辑综合复杂度高的影响,导致当前乘法器设计中串行化加法操作的延时和面积开销增加。互补电阻开关具有可重构逻辑电路的运算速度和抑制忆阻交叉阵列中漏电流的性能,是实现忆阻算术逻辑的关键器件。提出一种弱进位依赖的忆阻乘法器。为提升忆阻器的逻辑性能,基于互补电阻开关电路结构,设计两种加法器的优化方案,简化操作步骤。在此基础上,通过改进传统的乘法实现方式,并对进位数据进行拆解,降低运算过程中进位数据之间的依赖性,实现并行化的加法运算。将设计的乘法器映射到混合CMOS/crossbar结构中,乘法计算性能得到大幅提高。在Spice仿真环境下验证所提乘法器的可行性。仿真实验结果表明,与现有的乘法器相比,所提乘法器的延时开销从O(n²)降低为线性级别,同时面积开销降低约70%。     

面向3D生成对抗网络的频域加速器设计

三维生成对抗网络(3D generative adversarial networks, 3D GANs)广泛应用于模型预测、对象生成等领域.针对当前3D GANs加速器存在计算开销高、访存能耗高等问题,提出一种基于快速傅里叶变换(FFTs)的3D GANs频域加速器设计(FAG).首先针对3D GANs加速器计算开销高的问题,提出支持频域3D GANs计算的硬件架构,利用频域低计算复杂度特性和频域反卷积中的零值模式以减少计算开销;其次针对3D GANs加速器访存能耗高的问题,提出支持3D卷积和反卷积计算的频域映射调度流,利用频域共轭对称特性和反卷积中的零值模式减少访存开销.基于ModelNet数据集和3个3D GANs模型(3DGAN, 3D-IWGAN和3D-PhysNet)的评估结果表明,与具有代表性的频域加速器相比, FAG可使性能提高76%,能效提高141%;与具有代表性的空间域加速器相比, FAG的性能提高6倍,能效提高46倍.     

几乎最快与渐近最优的并行分枝界限算法

分枝界限算法是求解组合优化问题的技术之一,它被广泛地应用在埃运筹学与组合数学中.对共享存储的最优优先一般并行分枝界限算法给出了运行时间复杂度下界Ω(m/p+hlogp),其中p为可用处理器数,h为扩展的结点数,m为状态空间中的活结点数.通过将共享存器设计成p个立体堆,提出了PRAM-EREW上一个新的一般并行分枝界限算法,理论上证明了对于h<p^2p,该算法为最快且渐近最优的并行分枝界限算法.最后对0-r背包问题给出了模拟实验结果.     

环网处理器阵列的容错重构技术

高效的容错技术对于提高多处理器系统的可靠性至关重要。环网(Torus)是连接多处理器阵列的重要网络结构,而环网处理器阵列上的容错重构技术目前尚属空白。针对环网阵列的特殊连接方式,将环网阵列重构问题转化为矛盾图上求解最大独立集问题。矛盾图上的结点表示故障处理器的替换方案,而边代表了不同替换方案之间的不可共存特性。主要是根据三种不同的冗余处理器分布方案,设计生成矛盾图算法,求解最大独立集算法,以及由独立集生成逻辑处理器阵列算法,取得了令人满意的结果。实验结果表明,当阵列规模较小或故障率较低时,一行一列和十字型的冗余单元分布的重构能力较好;而随着阵列规模或故障率的增大,三种冗余单元分布策略的重构成功率都随之下降,但可通过增加冗余单元以及调整冗余分布来改善容错效果。此外,从实验结果中还可以看出,环网处理器阵列的容错能力显然优于网格(Mesh)处理器阵列。     

MARTE顺序图到TTS4SD的转换

MARTE对UML的顺序图进行了扩充,使其适用于实时系统的建模阶段,但它不能直接用于正确性验证阶段。对象管理组织提出用模型转换的方法将依照MARTE构造的顺序图(记为A)转换成具有完备的验证方法和工具的形式化模型(记为B)。用B表示A的语义可以保证B能够完整且准确地模拟A的行为。提出了形式化模型——TTS4SD,用来描述MARTE顺序图的形式语义,并在此基础上展开了验证。首先给出顺序图的形式定义,把时间变迁系统(TTS)扩充成TTS4SD;然后用TTS4SD描述顺序图的形式语义,并给出从顺序图到TTS4SD的转换算法;最后对TTS4SD展开分析。通过一个实例说明了从顺序图到TTS4SD的转化过程以及基于TTS4SD的验证方法。     

基于权重约束的最大密度路径改进算法

给定一棵树,树上的每个节点被赋予一对数值,它们分别表示节点的值和权重。基于权重约束的最大密度路径算法用于搜索树上的最大密度路径,即最大密度路径上所有节点的值之和与节点的权重之和的比值是所有路径中最大的。通过研究发现,现有的基于权重约束的最大密度路径算法有一定的局限性。文中提出了突破该局限性的可行性方案,进而设计并改进了基于权重约束的最大密度路径算法。     

网络可存活生成树的快速恢复算法

如何应对网络链接失效是具有挑战性的问题之一,通常采用包含两棵生成树的可存活连接来预防链接失效。由于网络数据传输速率的高速增长,当两棵生成树的共享链接失效时,可存活连接中的生成树将全部失效。针对可存活连接中共享链接的失效提出了一种快速恢复算法,该算法通过搜索失效链接的可替换链接集,将失效概率最小的链接加入原可存活连接中的生成树,生成新的可存活连接。实验结果表明,该算法能够在显著降低恢复时间和时间复杂度的情形下,同时保证可存活连接的存活度接近当前网络的最优存活度。当网络节点数在10～100变化时,提出的算法比现有算法在恢复时间上的平均优化高达34.42%,同时在存活度上的误差不超过1%。