一种带稀疏间隙约束的并行模式匹配算法

带通配符的模式匹配是一个经典的研究问题,带有可变间隙约束的模式匹配是近年来比较热门的研究方向.为适应某些查询精度要求较高的应用领域,提出一种在稀疏间隙约束条件下求解模式匹配完备解的算法SGPM-SAI（pattern matching with sparse gaps constraint based on suffix automaton index）.SGPM-SAI通过对文本串预处理,建立一种称为W-SAM的图索引结构,然后对模式串分段查找EndPos集合,最后以集合归并求交的方法得到模式匹配的完备解.实验结果表明：在不考虑预处理时间的情况下,相比几种最典型的模式匹配算法（KMP,BM,AC,suffix array）,SGPM-SAI算法性能优势显著,至少高出3~5倍.通过与SAIL算法的最新优化版本（SAIL-Gen）进行比较,在稀疏间隙约束条件下,SGPM-SAI的性能要显著优于SAIL-Gen算法.此外,为有效利用现代处理器的大规模并行处理单元,提出了并行优化后的算法Parallel SGPM-SAI.实验结果表明：Parallel SGPM-SAI算法的加速效果显著,且具有良好的并行可扩展性,能够充分利用现代众核处理器的高并行计算优势.     

Parallel Generation and Visualization of Bacterial Genome Structures

Visualization of biological mesoscale models provides a glimpse at the inner workings of living cells. One of the most complex components of these models is DNA, which is of fundamental importance for all forms of life. Modeling the 3D structure of genomes has previously only been attempted by sequential approaches. We present the first parallel approach for the instant construction of DNA structures. Traditionally, such structures are generated with algorithms like random walk, which have inherent sequential constraints. These algorithms result in the desired structure, are easy to control, and simple to formulate. Their execution, however, is very time‐consuming, as they are not designed to exploit parallelism. We propose an approach to parallelize the process, facilitating an implementation on the GPU.     

无向图的边极大匹配并行算法及其应用*

在EREW PRAM(exclusive-read and exclusive-write parallel random access machine)并行计算模型上,对范围很广的一类无向图的边极大匹配问题,给出时间复杂性为O(logn),使用O((n+m)/logn)处理器的最佳、高速并行算法.     

单片机的状态迁移与复位操作

本文以经典的80C51单片机为例,利用工作状态及其状态迁移的新概念、新观点和新方法,揭示一些单片机运作的内在规律,对于单片机学习者和应用开发者具有一定的启迪作用和实际意义.     

基于多值表示的并行规划方法

Fast Downward规划系统是第四届国际规划竞赛的冠军.以高效的串行规划系统Fast Downward为基础,设计并实现了并行规划系统Parallel Downward.首先提出4个并行规划的相关定义;之后提出多值规划任务下动作互斥的定义、充要条件,并实现了动作互斥判断算法;在此基础上设计了候选并行动作集的生成算法;然后为提高系统求解质量重新设计了新的搜索控制策略;最后,给出剪枝策略来抑制并行规划状态空间的指数级膨胀.通过对国际规划竞赛测试问题的实验,Parallel Downward表现出良好的规划效率和规划质量,相比Sapa规划系统Parallel Downward具有较好的可扩展性.     

基于自适应遗传算法的并行任务分配与调度

在完成"基于Internet的多节点过程交互环境设计与实现"应用项目(远程在线医学诊断)中,提出了一种高度自适应的遗传算法,设计出自适应选择、自适应交叉及自适应变异3种遗传操作算子,无论在精度上还是收敛速度上都较其他的遗传算法有较大程度的提高.经过实践与仿真实验表明,该算法是可行且有效的,并具有较高的自适应性.     

PRAM和LARPBS模型上的近似串匹配并行算法

近似串匹配技术在网络信息搜索、数字图书馆、模式识别、文本挖掘、IP路由查找、网络入侵检测、生物信息学、音乐研究计算等领域具有广泛的应用.基于CREW-PRAM(parallel random access machine with concurrent read and exclusive write)模型,采用波前式并行推进的方法直接计算编辑距离矩阵D,设计了一个允许k-差别的近似串匹配动态规划并行算法,该算法使用(m+1)个处理器,时间复杂度为O(n),算法理论上达到线性加速;采取水平和斜向双并行计算编辑距离矩阵D的方法,设计了一个使用((m+1)个处理器和O(n/(+m)时间的、可伸缩的、允许k-差别的近似串匹配动态规划并行算法,.基于分治策略,通过灵活拆分总线和合并子总线动态重构光总线系统,并充分利用光总线的消息播送技术和并行计算前缀和的方法,实现了汉明距离的并行计算,设计了两个基于LARPBS(linear arrays with reconfigurable pipelined bus system)模型的通信高效、可扩放的允许k-误配的近似串匹配并行算法,其中一个算法使用n个处理器,时间为O(m);另一个为常数时间算法,使用mn个处理器.     

多传感器系统含状态约束的分布式并行卡尔曼滤波算法

基于群智能建筑系统,提出一种含有状态约束的并行式卡尔曼滤波算法。算法通过物理约束建立方程,利用相邻节点间的约束关系和投影法计算出含有状态约束的卡尔曼滤波估计值,从而达到故障诊断与数据校核的目的。算法基于的分布式结构采用传感器网络节点的形式,每个节点有自身处理系统而不需要任何中心节点或中心通信设施。因此,本文提出的算法具有完全分布性,允许在多个测量节点之间独立计算。本文详细论述算法推导过程,并通过软件仿真与硬件测试,验证了算法的并行性、准确性和稳定性。     

Optimizing Remote File Access for Parallel and Distributed Network Applications

This paper presents a paradigm for remote file access called Smart File Objects (SFOs). The SFO is a realization of the ELFS (Extensible File Systems) concept of files as typed objects, but it is applied to wide-area networks (J. Karpovich et al., in “Proceedings of the 9th OOPLSA,” 1994). The SFO is an object-oriented application- specific file access paradigm designed to address the bottleneck imposed by high latency, low bandwidth, unpredictable, and unreliable networks such as the current Internet. Newly emerging network applications such as multimedia, metacomputing, and collaboratories will have different sensitivities to these network “features.” These applications will require a more flexible file access mechanism than what is provided by conventional distributed file systems. The SFO uses application and network information to adaptively prefetch and cache needed data in parallel with the execution of the application to mitigate the impact of the network. Preliminary results indicate that the SFO can provide substantial performance gains for network applications.     

基于左右语言的状态迁移系统的优化

基于左右语言的优化是完全基于自动机理论的优化方法.所谓左语言是指从初始状态到指定状态的语言,而右语言是指从指定状态到接受状态的语言.K-模拟为左右语言的计算提供了一个高效的算法,研究了基于K-模拟的左右语言的Kripke结构、Büchi自动机的优化方法.     

降维观测器状态反馈系统的鲁棒容错控制

该文研究一类不确定参数的状态反馈系统的鲁棒容错控制问题,即设计反馈控制器,使闭环系统对可允的参数摄动具有鲁棒性,同时对传感器失效具有完整性。采用Luenberger降维观测器实现了系统状态估计,解决了系统状态不易直接测得的问题。基于Riccati方程和Lyapunov渐近稳定性理论讨论了线性不确定系统在故障情况下的鲁棒镇定问题,给出了传感器失效情况下,系统仍能保持稳定的充分条件,并在此基础上给出了鲁棒容错控制器的设计方法,以设计实例说明了文中设计方法的有效性。     

On Methods to Align and Access Data Arrays in Parallel Computers

We present methods to store and access templates of data arrays in parallel processors with shuffle-exchange-type interconnection networks. For this purpose, we define the class of composite linear permutations. In our method, each element of the data array is stored in the memory module determined by applying a suitable composite linear permutation on its indices. Simple necessary and sufficient criteria to avoid memory conflicts in the access of important templates such as row, column, main diagonal, and square block are given based on the composite linear permutation involved. The criteria so derived also specify the set of permutations to be realized by an interconnection network to avoid network conflicts. In particular, we give the criteria to be satisfied by a scheme of the proposed class to avoid network conflicts during the access of templates, when shuffle-exchange-type networks are used. Almost all the previously known scrambled storage methods are special cases in the class of storage methods presented in this paper.     

一个基于快表的PMI+PKI访问控制框架

提出了一种基于快表机制的PMI＋PKI安全访问控制模型。该方案通过使用带有缓冲功能的快表机制,使应用PMI＋PKI技术的Web站点自身具有验证证书状态和分配权限的功能,从而使大量的验证工作可以就地进行,避免证书多级认证造成的网络瓶颈和减轻了CA的负担。     

The Cellar Principle of State Transition and Storage Allocation

The grammar of arithmetic formulas was the pilot example for developing parsing techniques for Chomsky grammars. It is shown how stacks were introduced and how they turned out to be powerful instruments within compilers by controlling state transitions at compile time and storage allocation at run time.     

状态转移算法原理与应用

状态转移算法是基于状态和状态转移的概念及现代控制理论中状态空间表示法提出的一种智能型随机性全局优化方法, 由于其优良的全局搜索能力和快速收敛性, 在许多优化问题中得到了很好的应用. 本文系统地阐述了状态转移算法的基本原理和内在特性, 详细介绍了状态转移算法的演变与提升, 包括离散、约束与多目标状态转移算法, 状态转移算法参数分析与优化、算子拓展与智能化策略等内容, 并从非线性系统辨识、工业过程控制、机器学习与数据挖掘等方面重点介绍了状态转移算法的应用.     

异构机群系统上基于多轮分配方式的近似串匹配并行算法

在给定正文串分配轮数的前提下,考虑处理机节点具有不同计算速度、不同通信能力的情形,根据从处理机是否允许重叠执行计算和通信操作,提出异构机群计算环境下的最优正文串多轮分配策略;同时提出一种周期性的正文串多轮分配策略并给出了相应的正文串多轮分配的闭合解,此策略可以求出最优的分配轮数.实验结果表明,正文串多轮分配策略比正文串单轮分配策略大大缩短了近似串匹配并行处理的时间,并且在正文串多轮分配策略中,当近似串匹配应用的规模较小时,分配轮数比参与近似串匹配并行处理的从处理机数更能影响近似串匹配并行处理的完成时间,反之,从处理机数对近似串匹配并行处理的完成时间影响更大.     

用于接入管理的MS状态模块设计与实现

在全球互通微波存取(WiMAX)网络架构标准下,MS入网时存在锚定点位置信息与实际不符、信令异常发送等问题。为此,设计WiMAX接入网关中的MS状态模块,用以管理用户入网的部分数据,维护终端的状态和相关位置信息,提供和保存认证授权策略。结果表明,加入MS状态模块的WiMAX接入网关能实现更有序、准确、快速的终端入网。     

网上国网能力开放平台与接入技术研究

本文研究了基于RESTful API网关网上国网能力开放平台,采用WAF防护,可实现对请求的流量进行筛选;采用请求限流的方式实现数据存储的外部服务,保持网关无状态,支持服务降级避免异常扩大化;采用超时熔断的方式,实现了安全性能的提高.实验结果表明,对比之下本文研究的性能最高,在无认证授权的前提下每秒钟完成的请求数量为6...