3D蒙特卡罗器件模拟计算量大,计算量随网格与粒子数增加而急剧增加。通过分析3D蒙卡模拟加速热点和进一步可并行性,研究有效电势方法的集成众核并行方案;研究粒子自由飞行、统计模拟信息、计算表面粗糙散射等热点并行方案,最终实现基于CPU/MIC的三级并行3D蒙特卡罗器件模拟软件。实验结果显示，三级并行比单级并行获得更好的性能;当提高模拟精度时，相比单级并行，三级并行蒙特卡罗模拟加速比增加。
对流扩散方程是一类典型的偏微分方程，其并行求解方法对其他微积分方程的并行求解具有借鉴意义。对对流扩散方程的并行求解方法进行综述，分为显式直接并行、隐式迭代并行、交替分组显式并行和Monte Carlo并行四种并行求解方法，对其中涉及的计算原理进行描述，给出示例，并指出进一步研究方向。
视频字幕检索是视频检索领域的重要部分。随着OCR技术的不断完善，视频字幕检索算法也取得了很多重大突破，然而在检索效果提升的同时，视频包含的大量图像、文字信息使数据处理成为制约字幕提取的性能瓶颈。众核架构高性能协处理器近年发展迅猛，为高性能计算研究打下了良好的硬件基础。将Intel众核MIC应用到视频字幕提取中，选用OpenMP并行语言进行加速。通过在Intel Xeon Phi 7110P进行测试，获得了比较理想的加速比。
软硬件划分是软硬件协同设计的关键环节，划分的结果直接影响目标系统的设计质量。因此，对于一个给定的应用程序，为了使得目标系统快速执行且成本低廉，合理的划分策略十分重要。由于单个任务具有多种不同的硬件实现方式，与传统的单一硬件实现方式的软硬件划分问题相比，多选择的软硬件划分更能客观地反映现实应用。这导致问题的求解更具挑战性，它们已被证明是NP完全问题。基于多核处理器片上系统并针对任务图为二叉树的应用，建立了多选择软硬件划分问题的计算模型，并提出了解决该问题的动态规划算法。实验结果表明，当问题规模适中时，所提动态规划算法能够有效地获得精确解，并展示了算法的计算能力与硬件面积限制之间的关系。
在处理高维数据过程中，特征选择是一个非常重要的数据降维步骤。低秩表示模型具有揭示数据全局结构信息的能力和一定的鉴别能力。稀疏表示模型能够利用较少的连接关系揭示数据的本质结构信息。在低秩表示模型的基础上引入稀疏约束项，构建一种低秩稀疏表示模型学习数据间的低秩稀疏相似度矩阵；基于该矩阵提出一种低秩稀疏评分机制用于非监督特征选择。在不同数据库上将选择后的特征进行聚类和分类实验，同传统特征选择算法进行比较。实验结果表明了低秩特征选择算法的有效性。
随着物流中心内部署的感知节点感知的EPC标签数据日益膨胀，并且由于单机容量以及计算能力的限制，使得传统数据处理方式已经不能很好地满足物流中心对于大数据处理的需求。为解决数据中心对内部历史数据进行高速有效处理的困境，在对Hadoop技术进行深入研究的基础上，提出了一种EPC物联网数据处理算法，并使用Hadoop技术进行实现。实验结果表明，在Hadoop平台中进行EPC数据处理，可以明显提高物流中心对历史数据的处理能力。
介绍了高性能计算集群在地震科学领域的运用，深入分析了地震数据处理和地震动力学模拟计算的特点，阐述了地震科学研究对高性能计算平台的性能要求。以中国地震局地质研究所地震数据处理和地震动力学仿真平台为例，介绍了该平台的架构、软件环境、运维和业务应用等方面内容。重点介绍了该系统的优化措施，并从业务应用、用户、管理三个层面出发，探讨了提升集群系统运行效率的办法。
广域网分布式爬虫与局域网爬虫相比有诸多的优势，而现有基于Hadoop分布式爬虫的设计主要是面向局域网环境的。为解决Hadoop分布式计算平台不适合部署于广域网的问题，设计了一个基于Hadoop的广域网分布式爬虫系统框架。爬虫系统利用消息中间件实现分布式可靠通信，数据存储采用可伸缩的Hadoop分布式文件系统HDFS，网页解析利用MapReduce并行处理，并基于模板匹配实现框架可定制。系统的性能仿真显示该框架具有支撑大规模爬虫并发工作的能力。
在研究文件存储基础设备与技术发展的基础上，提出一种可高效扩展的分布式存储机制，将企业中已有的服务器和存储设备作为分布式存储的存储单元，将文件作为存储对象，建立一种高效率甚至是零等待时间的可以随时扩展或减少存储单元的分布式存储机制。企业中存在的服务器和存储设备较多时，利用该分布式存储机制后存储性能会得到较大的提升，管理人员文件管理的劳动强度将大大降低。重点是能够帮助企业充分利用原有的服务器和存储设备，减少更新换代的一次性大量投入。
针对传统协议指纹提取技术耗时耗力，且无法提取与识别加密协议指纹问题，提出了一种基于协议偏离的程序协议指纹自动提取方法。协议偏离描述了协议各版本实现程序的网络行为差异，以动态二进制分析技术为支撑，分别从协议偏离会话流层面与偏离消息层面对协议特征进行提取。实验结果不仅验证了所提方法的可行性，还为提取与识别加密协议应用程序指纹提供了一条新思路。
随着无线网络的发展，移动社交网络用户发布其所在的地理位置信息时，如果包含敏感地理位置会导致用户隐私受到攻击。现有的位置隐私保护方法都是对用户发布的位置进行泛化处理，以牺牲用户的服务质量为代价，且大部分都是将攻击者定位在LBS服务商，没有考虑到统一对社交网络中的好友根据其可靠程度的不同提供不同准确度的地理位置信息。针对此问题，提出了基于社交网络好友亲密度分级的隐私保护模型 Lintimacy，用来防止好友攻击者的攻击。理论分析和实验结果表明，与加入到Latitude服务的Google Maps相比，该方法既能保护移动社交网络用户的相关隐私，同时又具有较小的信息损失度。
为提高输入信息较长时重复累积码的编码效率，对重复累积码的交织器进行优化改进。按照满二叉树子节点的奇偶排列方式对交织器的输入序列依次分组，并利用叶子节点对分组信息重新组合获得输出序列，与S随机交织器相比，大大降低输入信息之间的相关性，避免了RA码校验矩阵中I、II类4环的产生，保证了译码的准确性。仿真结果表明，在输入信息序列较长时，改进的交织器编码速度快且误码率远低于行列规则交织器；与S随机交织器相比,改进的交织器可以显著提高编码速率，且在误码率同为1×10-4时约有0.3 dB的增益。
为在实验教学中实时掌握学生的实验测试情况并进行有效的指导，利用AVR单片机和RF4432无线射频模块，设计了一个实验数据无线收发系统。针对实验中的两个主要流程，在射频模块的FIFOs模式下，提出了一套满足实验教学需求的上位机和下位机无线通信协议，并采用时分通信防止数据冲突。详细介绍通信链路的建立、主机与从机的通信协议和通信时序、可视化界面的设计思路。将此系统应用于密立根油滴实验进行了测试，结果表明该系统能高效稳定地运行，达到了实时监测学生实验进度的要求，能有效提高实验教学效率。关键词：
提出了一种适用于无线传感器网络WSN的故障检测方法，该方法运用改进的递归神经网络MRNN为WSN的节点、节点的动态特性以及节点间的关系建立相关模型，对WSN节点进行识别和故障检测。MRNN的输入选择建模节点的先前输出值及其邻居节点的当前及先前输出值，模型基于一种新的改进的反向传播型神经网络，该神经网络的输入以及传感器网络的拓扑结构基于通用的非线性传感器模型。仿真实验将MRNN方法与卡尔曼滤波法进行了全面的比较。实验表明，MRNN在置信因子较小的情况下与卡尔曼滤波方法相比有较高的故障检测精度。
签密密钥封装机制能同时实现封装密钥的机密性和认证性。以WaIBE加密方案和PSIBS签名机制为基础，提出一种标准模型下的身份基签密密钥封装机制（IBSCKEM）和多接收者签密密钥封装机制（mIBSCKEM）。新方案中的签名算法直接采用了PSIBS签名，密钥封装算法采用了变形的WaIBE加密方案。因此，新方案的不可伪造性和机密性在标准模型下分别被规约为破解PSIBS签名与WaIBE加密，具有可证明安全性。新方案可用于构建标准模型下安全的一对一和多对一认证与密钥交换方案。
企业的发展与并购这种自底向上的发展方式常常导致企业内部业务流程的异构、冗余和不一致，严重阻碍了业务活动的运作和企业的统一决策。为解决这一问题，基于业务模式的异构业务流程整合方法将流程中的业务行为抽象为业务模式，通过对业务模式的建模得到业务模型，从而给出异构业务流程统一模型视图。辅佐以可配置的业务模式，统一视图的业务模型可根据具体的应用场景配置为具体的业务模式，得到具体的流程。然而，关于业务模型的执行方法目前仍然是一项挑战。提出了一种基于jBPM5的业务模型执行方法，通过对模型中可配置的业务模式节点引入业务规则，并借助规则引擎执行规则驱动模式的执行，从而执行整个业务模型。最后，以中国移动公司办公系统内部发文流程模型整合应用为例，基于jBPM5和Drools开发了业务模式流程整合执行机制，验证了该方法的有效性。
为避免人工蜂群算法陷入早熟，提出一种基于动态搜索策略的人工蜂群算法，新算法改进了人工蜂群算法的搜索策略，将两种不同的搜索策略组合成新的搜索策略，以便动态利用两种不同搜索策略的优点，平衡了算法的局部搜索能力和全局搜索能力。基准函数的仿真实验表明，新算法收敛速度快、求解精度高、鲁棒性较强，适合求解高维复杂的全局优化问题。关键词：
介绍了基本蚁群算法的原理和适用范围，总结出了基本蚁群算法在求解最优路径问题时，虽然具有很强的发现较优解的能力，但是存在容易陷入局部最优解和收敛时间过长等问题。考虑到基本蚁群算法在无线传感器网络路由上应用的不足，提出了一种改进后的蚁群算法，并将其应用到传感器网络路由中。该算法不仅在状态转移概率公式中引入罚函数和动态权重因子，而且采用局部信息素更新和全局信息素更新结合的方式更新路径信息，充分考虑到传感器节点与节点间的传输距离，并且充分考虑传感器节点的剩余能量。最后通过仿真实验，得到了基本蚁群算法和改进后的蚁群算法在传感器节点剩余能量和传输数据包时网络延迟的不同曲线，验证了改进后的蚁群算法在无线传感器网络路由选择上的高效性。
在服务机器人的日常任务中要求机械手抓取不同的目标，且根据目标的放置位姿的不同需要从相应角度进行抓取，但机械手与手持目标的位姿关系往往难以精确和直接地测量。以刀具作为手持目标，利用eyeinhand手眼系统抓取该目标后，在线标定手眼与手持刀具刀头的位姿关系，首先给出了摄像机调焦前后焦距标定的计算方法，再将调整焦距视为摄像机沿光轴的平移运动，通过调焦前后摄像机获取的两幅图像，标定出刀具在摄像机和机械手坐标系下的位姿，同时给出了刀具刀头到期望加工点的导向矢量计算方法。
在解决高维向量的搜索问题方法中，基于子向量距离索引的向量匹配算法iSVD拥有较好的搜索精度和效率。但是，该算法计算复杂度仍然较高，在实际应用中会受到限制。针对该问题，引入关键维选取方法，对iSVD算法进行改进。该方法首先将特征向量划分为多个子向量；再通过某种筛选方法，选出部分子向量代替原特征向量，进而创建索引值；最后利用索引值进行最近邻搜索。该方法能够将相似性较小的特征向量进行有效的区分，且可以进一步缩小最近邻搜索的搜索范围。实验结果表明，该算法能够在保持良好搜索精度的同时，提高匹配的正确率，缩短匹配时间，具有较好的实用性。
自动从视频图像中提取文字信息，对于监控视频图像内容、添加视频标签和建立视频图像检索系统，有重要的意义。文字检测是文字信息提取系统的前端，是文字信息提取中最关键的一步。近年来，视频图像文字信息检测领域有了新的重要的发展，综述从基于区域和基于纹理的文字检测方法进行归纳、比较和分析，概括了近年来文字检测技术的主要进展。此外，为了突出综合性方法的重要性，对其专门进行了总结。最后对视频图像中的文字检测技术的难点进行总结，并对其发展趋势进行展望。
肝脏肿瘤切割手术中美兰注射过程是准确找到肿瘤所在位置的关键步骤之一。真实地模拟出美兰注射过程对虚拟肝脏肿瘤切割手术而言至关重要。针对虚拟手术中真实感的需求，提出了一种结合纹理映射技术的美兰注射模拟算法。运用扩散方程模拟了美兰在纹理表面的扩散过程，并结合保角映射算法将变化的纹理映射到虚拟手术中的三维网格表面。扩散方程能够真实地模拟出液体在物体表面扩散的过程，保角的纹理映射算法能够得到三维网格点的纹理坐标。实验结果表明，美兰注射过程的模拟算法能够模拟出虚拟肝脏肿瘤切割手术过程中的肿瘤标定，满足虚拟手术中的真实感需求。
MIMO-OFDM系统易受载波频偏影响，产生子载波间干扰(ICI)。传统的ICI自消除算法简单实用，但频谱利用率较低；与传统ICI自消除算法相比，基于差分编码的ICI自消除算法提高了系统的频带利用率，但系统误码率较高。给出了一种基于符号组合的ICI自消除算法，在相邻的三个子载波上分别发送原始符号、相邻符号的组合符号和原始符号，接收端将接收到的信息进行线性组合，来减小相邻子载波间干扰。仿真结果表明，与基于差分编码的ICI自消除算法相比，这种算法既能更有效地抑制ICI，又能降低系统的误码率；与传统的ICI自消除算法相比，提高了系统的频带利用率。本算法在抑制ICI、降低系统误码率和频带利用率方面有较好的均衡。
在分块核函数的基础上提出了基于多个图像特征进行组合决策的识别方法。该算法先对交通标识图像提取两个不同的特征，即HOG特征和基于子模式组合的分块核函数特征，然后针对不同特征构造相应的分类器，最后对这几个分类器的输出采用投票机制进行决策融合。在德国交通标识数据库上的实验结果表明，该方法相比单特征识别具有更高的识别准确率。
针对目前利用国标人体测量学数据构建的虚拟人模型，只有单一的骨骼层或皮肤层，不便于同时对虚拟人进行实时运动控制和皮肤动态变形研究的问题，提出一种利用GB 1000088的19个人体测量学特征数据、用3ds max构造出虚拟人的皮肤网格、层级建模方法构建出虚拟人的骨骼关节运动模型与四元数球面混合插值技术相结合的虚拟人建模方法。实验结果表明，该方法构建的虚拟人双层模型有利于对准确的国标人体测量学数据的虚拟人角色进行建模、皮肤逼真变形、实时运动仿真和人机工效学分析。
针对原始脑电波信号存在非平稳性且非常容易受到各种信号干扰等特点，对基于小波变换和小波包变换的脑电波信号的滤波降噪方法，和基于小波包变换的脑电波信号特征提取方法进行了研究。首先利用MindSet采集到原始脑电波数据，然后分别应用小波变换和小波包变换对其进行降噪处理，比较了两种方法的性能，验证了基于小波包变换的降噪方法的优越性和特征提取方法的有效性。
基于组网雷达观测模型，分析了在多部雷达同时观测条件下所得ISAR图像之间的对应关系，提出了一种基于图像旋转匹配的转角估计办法，通过对旋转速度的一维搜索实现了目标角速度的估计。仿真结果表明，本算法能基于组网雷达所获得的多幅ISAR图像实现目标转角的稳健估计，实现ISAR图像横向定标。所提算法可对慢运动目标或平动补偿后的回波信号进行处理，适用于不同带宽、不同中心频率的宽带雷达组网形式。
在面部表情识别中，差异性会在人体面部充分体现，各个器官的整体分布的复杂性和外界影响等因素，使得人体面部表情特征的定位非常困难。利用Kinect点分布特性，给出了一个面部表情特征提取算法，并进行了相关实验，结果表明，本方法在提取对不相关变形保持不变、噪声不敏感、类别区分度大的特征具有明显优势。
文本蕴涵是文本理解与语义推理的基础，近来在计算机语言领域受到了极大关注。矛盾关系是蕴涵关系的一种否定，二者都是语义学的主要研究内容。在文本蕴涵关系识别的基础之上，研究了如何识别文本矛盾关系，提出了一种基于语义规则的矛盾检测方法。实验表明，基于语义规则的矛盾检测方法对于中文矛盾关系识别是可行的，同时矛盾关系相对精确的识别也增强了文本蕴涵识别的准确性。
总结和分析了近年来情感可视语音合成领域的一些关键研究成果和研究方法，并根据可视语音合成机制的不同，从基于图像的方法和基于模型的方法两个角度对情感可视语音合成技术进行了系统归类和阐述，分析对比了其各自的优缺点及性能差异。重点讨论了各文献合成的可视语音在真实性和情感表现力两个方面的实现机理和程度。最后指出了合成具有情感表现力的可视语音应该重点考虑的一些问题，为情感可视语音合成的进一步研究指明了方向。
可用性评估是保证界面质量的重要手段。利用粗糙集灰色分析解决复杂产品界面可用性评估中的模糊问题，建立界面可用性评估模型；基于任务将难以直接评估的复杂界面分解成多个子界面，建立新的复杂界面可用性评价指标的测量方法和实验范式，从而实现对复杂界面可用性的客观评价。经实例验证，本方法可实现对多个复杂界面方案进行可用性评估和优选，最后通过脑电实验验证了其有效性。
直觉模糊集IFS是模糊集的进一步推广，比传统的模糊集在处理模糊性和不确定性等方面更具灵活性和实用性。已有的部分相似度测量方法，不满足相似度的公理化或有些存在反直觉的情形。通过对Boran和AKay提出的直觉模糊集的相似性度量的研究，提出了一种新的改进的相似度测量公式，证明了该公式的合理性，最后通过实例说明了该方法的有效性。
差分隐私保护是一种基于数据失真的隐私保护方法，通过添加随机噪声使敏感数据失真的同时也保证数据的统计特性。针对DBScan聚类算法在聚类分析过程中会泄露隐私的问题，提出一种新的基于差分隐私保护的DPDBScan聚类算法。在满足ε差分隐私保护的前提下，DPDBScan聚类算法在基于密度的DBScan聚类算法上引入并实现了差分隐私保护。算法能够有效地保护个人隐私，适用于不同规模和不同维度的数据集。实验结果表明，与DBScan聚类算法相比，DPDBScan聚类算法在添加少量随机噪声的情况下能保持聚类的有效性并获得差分隐私保护。
在相关小波光顺算法研究的基础上，利用C++语言和数值分析类库，设计了一款小波分析软件，实现了对具有任意控制顶点曲线的小波光顺。本软件主要包括“输入输出”“二进小波光顺”“任意分辨率小波光顺”“参数设置”等四个模块，并可根据曲线控制顶点数自动判断其小波尺度，并选择最适合的计算模块。本软件在曲线光顺的效率和适应性方面达到了较好的平衡。最后用绘图功能实现了光顺曲线和细节曲线的绘制。
为提高常规的变步长RKF方法的运算效率，提出了一种基于范数控制的自适应变步长RKF法。该方法给出局部截断误差范数值、误差限与步长的定量函数关系，根据这种函数关系自动调整步长，并对局部误差范数值为0或极小值的情况进行了讨论。卫星轨道动力学系统的描述可以归结为一阶向量常微分方程初值问题的求解，将自适应变步长RKF方法应用在该问题上，实现了考虑地球非球形和日月等三体摄动下的卫星轨道积分。仿真结果表明，该算法能满足高精度的轨道预报要求，提高了计算速度，在轨道预报中具有很好的使用价值。
