检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：王伟俨中国科学院大学

学位级别：硕士

与大多数其他算法不同，机器学习算法并不是对问题解决方案直接的形式化描述。相反，当前主流的机器学习算法基于统计从大量的训练数据中提取规则训练模型，从而得到可推断其他待检测数据的模型或规则。机器学习算法因需不断迭代逼近最... 详细信息

与大多数其他算法不同，机器学习算法并不是对问题解决方案直接的形式化描述。相反，当前主流的机器学习算法基于统计从大量的训练数据中提取规则训练模型，从而得到可推断其他待检测数据的模型或规则。机器学习算法因需不断迭代逼近最优解有计算密集的特点，因需频繁读取训练数据和检测数据中有访存密集的特点并因检测规则的复杂具有逻辑复杂性。因此，机器学习算法往往在训练时耗费大量时间，而在检测时常常不能满足实时性要求高的应用场景。\n 另一方面，当前GPU用于通用计算已经越来越普遍，大量的算法在GPU上获得了可观的加速比。因此，可以考虑基于GPU优化加速机器学习算法，减小训练开销满足检测的实时性要求。考虑到GPU计算平台的硬件架构特性，结合机器学习算法计算密集，访存密集和逻辑复杂的3大特点，本文主要从并行粒度选择，访存优化策略以及负载均衡策略3个方面研究了在GPU上实现并优化机器学习算法的方法。\n 并行粒度的选择是并行的根基性问题，选择何种粒度进行并行将决定整个并行实现的框架和潜在优化空间。本文分别研究了讨论粗粒度与细粒度在发起足够多线程数掩盖延迟与通讯同步开销上的影响，从而进一步讨论粗、细两种粒度的选择与取舍。此外，还提出了依据输入规模和参数进行动态选择并行粒度的策略。\n 访存优化是并行优化的关键性问题，因为GPU众多的计算核心与显存相对窄的带宽间有着鸿沟，解决访存延迟是喂饱计算能力达到好的加速效果的关键。本文立足于具体机器学习算法的访存模式，分别从减少访存开销（主要包括对存储层次结构利用、手动cache等策略）和减少访存次数（主要包括基于数据流分析的kernel合并、循环缓冲，无锁全局同步机制的软，硬件实现等策略）两种思路进行优化，并结合资源消耗和活跃wavefront数目之间的平衡等具体情况讨论了上述策略的适用场景。\n 负载均衡优化问题是并行优化的难点性问题，整个程序的最终瓶颈在于任务量最大的计算核心。本文对work-group内和work-group间两类负载不均衡问题分别进行了研究。对于work-group内的负载不均衡主要从条件分歧的起因和影响两种思路中分别发展出任务队列消除条件分支分歧和并行粒度变换减少线程空闲两种具体的策略;而对于work-group间的负载不均衡主要进行了基于统计趋势和假设的任务分配方式研究。\n 为了验证提出的GPU优化思路和具体策略的有效性，在上述优化思路的指导下对2种计算机视觉算法(Viola-Jones人脸检测和SIFT特征)和1种自然语言处理算法（LDA文本分类算法）进行了优化。其中，Viola-Jones优化中合理的使用粗粒度并行，并有效的使用2维local memory作为手动cache减少访存开销，并用变换并行粒度减少条件分支分歧引发的线程空闲提高设备使用率，最终获得的相对于CPU高达16倍的加速比。SIFT优化中，进一步挖掘关键点领域进行直方图统计时的并行性从而用更细粒度并行发起足够多线程有效利用GPU计算能力，并用kernel merge和循环缓冲2种具体策略减少global memory访问，关键点判别时的条件分歧则使用任务队列进行消除，并让work-group在完成一组图层搜索后互换搜索区域以缓解全局负载不均衡，最终获得的相对于CPU高达15倍以及相对于知名开源项目SIFTGPU高达2倍的加速比。在对LDA算法的优化中，采取了根据输入规模和特点动态决定并行粒度的方法以适应不同输入规模和参数选择最有利的并行粒度，并引入了一种软件实现一个无锁的全局同步消去了缓慢的global memory原子操作，并进一步设计了利用片上资源实现的硬件全局同步机制方案从而彻底解决同步时对global memory访问的高延迟，最终获得的相对于CPU最高到40倍的加速比。

关键词：机器学习算法并行粒度访存优化负载均衡图像处理单元

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基于OpenCL的图像矩算法的实现与优化

基于OpenCL的图像矩算法的实现与优化

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2013全国高性能计算学术年会

作者：王靖张云泉龙国平颜深根吴再龙解庆春王伟俨中国科学院软件研究所并行软件与计算科学实验室北京 100190 中国科学院软件研究所并行软件与计算科学实中国科学院软件研究所计算机科学国家重点实验室北京 100190验室北京 100190 中国科学院软件研究所并行软件与计算科学实验室北京 100190 中国科学院大学北京 100190 中国科学院软件研究所并行软件与计算科学实验室北京 100190 中国海洋大学信息科学与工程学院青岛 266100

作为计算机视觉领域的重要技术之一,图像矩(moments)方法广泛应用于图像匹配,模式识别,图像重建和压缩等方面.近年来GPU快速发展,凭借其高性能计算能力和相对低廉价格,在数字图像处理、医学、工业计算等领域的应用越来越多.OpenCV是目... 详细信息

作为计算机视觉领域的重要技术之一,图像矩(moments)方法广泛应用于图像匹配,模式识别,图像重建和压缩等方面.近年来GPU快速发展,凭借其高性能计算能力和相对低廉价格,在数字图像处理、医学、工业计算等领域的应用越来越多.OpenCV是目前全球最为权威、使用最为广泛的计算机视觉库.本文工作正式基于OpenCV中CPU版图像矩的算法开发完成基于OpenCL的矩函数并通过各种优化方法提升其在AMD GPU上的计算性能.在之后本文通过实验测试结果给出GPU对比CPU的性能提升效果.

关键词：图像矩算法开放运行语言计算性能优化设计

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基于OpenCL的Kmeans算法的优化研究

基于OpenCL的Kmeans算法的优化研究

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2013全国高性能计算学术年会

作者：吴再龙张云泉徐建良贾海鹏颜深根王伟俨中国海洋大学信息科学与工程学院青岛266100 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190 中国海洋大学信息科学与工程学院青岛266100 中国科学院软件研究所并行软件与计算科学实验室北京100190

Kmeans算法是典型的聚类算法,是已知数据划分和分组处理的重要方法.在图像处理、机器学习、生物学有着广泛的应用.随着数据规模的不断变大,对Kmeans算法的性能提出了越来越高的要求.本文在充分考虑不同硬件平台硬件体系结构差异的基础上... 详细信息

Kmeans算法是典型的聚类算法,是已知数据划分和分组处理的重要方法.在图像处理、机器学习、生物学有着广泛的应用.随着数据规模的不断变大,对Kmeans算法的性能提出了越来越高的要求.本文在充分考虑不同硬件平台硬件体系结构差异的基础上,系统研究了在OpenCL框架下Kmeans算法在GPU和APu平台上的高效实现方式.并使用含有多次全局同步的迭代算法在GPU中的实现、冗余计算减少全局同步次数、线程任务的再分配、Local memory的重用等多个方法完成了Kmeans算法在不同硬件结构上的高效实现,并总结了一套适用于迭代算法的优化方法.实验结果表明,优化后的算法在考虑数据传输时间的前提下,在AMD HD7970 GPU上相对于CPU版本取得136.975-170.333倍的加速比,在AMDA10—5800KAPU上相对于CPU版本取得22.2365～24.3865倍的加速比.有效验证了本文提出的优化方法的有效性和平台的可移植性.

关键词：聚类算法性能优化数据传输

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中国地球系统模式对全球地表入射短波辐射和大气逆辐射的模拟效果评估

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沙漠与绿洲气象 2024年第1期18卷 59-65页

作者：张珂菡万梓文刘俨志王伟南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学中国气象局生态系统碳源汇开放重点实验室江苏南京210044 临安区气象局浙江杭州311300

以云和地球辐射能量系统(CERES)数据集为准,量化了中国地球系统模式对地表入射短波辐射和大气逆辐射时空变化的模拟性能,明确了多模式间模拟结果存在不确定性的区域。结果表明:中国模式均能模拟出北半球地表入射短波辐射和大气逆辐射“... 详细信息

以云和地球辐射能量系统(CERES)数据集为准,量化了中国地球系统模式对地表入射短波辐射和大气逆辐射时空变化的模拟性能,明确了多模式间模拟结果存在不确定性的区域。结果表明:中国模式均能模拟出北半球地表入射短波辐射和大气逆辐射“夏高冬低”的季节变化特征。陆地上,中国模式对两个辐射分量月均值的模拟结果与CERES相当,在海洋上低于CERES结果。中国模式能模拟出地表入射短波辐射下降、大气逆辐射上升的年际变化趋势。对于2001—2014年均值,中国模式模拟的地表入射短波辐射在海洋和陆地上较CERES分别偏低3.3和3.0 W·m^(-2),模拟的大气逆辐射在海洋上与CERES结果相当,在陆地上较CERES低1.3 W·m^(-2)。除南北纬30°附近之外,中国模式在其他纬度均低估地表入射短波辐射,以热带和北极最为明显。模式对大气逆辐射的模拟偏差呈纬向波动特征,模拟误差大值出现在高大山脉处。中国模式模拟地表入射短波辐射不确定性极大的区域分布在热带雨林和南极洲沿海,模拟大气逆辐射不确定性极大的区域分布在格林兰岛、青藏高原、安第斯山脉和南极洲沿海。

关键词：耦合模式比较计划第六阶段(CMIP6) 中国地球系统模式地表入射短波辐射大气逆辐射云和地球辐射能量系统(CERES)

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HTHP超深井射孔测试联作管柱装置

HTHP超深井射孔测试联作管柱装置

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作者：张昌朝于宗奎秦林兴马俨逯玉亮胡付军向洪波刘仕国聂炳林刘贵远王伟苗磊 257077 山东省东营市西四路2号胜利油田井下作业公司试油测试大队

本实用新型涉及油气井的井下测试工具中的一种HTHP超深井射孔测试联作管柱装置，包括循环阀1、压力计的托筒2、HST阀3、VR安全接头5、旁通阀6、RTTS封隔器7、筛管8、油管9、减震器10、延时起爆器11和射孔枪12，其特征是装置中增加了伸... 详细信息

标准号: CN203296759U

本实用新型涉及油气井的井下测试工具中的一种HTHP超深井射孔测试联作管柱装置，包括循环阀1、压力计的托筒2、HST阀3、VR安全接头5、旁通阀6、RTTS封隔器7、筛管8、油管9、减震器10、延时起爆器11和射孔枪12，其特征是装置中增加了伸缩节头4，并按照如下顺序依次连接：循环阀1、压力计的托筒2、HST阀3、伸缩节头4、压力计的托筒2、VR安全接头5、旁通阀6、RTTS封隔器7、筛管8、油管9、减震器10、延时起爆器11和射孔枪12。本实用新型解决了高温高压超深井射孔测试联作技术难题，提高了高温高压井测试工艺的科学性和成功率，取全取准地层原始参数。

关键词：压力计减震器延时起爆器安全接头高温高压封隔器旁通阀射孔枪伸缩节循环阀油管筛管射孔深井测试工具测试工艺技术难题原始参数油气井管柱井下地层成功率科学性连接

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一种热解反应器热解炉

一种热解反应器热解炉

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作者：毛彦凯郭欣维任玉巍姜蕲轩王为术范存江王伟唐遥义闻猛王思俨张忠孝陈宝明张鹏飞岳朴杰乌晓江张青永江砚池杨苏莉闵有卓杨锐刚 450040 河南省郑州市金水区北环路36号

本实用新型提供了一种热解反应器热解炉，包括炉体，炉体下方安装有生物质燃料燃烧器，炉体上设置有进料口，热解气排出口以及粉尘循环口，进料口位于生物质燃料燃烧器的上方，热解气排出口靠近炉体顶部，粉尘循环口位于进料口上方,炉... 详细信息

标准号: CN220116460U

本实用新型提供了一种热解反应器热解炉，包括炉体，炉体下方安装有生物质燃料燃烧器，炉体上设置有进料口，热解气排出口以及粉尘循环口，进料口位于生物质燃料燃烧器的上方，热解气排出口靠近炉体顶部，粉尘循环口位于进料口上方,炉体炉壁内侧设计加装多层耐火保温内衬，同时炉体的炉壁上还安装有温度检测报警系统，温度检测报警系统包括温度检测元件和警报单元，温度检测元件安装在炉体外侧上，温度检测元件与报警单元连接,在热解炉的炉壁上安装多个温度检测元件，从而实现热解炉炉壁的全面覆盖。本实用新型提供的利用温度检测报警系统及时发现热解炉炉壁温度异常，及时排除安全隐患，确保生物质热解反应器的安全稳定。

关键词：炉体温度检测元件热解炉炉壁报警系统温度检测进料口本实用新型排出口热解气循环口粉尘生物质热解反应器耐火保温内衬燃料燃烧器热解反应器生物质燃料安全稳定安全隐患报警单元警报单元炉体顶部炉体炉壁全面覆盖温度异常燃烧器多层加装发现

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一种生物质循环流化床锅炉

一种生物质循环流化床锅炉

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作者：任玉巍郭欣维毛彦凯姜蕲轩王为术王伟范存江唐遥义闻猛王思俨张忠孝陈宝明张鹏飞岳朴杰乌晓江张青永江砚池杨苏莉闵有卓杨锐刚 450040 河南省郑州市金水区北环路36号

本实用新型提供了一种生物质循环流化床锅炉，包括流化床锅炉的炉膛、旋风分离器、处理塔、布袋除尘器和烟囱，排气风机和烟囱之间连接有烟气循环管，在烟气循环管安装有烟气循环阀和循环风机，在炉膛的下端设置有进风口，在进风口的上... 详细信息

标准号: CN219510781U

本实用新型提供了一种生物质循环流化床锅炉，包括流化床锅炉的炉膛、旋风分离器、处理塔、布袋除尘器和烟囱，排气风机和烟囱之间连接有烟气循环管，在烟气循环管安装有烟气循环阀和循环风机，在炉膛的下端设置有进风口，在进风口的上侧炉膛内壁上设置有烟气再循环喷口，循环风机的出风口连接烟气再循环喷口。本实用新型提供一种通过尾部烟气循环，一方面通过减少烟气的排放量，降低氮氧化物的排放，另一方面循环的烟气重新通入炉膛中，利用烟气减少进入炉膛中的空气量，由于烟气中的氧气含量极低，利用烟气减少炉膛中氧气含量，从而形成便于热解气还原的欠氧环境,降低氮氧化物排放量的生物质循环流化床锅炉。

关键词：炉膛烟气生物质循环流化床烟气再循环喷口本实用新型烟气循环管循环风机烟气减少进风口氧气烟囱锅炉氮氧化物排放量布袋除尘器流化床锅炉旋风分离器氮氧化物炉膛内壁排气风机尾部烟气烟气循环出风口处理塔空气量排放量热解气氧环境下端还原排放

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