检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：刘妍北京邮电大学

学位级别：硕士

多传感器手段数据融合概念经过多年的发展已经有了较为成熟的理论依据,随着信息技术和计算机技术的高速发展,大规模、多种类和高精度的传感器被应用在越来越多的场景中,对数据融合技术也有了更高的要求。在多手段传感器网络架构中,数据... 详细信息

多传感器手段数据融合概念经过多年的发展已经有了较为成熟的理论依据,随着信息技术和计算机技术的高速发展,大规模、多种类和高精度的传感器被应用在越来越多的场景中,对数据融合技术也有了更高的要求。在多手段传感器网络架构中,数据融合系统作为数据处理层,为上层应用提供支撑。当传感器设备和探测目标的多样性使得采集到的信息呈现海量、多源、异构等特性时,数据能否被高效准确地处理已经成为保证传感器网络应用精确性的关键。目前虽然已经有了传感器网络数据处理借助大数据处理技术的先例,但其中主要用到的技术仅能满足一种计算模式的要求:对实时性要求较高时采用流式实时计算模式,对准确性要求较高时采用离线处理方式。而单一的计算模式难以满足日益变化的数据融合需求,因此研究一种支持双计算模式的架构是推动多手段数据融合技术发展的必然要求。针对上述问题,本文以海域监控领域对数据融合的需求为研究背景,调研大数据技术下广泛应用的两种计算模式,依托多级存储介质,设计并实现了一套基于实时计算和离线挖掘的多手段数据融合处理系统,其中实时计算部分在流式计算框架的基础上负责将多种手段不同维度的、短期描述信息关联至同一目标下,离线挖掘部分则通过整合实时计算的结果形成目标长期的运动轨迹,对运动轨迹进行挖掘分析,得到目标行为特征的描述信息,为实时判定目标行为提供数据支持。测试结果表明,本文设计的系统可以满足海域监控领域不同层次的需求,并且在性能方面也有不俗的表现,从而证明了本文所设计的系统具有可行性和有效性。

关键词：数据融合海域监控实时计算离线挖掘

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基于FPGA系统的广域电磁信号实时计算与处理

基于FPGA系统的广域电磁信号实时计算与处理

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作者：唐红非中南大学

学位级别：硕士

广域电磁法是一种先进的人工源频率域电磁勘探方法,伪随机信号电法能一次发送多个频率的伪随机信号,二者相结合能够同时测量多个频率的地电信息,实现高精度、大深度、高效率的电磁法勘探。现场可编程门阵列(FPGA)可以通过编程改变其内... 详细信息

广域电磁法是一种先进的人工源频率域电磁勘探方法,伪随机信号电法能一次发送多个频率的伪随机信号,二者相结合能够同时测量多个频率的地电信息,实现高精度、大深度、高效率的电磁法勘探。现场可编程门阵列(FPGA)可以通过编程改变其内部结构而实现不同的功能,常用于数据采集与实时信号处理。然而上一代广域电磁接收机对FPGA的应用仅仅停留在采集控制层面,并没有充分发挥其并行处理与实时计算的优势,同时采集的信号受工频干扰影响大,各频组数字信号在进行FFT时点数不统一且低频组点数过大,不能直接在FPGA上进行实时计算。本文分析了广域电磁法基本原理与伪随机信号特征,基于ZYNQ芯片设计了新一代广域电磁接收机,并在FPGA部分设计了巴特沃斯工频陷波器,用于压制工频干扰。再结合插值与FIR抗混叠抽取算法,将广域电磁信号各频组点数统一变换到8192点,采用FPGA中的FFT和CORDIC IP核实时计算出各频组广域电磁信号的振幅信息。通过仿真与测试,设计的实时计算与处理模块能够基本滤除50Hz工频噪声,并且计算出8192点广域电磁信号的振幅耗时只需约124.055us,计算后的振幅与MATLAB计算结果相比误差仅为2.34%。结果表明,本文基于FPGA设计的计算与处理系统能够满足新一代广域电磁接收机实时信号处理要求。图64幅,表7个,参考文献71篇

关键词：广域电磁法 FPGA 实时计算 FFT

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大数据实时计算与可视化框架设计与实现

大数据实时计算与可视化框架设计与实现

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作者：周雷中国科学院大学

学位级别：硕士

为优化现有系统在大数据环境下面临的处理不及时和可视化效果不佳的问题，本文实现了海量实时多源异构数据流提取、汇聚与存储机制，在此基础上，针对大数据实时计算应用和基于实时数据驱动的可视化应用设计了一套通用的大数据实时计算... 详细信息

为优化现有系统在大数据环境下面临的处理不及时和可视化效果不佳的问题，本文实现了海量实时多源异构数据流提取、汇聚与存储机制，在此基础上，针对大数据实时计算应用和基于实时数据驱动的可视化应用设计了一套通用的大数据实时计算和可视化框架，最后通过网络安全及交通两个行业应用，构建实时数据源，研究并实现大数据实时计算与可视化框架。本文主要工作和贡献如下:\n 1.提出了大数据环境下的海量多源异构数据的汇聚与存储管理机制\n 本文探讨了两种分布式实时数据采集工具，用于海量多源异构数据的汇聚，实现了异构多源实时数据的接入。针对不同来源的数据流，如Syslog、自定义数据流等，设计不同的数据流接入方法，根据提取时间形成数据流的时间队列。研究建立面向实时数据缓存和分布式存储系统，满足各类历史数据的分类存储管理。\n 2.基于大数据实时计算与可视化框架的大数据实时计算设计\n 为实现面向实时计算的大数据处理，本文设计了实时大数据分布式计算机制。对汇聚的各类数据进行统一格式化预处理，并对统一格式化预处理的数据进行实时提取以及分类存储。并通过缓存机制对接收的数据流进行实时数据计算和缓存，方便后续可视化应用。\n 3.基于实时数据驱动的可视化方法设计与实现\n 通过数据服务接口DataService接收实时传输的数据，实现海量多维数据以图形图像的形式动态展现。运用Jquery，Bootstrap等前端框架进行页面的实现，对于数据动态展示部分，如图表，地图等利用D3，Echarts，Arcgis以及百度地图api等工具来进行实现。在此基础上，对不同可视化工具进行比较和优化，满足海量实时数据的高效可视化展示。\n 4.面向实时计算的可视化示范应用\n 本文通过搭建的通用大数据实时计算与可视化框架，实现了安全领域以及交通领域的两个典型业务需求，包括网络安全动态攻击监控可视化，车辆实时位置监控。

关键词：大数据实时计算可视化框架软件设计

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电商交易数据实时计算平台设计与实现

电商交易数据实时计算平台设计与实现

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作者：陈振华华南理工大学

学位级别：硕士

实时计算又称流处理,是一个从数据产生,就即时采集计算的过程,能够满足更快运算和分析的需求。大数据技术的出现和发展,为海量数据的处理提供新的解决方案。最初基于Hadoop构建的离线批处理系统,通过HDFS存储,Map Reduce、Hive计算的模... 详细信息

实时计算又称流处理,是一个从数据产生,就即时采集计算的过程,能够满足更快运算和分析的需求。大数据技术的出现和发展,为海量数据的处理提供新的解决方案。最初基于Hadoop构建的离线批处理系统,通过HDFS存储,Map Reduce、Hive计算的模式来实现。目前,这套模式通常用来构建大型数据仓库。传统的基于数据仓库的查询统计,首先通过ETL技术将各个业务系统的数据同步到数据仓库,形成ods层数据集,在此基础上进行数据开发。数据仓库存储的往往是T-1的数据,无法满足对数据实时处理的需求。虽然可以将数据的调度时间调整到30分钟到数小时不等,这种方式具有高吞吐量、耗时长的特点,可以满足对时效性要求不高的离线分析报表的需求。但是,越来越多的应用场景通过离线批处理的方式已经满足不了需求,企业希望能够对流数据进行在线实时处理和即时响应,因为这些数据的价值是有时效性的。而实时计算技术的出现和发展,加快了数据的处理过程,让数据产生更大的价值。本文基于蓝月亮对实时处理电商交易数据、埋点数据、生产制造数据等的需求,探讨了构建统一的大数据实时计算平台的设计和实现过程。实时计算平台处理数据的流程如下:首先通过canal解析My SQL binlog日志写到本地文件,接着Flume进行采集写入分布式消息队列Kafka,最后由分布式实时计算框架Storm拉取Kafka上的数据进行计算处理,计算结果写入到高速缓存组件Redis中。同时,平台还构建了分布式索引服务elasticsearch,来满足实时索引的需求,以及对实时计算过程中遇到的脏数据进行存储和后续分析。

关键词：实时计算 Storm Binlog Canal Kafka

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矩特征的实时计算

矩特征的实时计算

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作者：李嵩中国科学院沈阳自动化研究所

学位级别：硕士

矩在统计学中用于表征随机量的分布，而在力学中表征物质的空间分布。若把二值图像或灰度图像看作是二维密度分布函数，就可以把矩技术应用于图像分析中。这样，矩就可以用于描述一幅图像的特征。矩作为图像特征，其性能是非常出色的。\... 详细信息

矩在统计学中用于表征随机量的分布，而在力学中表征物质的空间分布。若把二值图像或灰度图像看作是二维密度分布函数，就可以把矩技术应用于图像分析中。这样，矩就可以用于描述一幅图像的特征。矩作为图像特征，其性能是非常出色的。\n 不变模式识别问题是非常复杂和困难的。目前，研究主要集中在不变矩之上提出性能更优良的方法或是研究基于矩的跟踪方法。国内没有关于不变矩硬件实现、实时应用的有关报道。\n 本文综述了矩技术在图像处理、计算机视觉、模式识别等领域内的应用，研究矩技术，包括几何矩、中心矩及不变矩的实时计算。\n 在Hatamian数字滤波器算法和改进的数字滤波器算法基础上，本文实现了几何矩计算硬件模块、中心矩计算硬件模块。仿真实验证明，该设计占用硬件资源小，计算简单，计算时间能够满足实时系统的应用要求。\n 本文提出了一种低阶不变矩近似计算的实时算法。给出了算法的流程图及所需硬件模块。在此基础上，利用Matlab进行了算法仿真，结果表明，该近似算法的结果在以其均值为中心的较小范围内波动，说明该算法在一定程度上能够表述作平移、旋转和比例变化的目标特征，可以用于图像目标的识别和分类。

关键词：矩特征随机量表征实时计算二值图像灰度图像不变模式识别计算机视觉

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基于光场的景深实时计算

基于光场的景深实时计算

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作者：饶言红东南大学

学位级别：硕士

随着人工智能时代的到来,计算机视觉越来越受到人们的关注。立体视觉作为计算机视觉中关键学科,在自动驾驶,军事航天,医疗,人机交互,VR/AR等领域都有着极为广泛的应用和发展空间。在立体视觉中最需要解决的问题是准确实时提取出场景的... 详细信息

随着人工智能时代的到来,计算机视觉越来越受到人们的关注。立体视觉作为计算机视觉中关键学科,在自动驾驶,军事航天,医疗,人机交互,VR/AR等领域都有着极为广泛的应用和发展空间。在立体视觉中最需要解决的问题是准确实时提取出场景的深度信息,并进行三维场景的重建。而景深的实时准确计算一直是立体视觉领域中的难点和核心技术,所以研究景深的实时准确计算具有十分重要的价值。光场包含了空间中所有光线的辐射度信息,利用光场相机采集的4D光场数据包含了空间中光线的位置和角度信息,因此可以从光场数据提取出更多的场景深度信息。本文通过稀疏光场相机阵列采集到光场数据,在进行相关的预处理后,利用提出的立体匹配算法在Linux系统上利用GPU并行计算实现场景深度信息的实时计算,并利用计算出来的视差图实现了场景的三维重建。本文首先概述了相关的技术背景,包括了光场理论,立体视觉系统,以及GPU并行计算等方面,并介绍了相关技术的最新研究进展和应用情况。本文对采集稀疏光场数据的双目相机进行标定,通过标定得到的相机的内外参数对图像进行极线矫正,同时详细分析了立体视觉系统的几何成像原理和空间坐标关系。然后介绍了基于GPU的景深实时计算算法。本文利用GPU的CUDA架构进行景深的实时计算,为了在低纹理和复杂光照环境下具有良好的鲁棒性,我们选择Census Transform相似性测度函数进行代价计算,使用8条路径的半全局匹配算法(SGM)进行代价聚合,窗口大小为9*7个像素大小,与其他方法相比,其具有计算量小同时匹配误差小等优点。利用WTA(winner take all)策略选择像素点视差值,再利用左右一致性检测和引导滤波对视差图进行视差精化,有效提高了立体匹配算法的精确性和效率。最后利用得到的视差图和场景深度信息的三角关系进行三维场景的重建。本文在NVIDIA GTX 1080显卡上,进行1920*1080分辨率图像景深计算,能够到达30fps以上的速度。

关键词：光场立体匹配 CUDA 实时计算引导滤波

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基于实时计算的航班过站关键节点时间预测研究

基于实时计算的航班过站关键节点时间预测研究

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作者：冯昊中国民航大学

学位级别：硕士

在我国民航业快速增长的背景下，大型繁忙机场运行效率降低是亟待解决的重要问题。为提高机场运行效率，各大机场开始部署实施机场协同决策（AirportCollaborativeDecisionMaking,A-CDM）系统，促进机场、空管、航空公司、地面保障服务... 详细信息

在我国民航业快速增长的背景下，大型繁忙机场运行效率降低是亟待解决的重要问题。为提高机场运行效率，各大机场开始部署实施机场协同决策（AirportCollaborativeDecisionMaking,A-CDM）系统，促进机场、空管、航空公司、地面保障服务等单位的数据共享和协同决策。离港和起飞节点时间的提前预测对合理安排机场保障资源，优化航班离港前排序队列，加强空中交通流量管理等起到关键作用。　　为提高离港和起飞时间预测的准确性和实时性，提出一种基于梯度提升决策树（GradientBoostingDecisionTree,GBDT）算法的多时刻航班过站关键节点时间预测模型。首先，根据产生时刻划分航班信息数据项类别。然后，基于GBDT算法和Spark平台，分别构建前序航班降落时、前序航班到港时、当前航班离港时，三个不同时刻的航班过站关键节点时间预测模型。最后，以实时计算方式获取和处理航班数据，并在多个节点时刻依次进行离港时间和起飞时间动态预测。实验结果表明，所提模型能逐步提升预测效果和预测稳定性，与不同机器学习算法的对比验证了模型的优越性。　　为进一步提升模型预测表现，同时减少模型构建过程的时间开销，提出一种基于轻量级梯度提升机（LightGradientBoostingMachine,LightGBM）算法的起飞时间预测模型。构建特征变量集，采用一种混合特征选择方法筛选最优特征子集，基于LightGBM算法和Spark平台分布式训练预测模型，并使用贝叶斯优化算法调整主要参数。实验部分验证了模型预测准确率的提升，分析了各特征的重要性程度，通过与不同特征选择方法进行对比，说明混合特征选择方法的有效性，与不同算法进行对比，显示所提模型的预测表现最优，±15min内的预测准确率达到98.1%，且训练速度最快。

关键词：航班过站关键节点时间预测实时计算梯度提升决策树轻量级梯度提升机

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单芯电缆暂态温度场及载流量实时计算方法的研究

单芯电缆暂态温度场及载流量实时计算方法的研究

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作者：罗灵琳重庆大学

学位级别：硕士

电力电缆是电能传输的关键设备之一,电力电缆额定载流量是基于保守参数选择,不能充分利用电力电缆的传输能力。为了挖掘潜在传输能力,开展电力电缆载流量实时监测研究。电力电缆载流量实时监测为电力系统调度人员提供关于电缆可利用负... 详细信息

电力电缆是电能传输的关键设备之一,电力电缆额定载流量是基于保守参数选择,不能充分利用电力电缆的传输能力。为了挖掘潜在传输能力,开展电力电缆载流量实时监测研究。电力电缆载流量实时监测为电力系统调度人员提供关于电缆可利用负载能力的信息,帮助系统调度人员在未来的负荷分配时做出更合理的决策,有利于电力调度合理优化配置电缆负荷。论文研究电缆表面温度和导体温度及载流量之间的关系,总结载流量计算方法的基础上,设计了一种单芯电缆表面温度在线监测系统及提出了单芯电缆载流量实时计算方法。利用在线温度监测和实时负荷数据来计算单芯电缆实时载流量。本文针对在线测温的功能要求,研究设计一种电缆表面温度在线监测装置。按照总体框架完成了硬件电路设计和子站的软件程序设计,并应用于实际。结合表面在线测温系统,设计单芯电力电缆实时载流量计算方法的验证实验系统。针对电源、温度传感器的敷设方式进行了设计和改进,减少系统误差。针对环境温度和外部热阻存在较大随机性的实际情况,实时载流量计算应从暂态温度场出发。建立暂态单芯电缆温度场的有限元方程,求解得到任意时刻的温度场分布(关注导体温度);分别对地下直埋、空气敷设和管道敷设三种情况,提出实时载流量计算方法。在实时载流量计算中,通过对电缆热路的分析,提出利用表面温度、环境温度和实时负荷来间接确定外部热阻,克服传统计算中对外部热阻(土壤导热系数)难准确确定的困难。将单芯XLPE电缆试品敷设在空气中,在变化负荷和变化环境温度两种情况下进行载流量实验。将实验结果和计算结果进行比较,误差在5%以内,验证了单芯电缆实时载流量计算方法的有效性和正确性。

关键词：电力电缆电缆表面温度载流量实时监测实时计算

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Storm实时计算任务调度及负载均衡机制研究

Storm实时计算任务调度及负载均衡机制研究

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作者：王贤稳重庆邮电大学

学位级别：硕士

大数据背景下,数据蕴含了丰富的内涵和价值,而滞后的数据分析会影响数据价值的发挥。在实时计算与流式数据处理越来越重要的今天,Storm实时计算框架应运而生。Storm是一款分布式开源实时计算系统,它设计了一种对流和计算的抽象。Storm... 详细信息

大数据背景下,数据蕴含了丰富的内涵和价值,而滞后的数据分析会影响数据价值的发挥。在实时计算与流式数据处理越来越重要的今天,Storm实时计算框架应运而生。Storm是一款分布式开源实时计算系统,它设计了一种对流和计算的抽象。Storm实时计算框架以其高可扩展性、高可容错性、高效性等良好特性,得到了众多科研机构的青睐,被广泛应用于国内外数据资产丰富的企业。通过研读Storm相关源代码,着重分析了Storm系统的体系架构、Storm调度算法的实现机制以及Storm集群的负载均衡策略。在此基础上,研究了改进Storm调度算法性能和优化集群负载均衡的方法。具体而言,主要完成了以下工作:1.针对Storm中默认调度算法没有考虑由计算节点间网络通信开销而引起任务处理时延高、集群吞吐量低的问题,提出了一种基于Topology热边的调度算法,将热边关联的executor调度到相同节点上运行以降低网络通信。实验结果表明,该调度算法能够有效减少节点间通信量、降低tuple处理时延并提高系统吞吐量,相比于Storm默认的调度算法,提出的改进调度算法在整体性能上有20%-25%的提升。2.针对集群节点间slot资源使用不均衡问题,提出一种基于slot使用率低优先的动态负载均衡策略,优先分配slot使用率低的节点并在集群节点之间动态迁移负载。实验结果表明,该负载均衡策略能够有效均衡节点间slot使用率,促进Storm集群系统负载均衡。研究工作表明,对Storm调度算法以及负载均衡策略的研究和改进,能够进一步改善Storm处理任务时的通信时延问题,并使得Storm集群节点之间的slot使用率均衡,从而提升了Storm实时计算框架的综合性能。

关键词： Storm 实时计算 Topology热边 slot使用率负载均衡

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活套张力矩实时计算的多项式逼近算法

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控制工程 2004年第3期11卷 226-228页

作者：傅剑杨卫东刘彤陈永钊谌江北京科技大学信息工程学院北京100083 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 武汉钢铁公司热轧带钢厂湖北武汉430083

通过对带钢张力矩计算理论公式的分析并结合工程实际,提出了一种采用多项式逼近来拟合活套张力矩非线性曲线的方法。该方法以有限个理论计算数据为样本,采用多项式函数离线进行回归,在保证高的逼近精度的前提下,以显著提高在线计算速度... 详细信息

通过对带钢张力矩计算理论公式的分析并结合工程实际,提出了一种采用多项式逼近来拟合活套张力矩非线性曲线的方法。该方法以有限个理论计算数据为样本,采用多项式函数离线进行回归,在保证高的逼近精度的前提下,以显著提高在线计算速度为目的。该算法在某热轧带钢的数字化改造中取得了非常好的应用效果,精度明显提高且能满足快速实时计算的要求,证明非常适合类似的实时控制场合。

关键词：活套张力矩实时计算多项式逼近算法在线计算速度活套张力矩实时计算

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