检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2013年第8期62卷 42-52页

作者：曹小群国防科学技术大学计算机学院长沙410073

提出一种估计非线性映射未知参数的二阶离散变分方法.首先针对非线性离散混沌系统,利用变分方法导出了伴随方程和目标泛函梯度,以此为基础利用二阶离散变分方法给出了二阶伴随方程和精确计算Hessian矩阵-向量乘积的显式表达式;其次设计... 详细信息

提出一种估计非线性映射未知参数的二阶离散变分方法.首先针对非线性离散混沌系统,利用变分方法导出了伴随方程和目标泛函梯度,以此为基础利用二阶离散变分方法给出了二阶伴随方程和精确计算Hessian矩阵-向量乘积的显式表达式;其次设计了估计非线性映射未知参数的新算法,并以此对Hyperhenón映射和二维抛物映射中的未知参数进行了精确的估计.数值仿真结果表明了该方法的有效性和优点.

关键词：非线性映射参数估计二阶离散变分方法伴随方程

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GPS掩星一维弯曲角算子在四维变分资料同化系统中的实现方法研究

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物理学报 2013年第18期62卷 538-545页

作者：朱孟斌张卫民曹小群国防科学技术大学计算机学院长沙410073

GPS无线电掩星资料的良好特性使其作为十分重要的观测资料在欧洲及美国数值天气预报中效果明显.本文设计了一维弯曲角算子在四维变分资料同化系统中的实现方法和质量控制策略.详细阐述了一维弯曲角正演算子及其切线性/伴随算子在全球四... 详细信息

GPS无线电掩星资料的良好特性使其作为十分重要的观测资料在欧洲及美国数值天气预报中效果明显.本文设计了一维弯曲角算子在四维变分资料同化系统中的实现方法和质量控制策略.详细阐述了一维弯曲角正演算子及其切线性/伴随算子在全球四维变分资料同化系统中的实现步骤和过程,其中折射率计算中采用Rüeger的折射率最佳平均因子的三项表达式,计算出更加精确的折射率值.对2012年8月份的GPS无线电掩星资料进行了观测误差统计,引入了更加符合四维变分资料同化系统实际情况的一维弯曲角观测误差模型和质量控制策略.同时,对比了观测误差统计试验中同化GPS无线电掩星资料的模式背景场和未同化GPS无线电掩星资料的背景场的观测误差统计结果,发现同化GPS无线电掩星资料之后的观测误差统计结果在全球区域正作用十分明显,尤其是在中低纬度地区,高度在10 km以上的区域观测误差减小十分明显.

关键词： GPS无线电掩星一维弯曲角算子四维变分同化系统质量控制

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集合资料同化中方差滤波技术研究及试验

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地球物理学报 2015年第5期58卷 1526-1534页

作者：刘柏年张卫民曹小群赵延来皇群博罗雨国防科学技术大学计算机学院长沙410073

本文基于YH4DVAR业务系统构建了集合资料同化试验平台,利用10个集合样本统计得到的流依赖背景误差能显著改进业务应用中背景误差方差的结构和大小.但是受样本数的限制,背景误差方差的集合估计值中引入了大量的随机取样噪声.为了降低噪... 详细信息

本文基于YH4DVAR业务系统构建了集合资料同化试验平台,利用10个集合样本统计得到的流依赖背景误差能显著改进业务应用中背景误差方差的结构和大小.但是受样本数的限制,背景误差方差的集合估计值中引入了大量的随机取样噪声.为了降低噪声对估计值的影响,本文采用谱滤波方法,根据信号和噪声尺度的统计特征构造一个低通滤波器来滤除背景误差方差估计值中的大部分随机取样噪声.在2013年第九号台风"飞燕"的集合方差滤波试验中,10个样本的滤波结果优于30个样本的集合估计值.谱滤波方法的成功应用有效降低了集合资料同化系统对集合样本数的要求,将是集合资料同化系统未来业务化运行的一项不可或缺的关键技术.

关键词：集合资料同化谱滤波截断波数随机取样噪声

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基于高斯伪谱方法的混沌系统最优控制

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物理学报 2013年第23期62卷 67-74页

作者：曹小群国防科学技术大学计算机学院长沙410073

针对混沌系统最优控制问题,提出一种基于高斯伪谱方法的数值求解新算法.首先在勒让德-高斯点上构造Lagrange插值多项式并近似表示混沌系统最优控制中的状态变量和控制变量;接着将连续空间的最优控制问题转化为非线性规划问题;然后通过... 详细信息

针对混沌系统最优控制问题,提出一种基于高斯伪谱方法的数值求解新算法.首先在勒让德-高斯点上构造Lagrange插值多项式并近似表示混沌系统最优控制中的状态变量和控制变量;接着将连续空间的最优控制问题转化为非线性规划问题;然后通过序列二次规划(SQP)算法获得最优解;最后对三个典型混沌系统的仿真实验结果表明,新方法能有效和快速地实现混沌系统的最优控制.

关键词：混沌系统最优控制高斯伪谱法非线性规划

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一种基于复数域微分的资料同化新方法

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物理学报 2013年第17期62卷 80-88页

作者：曹小群宋君强张卫民赵延来刘柏年国防科学技术大学计算机学院长沙410073

提出了一种基于复数域微分的资料同化新方法.针对变分资料同化中目标泛函梯度计算复杂和精度不高的问题,首先利用复变量求导法把梯度分析过程转化为复变泛函的数值计算,进而高效和高精度地获得梯度值;然后结合经典的最优化方法,给出了... 详细信息

提出了一种基于复数域微分的资料同化新方法.针对变分资料同化中目标泛函梯度计算复杂和精度不高的问题,首先利用复变量求导法把梯度分析过程转化为复变泛函的数值计算,进而高效和高精度地获得梯度值;然后结合经典的最优化方法,给出了非线性物理系统资料同化问题的新求解算法;最后对典型混沌系统和包含"开关"现象的单格点比湿发展方程进行了资料同化数值实验,结果表明新方法能非常有效地估计出非线性动力预报模式的初始条件.

关键词：资料同化复数域微分非线性物理系统梯度分析

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任务图模型中实时任务设计

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软件学报 2002年第6期13卷 1103-1110页

作者：桂先洲戴金海周兴铭冯进国国防科学技术大学航天学院湖南长沙410073 国防科学技术大学计算机学院湖南长沙410073

仿真技术的进步推动了实时系统(如核反应堆、军事战场和fly-by-wire系统)的深入研究.用仿真方法解决实时问题,必须首先给出实时系统描述模型.TGM(task graph model)模型是实时系统描述模型之一,其模型最重要的成员是实时任务.使用量化... 详细信息

仿真技术的进步推动了实时系统(如核反应堆、军事战场和fly-by-wire系统)的深入研究.用仿真方法解决实时问题,必须首先给出实时系统描述模型.TGM(task graph model)模型是实时系统描述模型之一,其模型最重要的成员是实时任务.使用量化仿真方法定义了实时任务的4种参数,并细分任务为子任务.此方法更易描述实时应用系统,更易构造TGM的执行模型,其层次化的结构更容易进行研究和软件实现.TGM模型及其任务设计已成功地应用于分布式三星实时侦察仿真系统.

关键词：任务图模型实时任务设计时态参数功能参数连接参数资源需求参数计算机仿真

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动态盘阵D/H分布与基于控制理论的在线重构

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软件学报 2005年第5期16卷 1028-1038页

作者：刘军杨学军王俊伟唐玉华国防科学技术大学计算机学院湖南长沙410073

由于能够提供高性能I/O,盘阵被广泛采用.但以往的盘阵扩展性不足.而用户或应用程序对外存容量和I/O性能需求是变化的,盘阵系统本身必须有很强的扩展性,以适应系统的I/O需求.因此,由于既具有盘阵的高性能I/O,又能通过增加或减去设备后进... 详细信息

由于能够提供高性能I/O,盘阵被广泛采用.但以往的盘阵扩展性不足.而用户或应用程序对外存容量和I/O性能需求是变化的,盘阵系统本身必须有很强的扩展性,以适应系统的I/O需求.因此,由于既具有盘阵的高性能I/O,又能通过增加或减去设备后进行数据重构实现性能的扩展,动态盘阵具有广泛的前景.动态盘阵的技术热点是数据分布算法和在线自适应数据重构技术,使得盘阵的性能和容量能够随着系统的扩展而伸缩,同时使得盘阵动态扩展时的数据重构对系统的影响非常小.主要工作是:第1,对动态盘阵的数据分布展开研究,并提出一种新的数据分布算法(D/H分布).在D/H分布中,盘阵扩展时始终保持各设备上空间和负载的平衡性,同时扩展时重构的数据最少;第2,针对D/H分布,提出基于控制理论的数据重构技术,使得盘阵动态扩展时的在线数据重构对请求QoS的影响非常小,同时使得数据重构能够尽快完成;第3,研究中针对Sperite trace和合成负载进行了大量模拟实验,结果表明,提出的基于控制理论的数据重构技术行之有效.

关键词：盘阵动态扩展动态盘阵数据分布算法在线重构控制理论

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面向多核的并行离散事件仿真服务优化

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软件学报 2013年第6期24卷 1376-1389页

作者：唐文杰姚益平国防科学技术大学计算机学院湖南长沙410073

处理器发展已进入多核时代.现有并行仿真内核常常以多进程方式使用多核资源,存在较大的同步和通信开销,无法深入发掘多核处理器潜能.基于层次化并行仿真内核(HPSK)模型,重点对时间管理服务和事件管理服务进行优化,支持多线程架构下进行... 详细信息

处理器发展已进入多核时代.现有并行仿真内核常常以多进程方式使用多核资源,存在较大的同步和通信开销,无法深入发掘多核处理器潜能.基于层次化并行仿真内核(HPSK)模型,重点对时间管理服务和事件管理服务进行优化,支持多线程架构下进行高效能仿真:(1)基于混合时间推进模式,提出最小发送时戳(EETS)计算协议,可根据仿真应用特点灵活配置为异步EETS算法以支持高效的全局同步,并证明了计算协议的正确性;(2)基于并行仿真事件交互的特点,提出无锁创建、异步提交和指针通信的事件管理算法,最小化线程之间的锁开销并减少了内存的消耗.实验结果表明,采用上述优化服务的HPSK能够在各种条件下获得很好的加速效果.

关键词：多核处理器并行离散事件仿真多线程时间管理事件管理

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谓词抽象技术研究?

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软件学报 2008年第1期19卷 27-38页

作者：屈婉霞李暾郭阳杨晓东国防科学技术大学计算机学院湖南长沙410073

随着软、硬件系统规模和功能的不断扩充,状态空间爆炸问题严重影响了模型检验的进一步发展与应用,成为验证大规模系统的瓶颈.谓词抽象是解决状态空间爆炸的最有效方法之一,近年来得到迅速发展.介绍了谓词抽象的基本算法并比较了不同的... 详细信息

随着软、硬件系统规模和功能的不断扩充,状态空间爆炸问题严重影响了模型检验的进一步发展与应用,成为验证大规模系统的瓶颈.谓词抽象是解决状态空间爆炸的最有效方法之一,近年来得到迅速发展.介绍了谓词抽象的基本算法并比较了不同的求解支持工具;重点分析了反例指导的抽象求精和基于插值的抽象求精原理;分析了产生新谓词的各种方法的优、缺点;最后指出了谓词抽象技术进一步发展所面临的挑战和发展方向.

关键词：模型检验谓词抽象抽象求精反例插值

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公平的有向传感器网络方向优化和节点调度算法

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软件学报 2009年第3期20卷 644-659页

作者：温俊蒋杰窦文华国防科学技术大学计算机学院湖南长沙410073

为了解决有向传感器网络中点目标覆盖控制问题,分别提出了两种方向优化算法和一个节点调度协议:改进的贪婪(enhanced greedy algorithm,简称EGA)、公平的方向优化(equitable direction optimization,简称EDO)算法和邻居节点调度协议(nei... 详细信息

为了解决有向传感器网络中点目标覆盖控制问题,分别提出了两种方向优化算法和一个节点调度协议:改进的贪婪(enhanced greedy algorithm,简称EGA)、公平的方向优化(equitable direction optimization,简称EDO)算法和邻居节点调度协议(neighbors sensing scheduling,NSS).EGA基于覆盖最多未覆盖的目标数选取工作方向,其不足是可能忽略临界目标.EDO优化算法调节节点的工作方向,优先覆盖临界目标,公平分配感知资源,减小目标覆盖度的差异,EDO算法使用效用值评价每个方向对网络覆盖质量的贡献大小,影响效用值的因素包括每个方向上的目标数、目标的覆盖度和邻居节点的方向决策,EDO总是选择效用值最大的方向作为工作方向.NSS协议引入局部覆盖集的概念,通过局部覆盖集判断当前节点是否为冗余节点,并在考虑节点剩余能量时决定节点是否可以转为睡眠,调度协议允许一个节点加入多个覆盖集,覆盖集轮流工作,使网络生存期最大化.仿真实验结果表明,分布式的EDO算法比EGA算法具有更好的方向优化性能,临界目标的覆盖质量提高了30%,同时明显地提高了网络生存期.

关键词：有向传感器网络多覆盖集效用函数节点调度

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