摘要：工程优化设计往往需要进行大规模的数值计算,拥有大量闲置资源的网格环境为建立这种高性能计算平台提供了可能.但是网格资源的动态性、异构性和分布性的本质特征,阻碍了网格技术在工程应用上的普及.为了利用网格环境中大量的闲置资源来协同解决实际工程中复杂的优化设计问题,建立了一个4层结构的高性能网格计算平台,并利用Kriging近似模型,在该平台上开发了以减轻基础重量和降低基础振幅为目的的多目标汽轮机优化设计的网格算法.使用该算法,在网格平台上对两个汽轮机基础进行了优化设计,与序列线性规划方法的结果比较表明所开发的优化算法有较高的计算精度.还分析了当使用不同数量的计算节点时网格的加速情况,说明所发展的优化方法能够在网格环境中高效地运行,搭建的网格平台也适合于工程优化设计.

摘要：采用增量动力分析的方法,全面讨论了墩身高阶振型对桥梁结构地震反应的影响.首先分析了现有规范中的桥梁抗震设计方法应用于高墩的局限性;随后采用了增量动力分析方法,在考虑墩身高阶振型效应的情况下,对高墩桥梁结构在地震作用下的性能进行了研究.结果表明:由于墩身高阶振型贡献,高墩在强震作用下可能沿墩身产生多个塑性区域;墩顶位移与墩底曲率不再同步变化,高墩墩顶极限位移不能采用规范中的方法进行计算;高墩墩身的地震剪力及弯矩需求也会由于墩身高阶振型的显著影响而变得十分复杂.最后提出了针对高墩抗震设计的一些改进措施.

摘要：模式匹配问题是意图获得两个模式中所包含个体对象之间的语义匹配和映射,其结果表示源模式的个体对象与目标模式的个体对象之间存在特定的语义关联.它在数据库应用领域起到关键性的作用,例如数据集成、电子商务、数据仓库、XML消息交换等,特别地,它已成为元数据管理的基本问题.然而,模式匹配很大程度上依赖人工的操作,是一个费时费力的过程.模式匹配问题可以归约为一个组合优化问题:多标记图匹配问题.首先,将模式表示为多标记图,将模式匹配转换为多标记图匹配问题.其次,提出多标记图的相似性度量方法,进而提出基于多标记图相似性的模式匹配目标优化函数.最后,在这个目标函数基础上设计实现了一个贪婪匹配算法,其最显著的特点是综合多种可用的标记信息,灵活准确地获得最优的匹配结果.

摘要：视频流量的实时预测是进行网络资源优化和端到端QoS策略设计的重要前提.然而,目前基于短相关(SRD)的预测模型并不能对非平稳且具有长相关(LRD)和分形特性的视频流量进行有效的预测.分析发现,通过多重分形尺度间系数的相关性,可以把难以直接预测的LRD流量序列转化为可以用SRD模型预测的短相关序列组.基于多重分形的预测算法合理地利用了原始序列的LRD信息,具有很好的多步预测性能.

摘要：多尺度现象及相关理论方法是复杂物质系统研究中重要的科学问题.单一的量子力学或分子动力学方法无法解释多尺度体系中存在的现象.第一原理离散变分线性标度(DVM-DAC)算法是一种有效的大尺度体系计算方法.它采用分而治之方案,获得了O(n)的计算复杂性.但由于需要求解大量的特征方程,实现中存在严重的计算瓶颈.发展了一种并行DVM-DAC算法并付诸实现,有效地解决了原有算法的计算瓶颈问题.测试结果表明,并行DVM-DAC算法具有很好的可扩展性,并成功完成104碳纳米管原子体系的计算,为多尺度体系研究提供重要工具.

摘要：数据流是一种新型数据模型,广泛应用于交通流量监控、通信管理、传感器网络、股票分析、Web点击流等众多领域.近年来越来越多的学者关注于数据流上的分位数计算研究.由于流数据的连续、无界、易失等特性,存储完整的流数据信息并得到精确的查询结果几乎是不可能的.在实施查询计算时追求内存用量与查询精度之间的最佳均衡.设计了规范数直方图的概要数据结构以存储流数据的摘要信息,并在此基础上提出了单遍扫描的、联机的分位数近似算法,其时间和空间复杂度均线性于概要结构中桶的个数,而与数据流的长度无关,因而具有很好的可规模性.该方法在均匀分布的数据上取得了优良性能.分析了算法精度与内存需求的关系.实验结果表明该算法具有较精确的查询结果,具备良好的实用性和有效性.

摘要：笔式用户界面在许多领域得到了广泛应用,但现有的笔式界面技术不能支持高层次、多领域的可视化界面制作,很难实现面向软件构件的重用.因而提出一个新的解决方案,面向构件的体系结构CoPenML.该方案基于XML语言抽象描述了笔式界面的配置组成.可用于快速生成界面原型及二次开发接口,并且在系统实现级以及场景图级两个层面上实现软件构件的重用.设计了CoPenML的体系结构并给出了界面描述语言规范.最后开发了基于CoPenML的笔式界面制作环境以及相关工具.结果表明该方案对于笔式用户界面制作是十分有效的.

摘要：为了有效利用无线Mesh网络的多个信道,设计了一种新的路径尺度ERC(expected residual capacity),用来评测路径质量并为节点选择高吞吐量低干扰的路由.同时结合多路径路由的思想,提出了多信道无线Mesh网络的负载平衡路由.该路由利用多个信道来减小通信干扰,并将网络流量尽量均衡地分配到高质量的路径上,有效提高了无线网络的通信质量.仿真结果表明,采用提出的负载平衡路由算法后,网络整体吞吐量远远胜过单信道网络,而且比一般的多信道路由也有明显改善.此外,网络延迟和丢包率也得到了有效控制.

摘要：随着并行计算机系统规模的扩大,系统可用性面临很大的挑战,对大规模并行计算机系统可用性进行量化评估能为系统分析和设计提供有力的支持.根据任务和采用的容错策略,使用随机行为网建立了两个不同实例的并行计算机系统面向用户的可用性模型,模型在节点模块和网络模块基础上描述了任务执行的具体情况,并以执行中的有用工作比率作为可用度指标.最后结合实际数据进行了求解和分析.同一个系统下不同应用可能会反映给用户有较大差异的可用性特征,使用面向用户的并行计算机系统可用性模型可以较为精确地量化这种差异.

摘要：组播是因特网上的重要应用和具有挑战性的研究问题,现在大多数已有的组播算法是基于有源树的,存在带宽利用率和传输效率问题.有核组播是在网络中选取一个核节点,并以它作为根来建立一棵连接组播组中所有成员节点的单一共享树,而不是为每个源节点建立一棵组播树,这是一种有效的方法.由于核节点选择的不同将导致组播树的不同,核节点实际上决定着有核组播的性能.因此,核选择及核迁移是有核组播里的两个重要问题.针对全部到全部的组播模型,先给出了一个以总代价最优为目标的核选择完全算法,该算法复杂度较低;然后针对实时应用设计了两个核选择近似算法,并分析了它们的近似比;最后提出了一种可扩放的核迁移算法,该算法中的树代价估算机制为核节点的迁移时机提供了一个可信的评价标准.