摘要：人机交互技术与生理计算技术的结合成为计算机应用领域的一个重要方向.然而,基于生理计算的交互应用研究和开发过程普遍存在缺乏生理计算知识、硬件种类繁杂、软件逻辑和平台复杂度高等难题,为此我们设计了一个生理计算交互工具箱PhysiolComp Toolkit,提出了生理计算交互逻辑的设计框架,定义了较为完善的交互信息处理流程以及组件设计方法,并且以该工具箱中手部动作和生理状态监测组件为例深入讨论了交互组件的设计方法.研究人员可以使用PhysiolComp Toolkit方便地建立生理计算交互应用框架,选择使用工具箱中提供的交互组件快速高效地完成系统搭建和应用开发.

摘要：最小化总完工时间无等待流水调度是典型的NP-完全问题,广泛存在于实际生产系统.改变传统求解调度序列目标函数的模式,提出目标增量法,通过目标函数变化量判断新解的优劣,大大降低算法所需计算时间;通过证明启发式算法基本操作的目标增量性质,设计两种基本目标增量法以快速评估新产生解的质量.提出快速迭代贪婪算法FIG(Fast Iterative Greedy algorithm)求解该问题,构造初始解生成算法,提出分段式重构局部搜索方法和迭代改进全局搜索策略以进一步提高解的质量.基于110个经典Benchmark实例,将提出的FIG算法与目前求解该问题较好的启发式算法PH1p和元启发式算法SRTS、DPSOvnd进行比较,实验结果表明FIG在性能上优于SRTS和PH1p,略逊于DPSOvnd;在效率上优于SRTS和DPSOvnd,略逊于PH1p.

摘要：门控时钟技术一直以来是降低芯片动态功耗的有效方法.文章结合片上系统(SoC)的结构特性和设计特点,分析已有的各种门控时钟技术的优缺点,指出这些缺点是SoC设计中的严重障碍,随后抽象出IP核工作模型,提出了仅用非常简单的逻辑就可以方便应用于IP核的自适应门控时钟技术.这种技术在不影响性能的前提下,可以根据IP核的应用状况自动开关时钟,不但可以降低动态功耗,还可以结合门控电源技术降低漏电功耗.对一款真实SoC中浮点IP核的改造实验表明,在不降低性能的前提下,可以平均降低62.2%的动态功耗,同时理论上平均降低70.9%的漏电功耗.

摘要：知识发现服务(Knowledge Discovery Service,KDS)作为一种数据、计算、语义密集型的高层服务应用,用户通常需要具备非常全面的知识才能正确使用.如何实现一个面向最终用户的、智能的、有质量保证的 KDS架构面临很多困难.现有的研究提出了利用数据挖掘本体和预测执行时间的方法来帮助用户选择正确并且高质量的 KDS.但是数据挖掘本体只是对数据挖掘的方法进行枚举,无法保证服务的质量,而预测执行时间的方法不能体现KDS本身的特点,因而难以获得满意的服务效果.为了更有效地辅助最终用户在面向服务的体系结构(Service OrientedArchitecture,SOA)上自助地实现知识发现应用,该文提出了一种新的面向服务的知识发现体系结构——SOA4KD,将用户的知识发现需求分为内容需求和质量需求,并提出了扩展的知识发现任务本体 EKDTO,以自然语言的方式进行用户意图获取;在考虑到KDS的服务特性的前提下,充分分析了KDS自身的特点,提出了KDS质量本体KDSQO,采用元学习来进行选择最适合的KDS.相对于目前的体系结构,提出了为最终用户提供高质量知识发现服务的一些新方法和技术,为面向服务的知识发现系统设计与实现提供了一个新的参考模型.

摘要：探索了FPGA平台加速高精度科学计算应用的能力和灵活性.首先,研究科学计算中最常用的操作——向量内积,提出基于定点操作的精确向量内积算法.以IEEE 754-2008标准的四精度(Quadruple Precision)浮点算术为例,在FPGA平台上设计了一个基于全展开方法的全流水四精度浮点乘累加单元(QPMAC):提出两级存储策略精确存储乘累加和;采用保留进位累加策略减少定点加法器位宽、简化进位处理、优化关键路径;引入累加和划分策略,实现流水吞吐率.最后,在XC5VLX330FPGA芯片上设计一个LU分解和MGS-QR分解加速器原型来验证QPMAC的性能.实验结果表明,与运行在Intel四核处理器上的基于OpenMP的并行算法相比,集成4个QP-MAC单元的加速器能获得42倍到97倍的性能提升,并且能获得更高结果精度和更低能量消耗.

摘要：片上网络拓扑结构对芯片的性能有直接的影响.文中提出了一种新的拓扑结构TM,它结合了torus网络和mesh网络的优点.对于n×n的网络,在物理链路数方面,TM和mesh网络相同,比torus网络少2n;在拓扑直径方面,TM的拓扑直径为n,而torus和mesh网络的拓扑直径分别为2×(n/2)和2×(n-1);在完全适应性路由算法设计方面,torus网络需要的虚拟通道数至少为3,且虚拟网络划分机制不能直接应用其中,然而,虚拟网络划分机制适用于mesh和TM网络,且它们只需要2条虚拟通道.文中从理论和模拟实验两方面对TM网络进行了验证,实验结果表明无论在均衡负载还是非均衡负载下,TM的性能都要优于mesh网络,在大部分情况下,TM的性能介于mesh和torus之间,在某些通信模型下,torus的性能比TM差,主要原因在于这些通信模型下torus网络中虚通道使用不均衡.

摘要：随着key-value存储系统的广泛使用,越来越多的研究开始关注分布式系统中的可信问题,其中一个重要的问题是,如何在系统被入侵或者管理员配置错误并运行一段时间后,检测出受污染的数据,从而可以在恢复错误数据的同时保留系统的合法更新.文中提出了一种基于key-value存储系统的错误污染检测方法,该方法允许在客户端不可信的前提下,检测客户端之间的污染扩散.文中设计了一种基于各服务器逻辑时钟的向量时钟,该时钟以用户关联操作为更新规则,记录了跨服务器的读写请求逻辑关系,用以进行错误污染跟踪;同时为了减少大规模系统中污染检测的开销,基于该向量时钟,文中进一步提出了一种在分布式系统中由操作序列构成有向无环图的污染分析方法.基于广泛使用的Voldmort key-value系统,文中实现了一个错误污染检测系统,Tracker Store.在集群测试环境下,文中对引入新的检测系统后产生的额外延迟开销进行了测试.

摘要：SOA是一种新型企业应用架构,为复用存在于Internet上的软件资源提供了一个最佳实践.面对目前可用的服务资源匮乏,同时大量企业信息系统需要借助服务计算技术重组优化的现状,从遗留系统中切分并封装成可复用的服务是实现SOA的关键.目前以人工方式的遗留系统服务化切分和封装过程效率较低且难以保证质量,亟需一种自动化手段辅助开发人员实施这一过程.文中针对Java语言的遗留系统,研究自动化的遗留系统服务化切分和封装技术.在综合静态类结构模型和动态对象调用模型的基础上,提出了一个遗留系统的对象依赖频度图表示模型,并基于面向服务的切分目标设计了一种服务模块自动识别和切分的有效方法,并利用Java语言的执行码重写技术实现了自动化的服务封装工具,最终通过实际的应用案例验证了文中工作的有效性.

摘要：现有的Web服务发现方法存在两方面的问题:一方面,采用语法级 Web服务描述语言,因语义信息不足和依赖关键字匹配,容易造成查准率低,影响服务复用和服务组合的相容性.另一方面,采用语义级 Web服务描述语言,因缺乏服务质量描述和灵活、有效的服务匹配算法,而难以保证服务组合的性能和质量.作者首先在系统研究Web服务描述语言的基础上,设计了一种基于服务质量的轻量级Web服务描述语言QWSDL(Qos based Web Serv ice Description Language) ,全方位描述Web服务的功能、行为约束以及服务质量.其次,提出“三层次,五类型”的匹配模型,引进相似函数来度量松弛匹配的服务相似程度.最后,对比实验证明QWSDL和松弛匹配是可行和有效的.

摘要：文中提出一种基于用户关注空间与注意力分析的视频内容理解方法,该方法可以有效地获得多通道的视频关注信息,并可使用户根据个性化需求定制视频关注内容,实现视频的高效浏览与访问.首先采用基于二叉层次型结构与分类器选择的音频分类算法将视频中的主要声音类型分类,然后将视频中影响用户注意力的视觉、听觉、时序因素定义为用户关注空间,分别使用相应的中层特征在这三个方面对用户注意力进行表示并计算其关注度,从而在音视频底层特征与高层认知之间建立有机过渡.作者设计了顺序决策融合算法来融合视觉与听觉关注度,生成关注度时序变化曲线并获得精彩摘要.最后使用支持向量回归模型并引入相关反馈机制来实现用户个性化的精彩片段排序.该项工作的特点是通过建立符合人类认知规律的关注度模型并结合相关反馈技术,对视频内容进行类人理解.实验证明,该方法对提取与生成符合用户个性化要求的视频摘要及排序结果具有良好的效果.