摘要：针对流式计算框架在最初设计时缺乏能效方面的考虑,导致其存在高能耗与低效率的问题,提出一种流式大数据平台下的弹性数据迁移节能优化策略。首先,建立负载预测模型与资源判定模型,并进一步设计负载预测算法,通过预测负载变化趋势确定节点资源占用,找到资源过载与过剩节点;其次,建立资源约束模型与最优数据迁移模型,由此提出最优数据迁移算法,以提高节点资源利用率为目的进行数据迁移;最后,建立能耗模型,计算集群进行数据迁移后节约的能耗。实验结果表明,数据迁移节能优化策略能够对集群内节点资源变化做出及时响应,并在提高节点资源利用率的基础上,有效提高集群数据处理的能效。

摘要：无人机(UAV)协助下非正交多址接入(NOMA)使能的数据采集系统,考虑了地空概率信道模型和服务质量约束,并联合优化UAV三维布局设计和传感器功率分配最大化所有传感器的总能效。针对原混合整数非凸规划问题,提出了一种基于凸优化理论、深度学习理论和哈里斯鹰优化(HHO)算法的能效优化机制。在任意给定的UAV三维布局下,首先将功率分配子问题等价转化为凸优化问题;其次基于最优的功率分配方案,采用深度神经网络(DNN)构建从传感器位置到UAV三维布局的映射,并利用HHO算法离线训练最佳映射对应的模型参数。训练后的机制仅需执行少量代数运算并求解单个凸优化问题。仿真实验结果表明,在传感器数为12的情况下,相较于基于粒子群算法的遍历搜索机制,所提机制在仅损失约4.73%的总能效的情况下将运算时间降低了5个数量级。

摘要：非位置概率数的计算机制已经成为边缘计算片上系统的新范式.本文介绍了概率计算(stochastic computing)的起源、发展和目前国内外的研究现状.针对传统概率计算存在诸如计算时延长、脉冲串信息携带效率低等问题,本文提出了二进制数-概率脉冲串混合编码的混合概率数概念,并从数的表示机理上阐释了二进制数、概率数和混合概率数的数理关系,进而揭示了混合概率计算所具备的低时延、高算力和高能效比的计算特点.本文基于40 nm CMOS工艺设计混合概率深度神经网络,该神经网络芯片在内核面积仅0.73 mm×0.73 mm的条件下,设计4544个乘累加(MAC)单元.在时钟频率400 MHz条件下,总功率为102.3 mW,其中动态功耗仅97μW.通过ASIC芯片的实验测试表明,混合概率计算作为一种全新的颠覆性计算范式,与其他确定性、可扩展和全并行等概率计算方案相比,其能效比分别提高了50倍、2.5倍和3.26倍.

摘要：【目的】文章面向节能降碳探讨光通信系统的全生命周期能效,建立了不限于具体技术或结构,涵盖系统生命周期各阶段的能效描述通用模型,并分析了光通信系统能效提升的关键影响因素。【方法】从有用功效和能耗两个方面分别进行探讨,以建立光通信系统能效的通用模型。在有用功效的表述中,除通常使用的速率要素外,引入距离要素作为主要影响因素之一,并建议将特定场景应用中数据传输满足质量要求及网络保持连接状态产生的价值纳入有用功效,将这种描述方式命名为综合有用功效。在能耗的探讨中,将系统生命周期分解为生产制造、安装建设、运行维护和废弃回收4个阶段分别分析。基于所建立的通用模型对能效提升的主要影响因素进行探讨。【结果】研究形成以下观点:(1)距离要素可作为评价系统有用功效的主要因素之一,同时也是影响系统生命周期各阶段能耗的因素;(2)面向新场景和新应用,在系统有用功效中为数据传输满足特定质量要求设定权值并为保持连接状态赋值,可体现系统为满足场景应用需求所付出的能耗代价带来的价值;(3)系统全生命周期能耗需要考虑生命周期各阶段的能耗因素,并可将各阶段能耗以系统运行寿命折算到单位时间上进行累加;(4)合理的网络拓扑和路由设计、降低线路损耗与光传输技术和设备设施节能技术的演进同样都是降低系统全生命周期能耗、提升能效的重要手段。【结论】能效描述通用模型在系统有用功效和能耗的表述中均把距离要素作为重要影响因素,将光通信系统在通信距离上的价值体现和因距离带来的生命周期各阶段能耗对应起来,同时也建议将数据传输满足特定质量要求及网络保持连接状态产生的价值纳入有用功效的考量。该模型可更全面地对光通信系统的能效进行评价以促进系统能效提升,并且能够适应和推动光通信系统在新场景中的应用。

摘要：浸没燃烧技术在处理高盐高化学需氧量(COD)废水方面具有传热效率高、不易结晶结垢、处理范围广等优势。针对此技术,首先自主设计搭建了实验平台,研究了常规浸没燃烧过程中的气液两相流动换热特性,分析了浸没燃烧关键操作参数对不同浓度高盐高COD废水的处理能力。在此基础上,为了进一步提高能效,对比了不同浸没管结构下的蒸发性能。实验结果表明:增大燃气流量与浸没深度有利于提高温升速率,缩短蒸发时间;随着有机溶液流量和有机溶液初始COD值的增大,COD去除率有所降低,其中有机溶液流量对COD的去除效率作用更加明显;采用平板多孔板与锥形多孔板浸没管结构能改善高温烟气分布情况,提高蒸发效率与热效率,但不利于浸没管背压稳定,导致液面波动程度增大;与传统单效蒸发结晶能耗对比,浸没燃烧装置运行能耗下降,总运行费用降低28.3%,经济性能得到提升。

摘要：在基于均匀圆形阵列(UCA)的轨道角动量(OAM)结合多输入多输出(MIMO)系统中,UCA的设计影响着信道增益和系统性能。为进一步研究UCA的设计对OAM-MIMO系统能效方面的影响,将联合优化UCA的半径、天线数量和发射功率,在优化系统能效的同时尽可能地提高每路信道的通信质量。多个优化变量的耦合使优化问题为非凸函数,难以直接求解,因此,提出了一种分别将遗传算法和粒子群优化算法与凸优化方法结合的资源优化算法。仿真结果表明,所提出的资源优化算法与穷举算法结合凸优化方法的求解结果基本一致,可以有效地提高系统能效。

摘要：介绍了采用不同的硅钢片牌号,调整线圈匝数,实现同容量三种能效等级环氧树脂干式配电变压器线圈共用模具设计。

摘要：高速公路隧道临电系统对隧道安全通行至关重要。本文从能效角度出发,对临电系统进行了深入研究。通过分析能耗分布,发现不同设备能耗存在差异。采用组合优化方法,对临电系统进行整体优化设计,调整设备参数和运行制式,成功降低能耗。研究结果表明,优化后的临电系统不仅能降低能耗、提升能源效率,同时保障隧道的安全通行需求。最后,以某高速公路隧道为例,验证了临电系统优化方案的可行性和有效性。研究发现,临电系统整体优化设计方案能够有效提高临电系统设备的能效,进一步实现高效、安全的隧道通行,对提高隧道设备的能源利用效率,降低运行维护成本具有重要的参考价值。

摘要：处理器芯片是信息系统的控制和算力根基.当前海量应用的不断演进对处理器性能和能效产生了指数级提升的追求,处理器芯片的设计规模和复杂度变得越来越大,设计难度越来越高,现有的层层分解的处理器设计流程已经难以实现全局能效最优.

摘要：地下冷库周围的围岩和土壤具有隔热保温性能。与地面冷库相比,地下冷库可以避免太阳照射以及天气变化引起的剧烈温度波动所造成的冷库能耗增加情况。文章通过理论研究与仿真模拟的方式验证地下冷库较地面冷库的节能效果,进一步提出降低地下冷库建造成本的建议。研究成果对地下冷库理论研究与实际工程具有一定参考意义。