摘要：为了实现具有较强物理真实感的刚体破碎实时模拟,提出了一种基于预计算和Voronoi图的刚体破碎模拟方法.首先分析脆性刚体材料破碎过程,得到拟合性较好的正态分布种子点,在此基础上采用脱机增量算法和格雷厄姆凸包生成算法,生成刚体破碎的Voronoi多边形;然后根据能量守恒方程和材料力学分析,计算破碎区和裂纹区的半径,并根据碰撞过程中的能量转换约束条件推导出破碎后的碎片速度;最后计算碎片间的碰撞检测以及碰撞后的速度、姿态等,得到碎片的运动状态.实验结果表明,该方法不仅可以满足游戏、仿真中交互的实时性需求,同时碎片的产生以及运动符合物理规律,具有较强的真实感.

摘要：刚体仿真是图形学研究的热点之一,但是单纯依据物理规律进行仿真达不到实时性要求.依据攻击武器的运动轨迹在目标的八叉树结构上抽取空间连续的子块,设计了一种摧毁区域锁定算法;提出一种刚体预破碎模式,采用线性约束连接子块和块内元素,并用统一的算法检测由攻击武器的碰撞引起的约束动态受损情况.线性约束的不同程度破损或导致子块的分裂,或导致块内基础元素的分裂,将形成不同程度的破碎特效.最后设计了实时刚体破碎特效实验方案并构建仿真系统.实验表明,该种模式不仅较好地体现了刚体破碎特效,也简化了刚体破碎仿真的复杂性,相应的破碎特效能够拓展到具有实时性需求的虚拟现实应用环境中.

摘要：基于并行复算的故障恢复技术,将故障恢复的计算任务分配至未发生故障的结点上并行执行,从而显著缩短复算时间,有效降低故障恢复开销,提高并行程序容错性能.基于该故障恢复技术,提出了一种针对OpenMP并行程序的容错机制PR-OMP,有效解决了分段复算、复算负载重分布等问题;此外,还扩展了传统编译数据流分析技术,提出了针对OpenMP并行程序的数据流分析技术,并基于该技术计算状态保存开销进行优化.设计实现了用于支持PR-OMP的编译工具GiFT-OMP,并通过实验证明了PR-OMP机制及其支持工具的有效性,评估并分析了其性能和可扩展性.

摘要：低地球轨道LEO(LowEarthOrbit)卫星系统因能够提供多媒体通信服务而成为卫星通信研究的热点 .由于LEO卫星相对地面高速运行和其网络拓扑结构的快速动态变化 ,路由问题一直是LEO卫星网络重点解决的难题之一 .该文介绍了LEO卫星网络中路由及其相关技术方面的一些工作 ,分析了LEO卫星网络的拓扑结构特点 ,然后着重对LEO卫星网络的路由机制进行分类和描述 ,特别说明LEO卫星网络的切换对路由的影响 ,最后提出设计LEO卫星网络路由机制应考虑的主要方面 .

摘要：针对双三次数值天气预报模式进行了并行算法研究。采用一维区域分解算法,借鉴块棋盘划分矩阵转置算法,设计和实现了数据转置通信算法,并采取计算与通信重叠技术减小通信时间对并行效率的影响,最终实现了双三次数值天气预报模式的并行算法,并在机群系统上进行了并行性能测试评估。结果表明,实现的双三次数值预报模式并行算法的并行效率较高,设计实现的数据转置通信算法、计算与通信重叠技术取得了较好的效果。

摘要：近年来,软件的可信性成为软件质量的焦点,对软件可信性的分析、度量和应用支撑成为热点问题.对软件实施有效的监控是提升软件可信性的一种重要途径.然而目前的研究工作主要集中在软件编码以及相关技术的实现层,缺乏一套系统的软件体系结构设计方法以指导、支持运行监控的可信软件的分析和设计.通过引入面向侧面的软件体系结构设计方法及其相关概念,文中提出一种支持运行监控的可信软件体系结构设计方法.在支持运行监控的可信软件构造模型TSCM的基础上,利用一种面向侧面的体系结构描述语言AC2-ADL描述具有监控能力的软件体系结构,试图为分析和设计具有监控能力的系统的软件体系结构提供一种有效的解决方案.通过结合网上拍卖系统的案例展示该方法的主要步骤和结果,讨论了研究中存在的问题和进一步的工作.

摘要：无人驾驶汽车的高层决策系统是其实现自主驾驶功能的核心,在决策系统的开发过程中,由于信号变量与状态数量庞大等原因,系统面临着可维护性与可拓展性差的难题。UNMANNED_RULE_EDIT是面向无人车高层决策系统的规则编辑与代码自动生成辅助工具,具有图形化编辑和代码自动生成的功能,有利于开发人员清晰直观地设计规则,并摆脱繁琐的编码工作。主要讨论了UNMANNED_RULE_EDIT的中间语言(规则语言)设计和代码自动生成算法。目前,该工具已初步应用在国内某单位研制的无人车上,为其决策系统的开发提供便利。

摘要：随着软件规模和复杂度的增加,软件失效和故障问题日益加剧。如何在开发阶段利用开发环境为实现软件可信性提供有效支撑,从而确保软件运行行为与预期保持一致,具有重要的研究价值。借助面向方面的设计思想,把可信性作为一种方面融入软件的开发环境,研究实现了可信软件开发平台TSCE。该平台能够在软件研制过程中,一体化地提供可信性需求定制、可信代码自动生成、可信代码自动织入等辅助开发手段。利用该平台,开发人员不用额外编写可信性实现的相关代码,便可在部署运行阶段使软件具有一定的可信性判断能力和故障预警与修复能力。

摘要：如何在开发阶段通过提高系统的可监控性从而提升软件可信性是当前的研究热点,这些研究取得了重要成果,但是还存在许多亟待解决的关键问题。针对这些问题,通过对现有研究成果的综述,在借助面向方面设计思想的基础上,设计了基于监控的可信软件构造模型TSCM,并以基于监控的可信软件开发环境TSIDE为背景分析了模型的实现要点和应用实例,最后分析了模型的主要特色。

摘要：形式化方法起步于程序理论和语义的研究,历经50余年的发展,成为了计算机科学的重要领域.它使用严格的数学方法,研究并发展软件和硬件系统的建模、设计、开发、验证与演化等技术,为保障系统的正确性、可靠性和安全性提供了重要途径.本专题收录的13篇论文反映了近年来我国学者在软件形式化方法与应用领域的部分研究成果.