基于图像的大场景三维重建并行算法研究

基于图像的大场景三维重建并行算法研究

2020-12-30194 views

论文摘要基于图像的大场景三维重建技术是计算机具备大场景视觉功能的前提条件,对研究计算机视觉具有很大的学术价值,不仅如此,其还在测绘和城市规划、文物保护以及军事和3D娱乐等方面存在着广泛的实际应用。因此,受到了国内外学者的广泛关注。而现行重建算法并不适用于大场景三维重建,主要存在如下问题:提取图像特征时,若图像存在较大的径向畸变和仿射变换,检测不到大量稳定的特征点;利用捆集调整优化三维重建最终结果时...

蚁群序列分割算法及其应用

蚁群序列分割算法及其应用

2020-12-29530 views

论文摘要时间序列分割是指将序列分割成不重叠的子序列集合的过程,是时间序列挖掘研究的重要任务之一,具有广泛的应用空间和重要的研究价值。时间序列分割的主要用途是:检测系统模型发生变化的时刻;创建数据的高级表示,识别和提取时间序列中的模式。在时间序列分割的研究领域中,专家学者们提出了多种分割算法及其改进算法,并且成功地应用于实际问题的知识获取。然而引入人工智能算法指导时间序列分割的相关研究比较少,将时间...

进化K-Means算法研究

进化K-Means算法研究

2020-12-29676 views

论文摘要聚类是一种重要的数据挖掘任务,广泛应用于模式识别、机器学习、图像处理等多个领域。它可以看作是一种组合优化问题,很多学者将具有全局优化能力的进化算法用于聚类研究。K-Means是一种经典的聚类算法,但需要提前指定聚类个数k,且对初始聚类中心比较敏感。为了克服K-Means初始聚类中心对聚类结果的影响,学者们提出遗传K-Means聚类算法GKA (Genetic K-Means Algorit...

云环境下图数据存储与并行聚类研究

云环境下图数据存储与并行聚类研究

2020-12-29443 views

论文摘要如何实现海量空间数据高效地存储管理和在线服务,同时基于这些数据挖掘用户感兴趣、有用的地学知识,成为地学领域日益关注的热点问题。目前空间数据云存储的研究大多集中在栅格数据存储和管理等方面,而针对矢量数据云存储与云服务领域研究较为零散,同时基于云存储的空间挖掘也缺乏系统的研究。本文根据矢量和栅格空间数据的不同特点,提出并实现了矢量栅格数据一体化的海量空间数据分布式云存储管理与访问服务方案,并基...

基于BSDE的期权定价并行算法研究

基于BSDE的期权定价并行算法研究

2020-12-29303 views

论文摘要在金融工程领域,随着金融市场的日益复杂化和多样化,越来越多的金融问题无法直接通过解析公式进行求解,而需要求助于复杂的数值算法并进行大量计算。而在金融市场,尤其对于金融交易来讲,任何时间或信息的延迟,都可能带来巨大的经济损失。因此,并行计算逐渐被引入到金融工程领域,成为复杂的金融计算问题得以有效、快速、精确求解的重要途径。而期权定价问题作为金融工程中的研究热点和难点,其相关并行算法正得到越来...

多示例学习算法及其应用研究

多示例学习算法及其应用研究

2020-12-28207 views

论文摘要随着人类收集和存储数据能力的不断增长以及计算机运算能力的飞速发展,利用计算机来分析数据的要求越来越广泛和迫切,使得机器学习的重要性越来越显著。多示例学习是一种新的机器学习方法,近年来逐渐成为机器学习领域关注的一个研究热点。它有别于传统的有监督学习、无监督学习和近年来提出的半监督学习方法,被认为是一种新的学习框架。在多示例学习中,训练集由若干个具有标签的包组成,每个包含有若干个没有标签的示例...

基于四阶偏微分方程的并行图像去噪研究

基于四阶偏微分方程的并行图像去噪研究

2020-12-28797 views

论文摘要在图像处理领域中,不可避免的是大量的待处理数据和各类复杂的数据计算。如今,数字图像的处理速度已难以满足实时性的要求。而并行计算是提高图像处理速度最为有效的技术。并行图像处理技术就是为了加快图像处理的速度,扩大图像处理的规模,以此来解决单处理器串行计算无法满足大规模计算的需求。图像去噪是图像处理中的基本问题,四阶偏微分方程图像去噪方法具有良好的去噪效果,但其计算量大,影响其实时性。因此,对四...

求解抛物型方程的若干有限差分并行算法的研究

求解抛物型方程的若干有限差分并行算法的研究

2020-12-28128 views

论文摘要在自然科学的许多领域中,如热传导以及其它扩散现象、某些生物形态、化学反应等等,是用抛物型方程或方程组描述的.在一些需要快速计算的大型复杂的科学工程计算问题中,需要利用它们内部的并行性,设计出合理的并行算法,然后在并行机上用并行算法求解.通常这些方程必须通过有限差分法求解.因此,我们需要不断完善和改进已有的传统的差分方法,针对具体问题,构造出合理的具有并行性的新的差分算法.本文以简单的一维热...

生态产品并行生产分系统与相关技术研究

生态产品并行生产分系统与相关技术研究

2020-12-27118 views

论文摘要针对当前日益严峻的环境形势,我国目前常规的环境监测手段已无法满足业务化流程的需求。出于国家安全考虑,我们需要提供自己独立专利权的生态产品生产分系统,使我们能够在任何时候处理环境灾害或者环境监测的数据。为实现我国环境大范围全天候的动态监测、建立业务化生产天的国家环境监测体系,根据环境与灾害监测预报小卫星星座的应用需求,提出了环境与灾害监测预报小卫星星座环境应用系统软件工程。其中生态产品生产分...

数值流形法的前后处理与并行计算方法研究

数值流形法的前后处理与并行计算方法研究

2020-12-27349 views

论文摘要目前,大体积混凝土结构及复杂结构的仿真计算方法主要是有限元法。虽然有限元方法已经非常成熟,应用范围也很广泛,但其网格划分困难、精度不易控制等问题也非常突出。数值流形法具有网格划分简单、自适应分析方便等优势,为仿真计算开辟了新的途径。本文在大体积混凝土结构应力的数值流形法仿真分析中,为了前后处理直观方便、提高计算速度,在已有研究工作的基础上开展了如下研究:(1)应用ANSYS参数化设计语言A...

基于GPU的H.264到AVS视频转码并行设计

基于GPU的H.264到AVS视频转码并行设计

2020-12-15832 views

论文摘要H.264标准是当今压缩性能最优的标准,但是高昂的专利费用一直阻碍其在中国使用,于是我国自主研发了拥有与H.264性能相媲美性能的AVS (Audio Video coding Standard,数字音视频)标准。两种标准将在很长一段时间内长期共存,但由于两种标准计算复杂度比较高,使得二者之间的转码成为一个重要的研究课题。近年来GPU (Graphic Processing Unit,图形...

基于FP-Growth关联规则的并行算法分析及其应用研究

基于FP-Growth关联规则的并行算法分析及其应用研究

2020-12-14930 views

论文摘要随着现代科学技术的发展,计算机科学与技术的进步,数据挖掘作为一门崭新的知识发现技术学科得到了快速的发展。数据挖掘(Data Mining)就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的大型数据中挖掘那些令人感兴趣的、有用的、隐含的、先前未知的和可能有用的模式或知识。由于我们在科学研究以及日常事务中积累了大量的数据资料,如果不借助有用的工具去发现其中潜在有用的信息,即使是知识的海洋,我们也...

H.264并行编码算法设计及其在GPU上的实现

H.264并行编码算法设计及其在GPU上的实现

2020-12-13322 views

论文摘要视频是含量最为丰富的信息载体。由于其庞大的信息量,视频压缩技术一直是人们研究的课题。作为新一代视频编码标准,H.264有着优异的压缩性能,但编码复杂度和编码耗时也随之增加。巨大的数据计算量成为影响编码速度的主要因素。近年来,GPU (Graphic Processing Unit,图形处理器)强大的浮点运算能力吸引着研究者用GPU做一些通用计算的工作,也就形成GPGPU (General ...

图像匹配的并行算法研究

图像匹配的并行算法研究

2020-12-12440 views

论文摘要由于图像匹配技术在现代信息处理领域中的应用范围越来越广泛,所以对图像匹配算法的研究不仅广泛,而且更加深入。如何在保持匹配准确性的同时,提高匹配速度是目前对匹配算法的研究重点。随着多核计算机的普及和并行计算技术的快速发展,在多核平台上,利用并行计算技术来提高图像匹配的速度具有重要的实用价值。本文的主要工作有:(1)较全面地回顾了图像匹配及并行计算处理领域的研究进展,介绍了基于Matlab的并...

基于分治思想0-1背包问题的并行算法研究

基于分治思想0-1背包问题的并行算法研究

2020-12-12809 views

论文摘要0-1背包问题是一种经典的NP难问题,目前还无法找到线性时间内求解该问题的算法,由于求解0-1背包问题在优化组合、资本预算、货物装载、削减库存以及信息密码学等领域具有极为重要的应用,因此,降低求解该类问题的计算成本具有重大的理论和现实意义,并引起了各国学者的极大重视。随着并行计算技术的逐步成熟,人们将求解0-1背包问题的重点转向并行算法的研究,当前解决0-1背包问题的并行算法主要分为动态规...

物质点并行算法研究

物质点并行算法研究

2020-12-12226 views

论文摘要物质点法采用物质点与背景网格双重离散。与拉格朗日有限元法相比,它避免了因网格畸变而产生的数值困难;与欧拉法相比,它避免了因非线性对流项而产生的数值困难,且容易处理自由表面和材料界面,因此适合于求解流固耦合,以及涉及大变形的问题。然而,普通电脑的计算能力限制了可以研究的问题的规模。模拟大规模问题时,离散常常不够密致,模拟结果也常常失真。为了扩大计算规模,有必要研究物质点法的并行算法。同时,为...

基于MPI的并行拉普拉斯变换算法及其应用研究

基于MPI的并行拉普拉斯变换算法及其应用研究

2020-12-11589 views

论文摘要并行与分布式技术是实现高性能计算的重要技术途径,高性能计算机技术是现代科学研究、工程技术研究和大规模数据处理的关键手段。没有高性能计算机,那么大量复杂的计算问题和事务处理就无法保证在合理的时间内完成。另外,单台计算机系统的性能与功能很难满足应用需求,在这样的情况下,大规模并行计算机系统是当前满足高性能计算需求的主要结构方式和重要研究方向。基于并行和分布计算之上的应用系统在高效运行于金融、交...

KdV方程的一类并行算法的研究及应用

KdV方程的一类并行算法的研究及应用

2020-12-11226 views

论文摘要本文主要研究了三阶KdV方程初边值问题的一类并行算法。首先,给出逼近KdV方程几个基本差分格式,包括古典显格式、古典隐格式、对称Crank-Nicolson格式。同时,给出逼近KdV方程的随流格式和两类Saul’vey非对称差分格式.其次,利用差分格式交替思想,对上述基本差分格式进行重新组合,分别得到四个并行算法。即利用第一类非对称格式构造了基于随流格式的第一类交替分组算法;利用古典显格式...

灵活预处理GPBiCG和并行BiCG方法

灵活预处理GPBiCG和并行BiCG方法

2020-12-10868 views

论文摘要在科学工程计算中,许多大规模科学计算问题的数值模拟最终可以归结为大型稀疏线性代数方程组的求解。而代数方程组的求解时间往往在整体数值模拟时间中占有非常大的比重,以致成为整体数值模拟的瓶颈。因此设计高效的代数解法器是求解这类问题的关键所在,同时也是设计相关高性能软件的基石。目前,在给定Krylov子空间迭代算法前提下,有两种途径可以降低大型稀疏代数方程组的求解时间:一种是并行计算,另一种是使用...

基于CUDA的动载荷识别问题的并行算法研究

基于CUDA的动载荷识别问题的并行算法研究

2020-12-10291 views

论文摘要利用传统的串行算法求解大型和超大型的复杂结构动载荷识别问题的时候,计算的密集性会造成过长的求解耗时,难以获得令人满意的结果。本文基于CUDA研究了动载荷识别问题的并行算法,利用GPU多处理器的特点来实现大规模数据的并行计算,从而显著提高问题的求解速度。为实现上述提高求解速度的目标,本文做了以下研究:首先介绍了广义切比雪夫正交多项式理论,通过函数拟合的方式,分别推导了分布动载荷频域和时域的识...

针对Multi-core CPU和General Purpose GPU在MATLAB下微分方程常用算法的优化

针对Multi-core CPU和General Purpose GPU在MATLAB下微分方程常用算法的优化

2020-12-10873 views

论文摘要随着各种新型体系结构不断涌现,高性能超级计算机体系结构正在变革。采用多核CPU与通用GPU相结合的异构混合体系结构的计算平台被认为是一种可行途径。在通用GPU和多核CPU异构并行运算时,CPU和GPU应各自发挥所长,高速且协调的完成大批量的高性能计算任务。另外,CPU除用做逻辑管理外,也应当承担一部分科学计算任务。本次研究的主要任务目的是利用MATLAB,讨论对于微分方程(组)常用的算法,...

基于GPU的H.264并行解码器设计

基于GPU的H.264并行解码器设计

2020-12-10556 views

论文摘要H.264是当今视频压缩领域中压缩性能最优的实用视频编码标准,是由ITU-T与ISO/IEC两大国际标准化组织于2003年共同提出的。H.264拥有以往编码标准无法比拟的性能,但计算复杂度也有所增加,编解码的耗时随之增多。GPU (Graphic Processing Unit,图形处理单元)是显卡的运算核心,具有强大的并行运算能力。近年来GPU逐渐被用于通用计算,将GPU用于视频图像压缩...

并行算法在大规模线性方程组求解中的应用与研究

并行算法在大规模线性方程组求解中的应用与研究

2020-12-10724 views

论文摘要在计算数学与计算机科学领域中,Ax=b形式的线性方程组求解是问题的关键。为解决这一问题,在单处理器系统下对于各种不同种类的线性方程组很多可靠高质量和高效数值方法已经研究出来了。随着超大规模集成电路和和网络技术的最新进展,已经激起了人们对通过多处理机系统来解决许多实际问题兴趣。许多计算密集型的应用(比如:有限元分析计算)最终都会化简成为求解大规模线性方程组的问题。因此,在广泛的应用中,许多求...

打包机整体结构系统动态特性研究

打包机整体结构系统动态特性研究

2020-12-09857 views

论文摘要随着近代工业和科学技术的飞速发展,机械产品的尖端、精巧、高速化以及各种工程结构的复杂化、大型化已成为一种趋势,结构在工作时受动载荷的影响越来越明显,因此在结构设计过程中,不仅要考虑结构的静态特性还要考虑其动态特性。研究结构静态特性的学问称为结构静力学;研究结构动态特性的学问称为结构动力学。目前工程上用于研究结构静态特性和动态特性的主要方法为有限元素法。随着结构的复杂化和大型化,使用有限元软...

ABEEMσπ/MM模型中能量求解的并行化

ABEEMσπ/MM模型中能量求解的并行化

2020-12-08353 views

论文摘要本论文的工作主要分为两大部分:一、通过对ABEEMσπ力场模型中计算静电相互作用项串行程序中多个循环相互嵌套部分的分析,提出带状循环划分、迭代求解的并行化处理方案;二、将以上方法应用到ABEEMσπ力场模型中求解其他所有能量项的串行程序中,实现了ABEEMσπ力场模型中所有求解能量项的并行化。随着计算机、计算方法和工程应用的高速发展,求解问题的复杂度和规模也不断增加,几乎所有的科学都走向定...

电大尺寸复杂隐身目标的精确建模和快速算法研究

电大尺寸复杂隐身目标的精确建模和快速算法研究

2020-12-08176 views

论文摘要随着微波技术的不断发展,其在通信、雷达等领域的应用频率也越来越高。因此,对电大、超电大尺寸目标的电磁特性分析显得越发重要。作为求解电磁散射、辐射问题的快速算法之一,多层快速多极子方法以其计算精度高、求解复杂度低等优点,成为了分析电大尺寸散射辐射问题的主要手段之一。本文从快速多极子方法以及多层快速多极子方法的原理出发,重点研究了多层快速多极子方法的优化手段及并行化,求解电大尺寸目标的高效预条...

并行信号处理算法的硬件实现研究

并行信号处理算法的硬件实现研究

2020-12-08528 views

论文摘要信号处理作为一门涉及到多个学科领域的新兴学科,其内容涉及到算法和硬件两个方面。信号处理算法的硬件实现则是理论和实践的桥梁,同时也是科学和工程的交汇点。针对很多实际应用的计算量越来越大和对实时性的要求也越来越高这一难题,并行处理理论这一新兴的理论和工程方法得到极大的重视,将这一理论应用到信号处理工程实践当中可以极大地解决某些大运算量算法对硬件性能的依赖性以及满足信号处理实时化的要求。本文从信...

强光电离氢团簇的并行数值模拟研究

强光电离氢团簇的并行数值模拟研究

2020-12-07820 views

论文摘要随着超短超强激光技术的发展,激光脉冲的输出功率已达到TW、PW量级,激发了人们对超短超强激光与物质相互作用的研究热情。作为介于原子分子与固体之间的特殊物质形态,强激光与团簇相互作用表现出不同于气体和固体相互作用的特点,有助于理解物质从气体性质向固体性质的过渡过程,具有重要的研究意义和潜在的应用价值。然而随着计算规模的不断扩大,现有的计算能力已无法满足对大尺度、高维度模型进一步研究的需要,对...

可扩展数据驱动并行算法研究及应用

可扩展数据驱动并行算法研究及应用

2020-12-0770 views

论文摘要在高性能科学计算中,计算区域通常被离散成网格,微分方程在网格上由计算方法离散。从相邻网格间数据依赖关系的角度,计算方法可以分为两种类型:无向数据依赖和有向数据依赖。对于前者,网格单元的计算可以通过引用相邻网格单元的已知量而独立进行;对于后者,网格单元的计算依赖于某些相邻网格单元的最新计算结果,也就是说,只有所有这些相邻网格单元计算完毕,才能开始该网格单元的计算。对无向数据依赖的计算方法,计...

复杂流场数值方法研究及在炮口制退器设计中应用

复杂流场数值方法研究及在炮口制退器设计中应用

2020-12-0760 views

论文摘要枪炮发射时会形成复杂的膛口流场,炮口制退器的设计中需要对膛口流场特别是炮口制退器内部流场进行详细分析。不同复杂程度的膛口流场需要选用合适的算法进行模拟。相对于整个后效期,弹丸飞离膛口的时间很短暂,如果不考虑运动弹丸的影响,膛口流场的数值模拟将得到很大简化。不带膛口装置或者带有锥形消焰器的膛口流场采用TVD有限体积法求解轴对称Euler方程进行模拟;对结构较简单的炮口制退器流场生成拼接的三维...