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New multi-DSP parallel computing architecture for real-time image processing 被引量:4
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作者 Hu Junhong Zhang Tianxu Jiang Haoyang 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2006年第4期883-889,共7页
The flexibility of traditional image processing system is limited because those system are designed for specific applications. In this paper, a new TMS320C64x-based multi-DSP parallel computing architecture is present... The flexibility of traditional image processing system is limited because those system are designed for specific applications. In this paper, a new TMS320C64x-based multi-DSP parallel computing architecture is presented. It has many promising characteristics such as powerful computing capability, broad I/O bandwidth, topology flexibility, and expansibility. The parallel system performance is evaluated by practical experiment. 展开更多
关键词 parallel computing image processing REAL-TIME computer architecture
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一种双通道热并行架构FADEC系统任务可靠性分析
2
作者 王建锋 张天宏 +1 位作者 周永权 袁春飞 《航空发动机》 北大核心 2025年第3期137-142,共6页
为解决先进航空发动机控制回路数量显著增加带来任务可靠性降低的问题,针对传统的双通道主备架构全权限数字电子控制(FADEC)系统,创新性地提出了一种双通道热并行架构FADEC系统。为分析该新型FADEC系统架构对任务可靠性的影响,支撑先进F... 为解决先进航空发动机控制回路数量显著增加带来任务可靠性降低的问题,针对传统的双通道主备架构全权限数字电子控制(FADEC)系统,创新性地提出了一种双通道热并行架构FADEC系统。为分析该新型FADEC系统架构对任务可靠性的影响,支撑先进FADEC系统架构的论证和方案设计,采用可靠性建模方法,建立FADEC系统部件可靠性模型,并对双通道热并行架构机制进行分析和建模,从而构建整个系统的任务可靠性模型。结合部件失效率经验数据,开展了任务可靠性分析和计算。结果表明:FADEC系统采用双通道热并行架构能够显著提高任务可靠性;双通道的传感器输入信号、控制回路正常或故障信息均通过电子控制器内部通讯传递给对方通道,实现了输入信号和通道健康状态的共享;余度管理策略不仅实现了双通道单独的控制和切换,还实现了双通道信号级别的协同输出,双通道可自主交叉重构完成控制功能;该FADEC系统不仅能够容忍一次故障,并且在不同硬件功能模块出现多次故障的情况下功能可不降级,可满足高可靠性指标要求。 展开更多
关键词 全权限数字电子控制系统 任务可靠性 系统架构 双通道热并行架构 可靠性模型 航空发动机
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结合线稿提示的热贡建筑彩绘图像多路编码上色网络
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作者 程苗 张效娟 +1 位作者 赵洋 范虹 《计算机工程与应用》 北大核心 2025年第9期277-287,共11页
建筑彩绘是人类非物质文化遗产热贡艺术的重要组成部分,一些年代久远存在褪色氧化现象的建筑彩绘因环境因素和传承现状的限制得不到及时的维护,这严重影响热贡建筑彩绘艺术的鉴赏和保护。针对现有的图像上色方法对建筑彩绘图像进行上色... 建筑彩绘是人类非物质文化遗产热贡艺术的重要组成部分,一些年代久远存在褪色氧化现象的建筑彩绘因环境因素和传承现状的限制得不到及时的维护,这严重影响热贡建筑彩绘艺术的鉴赏和保护。针对现有的图像上色方法对建筑彩绘图像进行上色时存在的颜色混淆、串色漏色等问题,提出一种端到端的结合线稿提示的热贡建筑彩绘图像多路编码上色网络。该网络以提取的线稿图作为图像先验知识补充特征传递过程中忽视的纹理细节信息,加强网络对全局语义的理解,改善串色漏色的现象;多路并行编码模块以三个空洞卷积和传统卷积不同排列方式的编码分支为结构,通过获得不同尺度的的感受野以此更好地捕捉上下文信息,提高色彩特征的提取能力;结合空间注意力和通道注意力的注意力残差模块,通过对特征信息的重新整合加工,帮助网络全面理解图像色彩特征和纹理信息的空间分布,提高上色质量。所提方法在构建的热贡建筑彩绘数据集和动漫数据集上进行对比实验,与现有上色方法相比,所提方法在定性分析和定量分析中具有较好的表现,在主观评价的对比中也获得与人类主观审美和专业要求最一致的结果。实验证明,所提方法图像上色效果优于其他上色方法,在热贡建筑彩绘图像上色领域具有较大应用价值。 展开更多
关键词 热贡建筑彩绘 图像上色 多路并行编码 注意力残差 线稿提示
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基于异构编程模型的共性算子移植与并行优化
4
作者 马兆佳 邵恩 +1 位作者 狄战元 马立贤 《计算机研究与发展》 北大核心 2025年第4期1017-1032,共16页
GPU作为构造大规模超算系统的核心计算部件,向着体系结构多样化和异构化的方向发展.来自不同芯片厂商的GPU加速器具有差异较大的体系结构设计.加速器类型和编程模型多样化是构建大规模超算系统的重要技术趋势.多样化加速器要求开发者为... GPU作为构造大规模超算系统的核心计算部件,向着体系结构多样化和异构化的方向发展.来自不同芯片厂商的GPU加速器具有差异较大的体系结构设计.加速器类型和编程模型多样化是构建大规模超算系统的重要技术趋势.多样化加速器要求开发者为多种硬件平台提供高性能共性算法库软件,然而这也导致了算法库软件重复开发问题.为降低重复开发成本,统一编程模型SYCL(system-wide compute language)应运而生,并适配了多种硬件平台.尽管如此,在不同硬件上,SYCL的性能仍不及各自原生编程模型.因此,需要进一步优化SYCL的性能以将目前成熟完备的CUDA(compute unified device architecture)编程思路和高性能程序应用到SYCL中.基于软硬件协同设计,提出了paraTRANS方法,该方法是面向跨异构编程模型SYCL代码移植过程中共性算子优化工具,并在不同场景下给出了对移植得到的SYCL的GEMM(general matrix multiplication)进行优化的方法.评测了paraTRANS优化后基于SYCL的GEMM算子在NVIDIA RTX 3090和AMD MI100上的性能情况.结果显示,在NVIDIA RTX 3090上,paraTRANS达到了96.95%CUDA原生算子的性能水平;在AMD MI100上,则接近CUDA在NVIDIA RTX 3090上硬件峰值百分比(100.47%)所表现出来的性能水平.这些结果表明成功地将原生高性能CUDA算子代码移植并进一步优化至SYCL环境中,并为未来类似工作提供新颖且有效的优化思路. 展开更多
关键词 SYCL 跨异构体系结构 代码移植 GEMM 并行优化
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基于并行行为树架构的自动驾驶汽车行为控制技术研究
5
作者 袁健钞 杨硕 +1 位作者 张琪 李革 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第6期1542-1554,共13页
针对传统串行行为树在自动驾驶汽车控制中高碰撞率和低效率问题,探讨了基于改进并行行为树架构的解决方案以实现安全行为控制。提出了动态路况下的安全行为控制策略,并构建了观察、决策、移动的行为模型及其时序约束关系;提出了一种改... 针对传统串行行为树在自动驾驶汽车控制中高碰撞率和低效率问题,探讨了基于改进并行行为树架构的解决方案以实现安全行为控制。提出了动态路况下的安全行为控制策略,并构建了观察、决策、移动的行为模型及其时序约束关系;提出了一种改进的并行行为树控制架构,通过并行控制节点实现行为的并行执行与实时交互,提升决策控制的实时性。结果表明:与传统串行行为树相比,并行行为树架构将碰撞率降低了23%,平均速度提高了5.4%,响应时间减少了56.6%;与基于模型预测控制的架构相比,碰撞率降低了2%,平均速度提升了1.6%,响应时间减少了15.7%。 展开更多
关键词 自动驾驶汽车 行为树控制架构 并行控制节点 安全行为控制策略
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面向GPU的地形遮蔽探测并行算法
6
作者 孙卡 俞俗强 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第15期66-76,共11页
地形遮蔽算法在军事、民航和气象分析等领域有广泛应用。随着仿真规模的扩大、仿真结果实时性要求越来越高,传统计算模型俨然不能满足当下的实时性要求。为解决这一不足,实现了在统一计算设备架构(CUDA)并行计算平台上的地形遮蔽探测算... 地形遮蔽算法在军事、民航和气象分析等领域有广泛应用。随着仿真规模的扩大、仿真结果实时性要求越来越高,传统计算模型俨然不能满足当下的实时性要求。为解决这一不足,实现了在统一计算设备架构(CUDA)并行计算平台上的地形遮蔽探测算法,解决了仿真计算速度慢的问题。在CPU端将雷达探测区域内离散采样点的高程数据矩阵化,进而提升高程值在并行化计算中的读取速度。针对雷达仿真计算参数对线程分配方式进行优化,采用循环对比方式对地形遮蔽角的计算进行并行加速。采用设备端线程同步和数据交替传输技术,确保计算结果一致性和最大化利用GPU端计算资源。采用多模式并行化计算模式,使用多线程并行化计算和单线程串行化计算来支撑GPU端计算资源不足时的退化计算,从而保证计算的高可用。实验结果表明,相较于i7-12700H CPU在仿真粒度为3 600条探测波束下的地形遮蔽串行计算和多线程并行计算,在3060 Laptop GPU下分别获取了48倍和17倍加速,为仿真实时性提供了有效的工程解决方案。 展开更多
关键词 并行计算 统一计算设备架构(CUDA) 高程矩阵 地球曲率 地形遮蔽算法
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一种基于多谐振开关槽与Buck-Boost电路的准并联变换器 被引量:1
7
作者 戴瑞然 马运东 +1 位作者 王鹏 王鹏飞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期5768-5785,共18页
谐振开关电容变换器具有效率高、体积小、质量轻和易集成等优点,是中间母线变换器的理想拓扑,然而其不足之处在于电压比固定以及软开关特性易受谐振参数容差的影响。该文针对这两个问题,将多谐振开关槽式变换器与四开关Buck-Boost变换... 谐振开关电容变换器具有效率高、体积小、质量轻和易集成等优点,是中间母线变换器的理想拓扑,然而其不足之处在于电压比固定以及软开关特性易受谐振参数容差的影响。该文针对这两个问题,将多谐振开关槽式变换器与四开关Buck-Boost变换器进行结合,提出一种基于准并联架构的中间母线变换器,详细分析变换器的工作原理与电压增益特性。通过推导电流时域表达式详细分析谐振参数容差对变换器的影响,并给出参数设计的方法。该文研究一种合适的控制方式,完成环路补偿设计,实现输出电压的闭环控制。通过仿真和实验对上述理论和解决方案进行验证。 展开更多
关键词 中间母线变换器 谐振开关电容变换器 多谐振开关槽式变换器 准并联架构
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基于图形处理器的水下目标传递函数多频点处理方法
8
作者 钱浩然 王斌 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第14期153-157,共5页
为了提高水下目标宽带回波的计算速度,本文提出一种基于图形处理器GPU的散射传递函数多频点快速计算解决方案。相较于传统算法中逐个频率点计算的方式,CUDA快速算法充分利用各频点处目标强度的相对独立性,基于GPU的硬件特点,同时计算宽... 为了提高水下目标宽带回波的计算速度,本文提出一种基于图形处理器GPU的散射传递函数多频点快速计算解决方案。相较于传统算法中逐个频率点计算的方式,CUDA快速算法充分利用各频点处目标强度的相对独立性,基于GPU的硬件特点,同时计算宽带内的散射声场,从而显著提高了计算效率。本文以潜航器模型为算例,对不同网格数量下模型的目标散射传递函数计算速度进行对比分析。仿真结果表明,相较于传统的CPU串行计算,采用CUDA快速算法能够实现超过80的加速比,有效提高了计算速度。 展开更多
关键词 板块元方法 图像处理器 计算统一设备架构 并行计算
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多星协同观测遗传-演进双层任务规划算法 被引量:2
9
作者 李阳阳 罗俊仁 +1 位作者 张万鹏 项凤涛 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期2044-2053,共10页
多星协同任务规划方法是天基卫星系统管控的关键支撑。围绕多星协同对地观测任务展开分析,首先建立多星协同任务规划模型,包括卫星轨道参数、约束条件和待观测目标点等;其次设计了遗传演进双层求解架构,将多星任务规划问题拆解为顶层多... 多星协同任务规划方法是天基卫星系统管控的关键支撑。围绕多星协同对地观测任务展开分析,首先建立多星协同任务规划模型,包括卫星轨道参数、约束条件和待观测目标点等;其次设计了遗传演进双层求解架构,将多星任务规划问题拆解为顶层多星任务分配问题和底层单星任务调度问题,上层采用基于引导的多种群遗传算法(multi-population genetic algorithm,MPGA),将启发式结果融入到任务分配算法中,下层采用改进遗传算法对单星任务调度问题进行求解;最后针对适用性问题,设定随机和均匀分布两组目标,采用不同卫星数量设计实验验证了遗传演进双层求解框架的有效性。 展开更多
关键词 卫星任务规划 遗传演进架构 多种群遗传算法 并行算法
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可扩展架构的超大点数FFT处理器设计
10
作者 王江 吴佳 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第5期54-59,共6页
面向合成孔径雷达、遥感、电子对抗等领域研究了一款高性能的超大点数快速傅里叶变换(FFT)处理器。文中提出了一种可扩展架构,即针对不同的应用场景可以动态实时调整FFT算法的基数以及处理点数;存储器划分为16个存储模块,可以通过产生... 面向合成孔径雷达、遥感、电子对抗等领域研究了一款高性能的超大点数快速傅里叶变换(FFT)处理器。文中提出了一种可扩展架构,即针对不同的应用场景可以动态实时调整FFT算法的基数以及处理点数;存储器划分为16个存储模块,可以通过产生无冲突地址进行访问,输出与输入数据帧可以共享同一存储器,具备高效存储器特征。FFT运算采用并行流水线排布,当采用高基算法时,可高并行度访问存储器,实现并行计算,从而获得明显的实时性优势。FFT各级运算采用循环移位寄存器产生地址,以保证蝶算单元输入数据的抽取间隔,并在最后一级输出时进行循环移位寄存器反转操作产生地址,实现输入输出共享存储器。所提设计方法规整、高效、适用范围广泛,便于现场可编程逻辑器件以及集成电路实施,并且也将持续受益于存储器工艺的提升。 展开更多
关键词 快速傅里叶变换 并行计算 可扩展架构 高效存储器 流水线
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一种新型多DSP并行计算结构及其应用 被引量:14
11
作者 王祖斌 彭应宁 +2 位作者 王秀坛 汤俊 王希勤 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期19-22,共4页
传统的雷达信号处理系统的设计方法是针对特定应用的 ,因此系统的通用性差 ,而具有超级计算机体系结构的通用高速实时雷达信号处理系统有望解决这一问题。该系统的关键部件为担负具体计算任务的处理结点。首先提出了一种新型的、由 5片A... 传统的雷达信号处理系统的设计方法是针对特定应用的 ,因此系统的通用性差 ,而具有超级计算机体系结构的通用高速实时雷达信号处理系统有望解决这一问题。该系统的关键部件为担负具体计算任务的处理结点。首先提出了一种新型的、由 5片ADSP - 2 10 6x构成的多DSP并行计算结构。它具有运算能力强、I/O带宽大、通信手段多样、能灵活地改变拓扑结构、可扩展、通用性强等特点。并且以此并行计算结构为核心设计实现了通用高速实时雷达信号处理系统的处理结点。 展开更多
关键词 雷达 数字信号处理 计算机体系结构 并行计算结构
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LS MPP并行图像处理机 被引量:11
12
作者 陈朝阳 王忠 +3 位作者 沈绪榜 桑红石 赵冰茹 陈小铁 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期292-296,共5页
L S MPP是一个包含 10 2 4个处理元的细粒度并行 SIMD计算机 .为了满足低级图像处理的需要 ,以二维网格互连构成 32× 32阵列 .该文介绍 L S MPP并行处理机的系统组成、处理元结构、系统控制器、存储器组织 .并对 L S
关键词 大规模并行处理 图像处理 并行图像处理机 LSMPP 计算机
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面向新型硬件构架的新一代GIS基础并行算法研究 被引量:24
13
作者 吴立新 杨宜舟 +5 位作者 秦承志 张树清 张立强 方金云 孙文彬 刘善军 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2013年第4期1-8,共8页
随着减灾应急、流域模拟、智能交通、宏观规划、区域发展等大型地学问题的不断涌现,地理信息系统(GIS)处理的数据量和计算规模不断扩大,而主流GIS仍以串行计算为基础框架,不能充分利用和发挥当前新型硬件构架(单机多核、多机多核、集群... 随着减灾应急、流域模拟、智能交通、宏观规划、区域发展等大型地学问题的不断涌现,地理信息系统(GIS)处理的数据量和计算规模不断扩大,而主流GIS仍以串行计算为基础框架,不能充分利用和发挥当前新型硬件构架(单机多核、多机多核、集群等)计算机资源的能力,难以满足实际应用的规模与高效需求。该文在分析了基础地理算法研究现状的基础上,按计算数据的关联性将基础地理算法的计算特征分为本地计算、邻域计算、区域计算和全局计算,按计算过程的资源消耗分为数据密集型、计算密集型和I/O密集型,提出了相应的并行计算策略,包括串行算法的并行改造、并行算法的性能提升和并行算法的创新设计等。进而研发了面向新型硬件构架的新一代GIS的基础地理并行计算算法库和中间件,并已集成到国产高性能GIS平台——HiGIS中,将会促进我国GIS研究、技术、系统和应用的跨越式发展。 展开更多
关键词 硬件构架 并行算法 矢量 栅格 高性能 HiGIS
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并行测试技术综述 被引量:58
14
作者 肖明清 朱小平 夏锐 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2005年第3期22-25,共4页
分析了并行测试概念,详细地论述了并行测试的实现方式及各种实现方式的优缺点,提出了并行测试系统的几种基本架构,为并行测试技术应用到我军航空武器装备的维护保障中作了有益的基础性工作。
关键词 并行测试 顺序测试 测试成本 实现方式 系统架构
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分布式并行计算网络体系结构研究 被引量:9
15
作者 胡凯 胡建平 王强 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2000年第2期113-115,共3页
随着网络用户的迅速扩展,利用网上资源构筑分布式并行计算环境进行中、大粒度任务的分布式并行计算这一课题已呈现出重要研究价值,本文分析了现有各类互连系统的本质特点,明确了构筑分布式并行网络和现有网络体制之间存在的主要矛盾... 随着网络用户的迅速扩展,利用网上资源构筑分布式并行计算环境进行中、大粒度任务的分布式并行计算这一课题已呈现出重要研究价值,本文分析了现有各类互连系统的本质特点,明确了构筑分布式并行网络和现有网络体制之间存在的主要矛盾,提出了一种新的分布式并行计算网络体系结构模型并讨论了实现中的关键问题. 展开更多
关键词 体系结构 自主性 透明性 计算机网络 并行计算
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一种新型的实时图像处理机结构及Sobel电路设计 被引量:7
16
作者 初秀琴 曾祥永 李玉山 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期506-508,511,共4页
设计了基于微机 PCI总线的实时图像处理机 ,设计采用了大规模可编程器件实现处理算法 ;在结构设计上充分利用 FPGA内部 RAM资源 ,集内部缓存结构与处理结构于一体 ;体系结构上采用流水线结构。还给出了平台上 Sobel边缘检测算法的 VHDL... 设计了基于微机 PCI总线的实时图像处理机 ,设计采用了大规模可编程器件实现处理算法 ;在结构设计上充分利用 FPGA内部 RAM资源 ,集内部缓存结构与处理结构于一体 ;体系结构上采用流水线结构。还给出了平台上 Sobel边缘检测算法的 VHDL设计实现及结果。结果证明 ,该设计具有其他处理机所无法比拟的处理速度 ,并且有很大的灵活性和通用性 ,且成本低。 展开更多
关键词 实时图像处理机 PCI总线 可编程器件 图像处理 并行结构 信号处理 Sobel电路
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一种基于分块的遥感影像并行处理机制 被引量:15
17
作者 曾志 刘仁义 +2 位作者 李先涛 张丰 包卫正 《浙江大学学报(理学版)》 CAS CSCD 2012年第2期225-230,共6页
高性能计算的基础是集群体系下的大规模并行计算.遥感图像处理效率的提高,依赖于并行计算技术的运用.在分析了已有网格计算环境下分布式任务分配方法的基础上,针对远海遥感影像目标物数量相对较少的特点,从软件角度利用四叉树结构对目... 高性能计算的基础是集群体系下的大规模并行计算.遥感图像处理效率的提高,依赖于并行计算技术的运用.在分析了已有网格计算环境下分布式任务分配方法的基础上,针对远海遥感影像目标物数量相对较少的特点,从软件角度利用四叉树结构对目标区域进行划分,同时采用动态负载均衡的任务分配策略与并行计算的思想,提出了对影像进行并行处理的集群体系任务分配算法模型,实验表明该集群体系下任务分配模型能有效提高图像并行处理的速度. 展开更多
关键词 集群体系 并行计算 四叉树结构 影像处理
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基于数据级任务分解的配电网分布式并行计算平台 被引量:14
18
作者 黄伟 庞琳 +1 位作者 曹彬 焦润海 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期1103-1108,共6页
为实现大规模配电网的实时分析计算,构建了基于数据级任务分解的配电网分布式并行计算平台。结合配电网运行结构和设备配置,以配电网馈线作为分析单元,采用数据级并行计算方式对配电网计算任务进行分解。配置管理模块、实例、执行端和... 为实现大规模配电网的实时分析计算,构建了基于数据级任务分解的配电网分布式并行计算平台。结合配电网运行结构和设备配置,以配电网馈线作为分析单元,采用数据级并行计算方式对配电网计算任务进行分解。配置管理模块、实例、执行端和客户端4个子系统,分别实现任务生成、任务分解、任务派发以及子任务计算等功能,形成分布式并行计算平台框架。引入消息中间件ZeroMQ技术,采用不同类型套接字的组合实现分布式系统内部的N-N高效通信及与外部系统的数据交互。为验证该平台的实用性及并行计算性能,在平台上实现了山东省某市的城市配电网全局状态估计的分布式并行计算。算例分析表明:在配电网节点达到一定规模时,采用该平台进行分布式并行计算具有明显的速度优势。 展开更多
关键词 数据级并行 分布式并行计算平台 配电网 分布式通信架构
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支持无共享结构的并行DBMS软件结构 被引量:6
19
作者 金树东 冯玉才 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 1998年第6期520-524,共5页
文中介绍并行数据库系统PARO的体系结构设计,它能很好地支持无共享结构的并行计算机.并描述该系统的软件结构,说明如何在这一软件结构下开发事务间并行性、查询内的操作间和操作内并行性.
关键词 并行数据库 体系结构 DBMS 并行计算机
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基于开放式结构的并联机床数控系统建造 被引量:7
20
作者 倪雁冰 黄田 +4 位作者 王辉 王洋 张玉明 梅江平 李亚 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期544-549,共6页
结合并联机床数控采用以“PC+适配器”为硬件平台 ,以 Windows操作系统为软件平台建造样机的开放式数控系统 .着重研究数控系统的总体方案、硬件平台建造技术、多任务实时调度策略、用户界面设计技术及并联机床仿真技术 ,并按照软件工... 结合并联机床数控采用以“PC+适配器”为硬件平台 ,以 Windows操作系统为软件平台建造样机的开放式数控系统 .着重研究数控系统的总体方案、硬件平台建造技术、多任务实时调度策略、用户界面设计技术及并联机床仿真技术 ,并按照软件工程思想编制了数控系统软件 . 展开更多
关键词 并联机床 开放式结构 CAD CAM 数控系统
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