基于模拟退火算法的可重构计算系统软硬件划分方法研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fullsfulls
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
可重构计算系统通常由通用处理器和可编程器件组成,同时拥有受限的硬件资源和软件资源。任务可以被划分到软件或者硬件上执行,但两者将在任务执行时间、功耗等方面产生显著的差别。为了充分利用硬件资源并使系统满足应用场景需求,需要对任务进行有效的软硬件划分。软硬件划分是当前可重构计算系统设计中的关键步骤和研究热点。
   软硬件划分为组合优化问题,已经被证明为NP问题,目前的研究主要是基于启发式算法来解决此类问题,研究的重点在于提高算法的收敛速度和解的质量。因此本文在两种任务集规模下,提出改进的启发式划分算法来提高算法收敛速度和解质量。
   在中小规模任务集的情况下,使用改进的模拟退火算法进行软硬件划分。模拟退火算法是解决软硬件划分问题常用的启发式算法,但是其收敛速度过慢且解的质量有待提高。本文通过改进算法的扰动模型和退火进度来改进其收敛速度慢的问题。针对算法存在解质量较差的问题,本文在总结现有代价函数的基础上提出一种新的代价函数计算方法。该方法对算法在解空间上的搜索方向进行引导,避免了搜索的盲目性,从而使算法能快速搜索到近似最优解,提高划分质量。
   在大规模任务集的情况下,结合改进的贪心算法和模拟退火算法对软硬件划分进行了研究。在大任务集下,单纯使用一种启发式算法会导致算法运行时间增加及划分质量下降。针对存在的上述问题,在文中首先使用改进的贪心算法对任务集进行初始化。贪心算法时间复杂度较低且容易实现,输出的解能接近全局近似最优解所在区域。然后使用改进的模拟退火算法,在初始化的基础上继续进行搜索。模拟退火算法全局搜索能力较强,能最终获得全局近似最优解。
   为验证本文算法,使用通用的TGFF工具生成随机的测试任务集,在同一平台上实现了本文算法和对比算法。实验分析表明,本文的算法在中小任务规模下,运行时间较对比的算法减少,同时解的质量有所提高。在大任务集下,本文算法的运行时间虽较贪心算法要长,但解得质量要高;同时本文算法在运行时间和解的质量上都较对比的模拟退火算法要优。
其他文献
摘要:高校固定资产是我国高等教育发展必备的物资基础及办学规模大小的评价指标。近年来随着我国高等教育事业的快速发展,国家各级政府对教育事业投入的逐步加大,高校自身扩张等原因,高校固定资产数量上实际呈一个增长态势。文章简要分析两部新制度对固定资产核算已经完善之处,重点分析制度有待进一步修订完善的地方,对高校更好开展固定资产会计核算工作提出了建议。  关键词:新制度;高校;固定资产;核算  中图分类号:
期刊
摘要:在对会议旅游目的地内涵、选择会议旅游目的地应考虑的因素等进行回顾的基础上,重庆要建设成为具有吸引力的会议旅游目的地,不仅需要具备会议旅游目的地的普遍特征,还需建立具有特色、符合市情的旅游目的地要素。当前,重庆已具备建设会议旅游目的地可行性要素,应通过多种举措过发挥会议旅游联动效应,促进重庆会议旅游业的繁荣和发展。  关键词:会议旅游目的地;选择因素;建设;重庆  中图分类号:F590 文献标
期刊
煤炭工业是国家经济发展的命脉,其行业的重要地位和不可替代性不言而喻。然而,从近几年的实际情况看来,中国煤炭行业的安全生产形势却不容乐观,其中因CH4含量超标导致事故发生占绝大多数。为此改善煤矿生产企业安全监测设备、提高管理手段是急需解决的问题。对矿井生产系统安全的监测,国内外先后研制出多种类型的计算机监测系统,但由于现有监测系统具有成本高、功耗高和设备庞大等特点,不适应大多数中小型煤矿特别是小型煤矿的需求,不具备普及性,因此开发低成本煤矿监测系统具有显著的现实意义和实用价值。 本课题采用先进的传
摘 要:实训基地是为学生提供岗位技能训练,保证学生掌握一定职业技能的场所,是高职教育的基本硬件,其建设水平的高低直接影响着高职院校的教学质量与水平。扬州工业职业技术学院钻井技术专业作为国家重点建设专业钻井技术专业,对在校学生进行HSE职业培训是专业实训室建设的重中之重,文章对钻井专业HSE实训室建设进行探讨。  关键词:高职高专院校;钻井专业;HSE实训基地  中图分类号:T406.2 文献标识码
期刊
摘 要:随着用电信息采集系统建设的不断推进,营销管理“六化”工作不断深入,通过深化系统功能应用建立健全组织体系,制定周密实施方案,明确相关部门职责,扎扎实实抓落实,进一步促进营销精细化管理工作。文章结合工作实际,深入剖析电力营销抄表核算存在的问题,探讨了公司对抄核工作的任务要求,并提出了加强抄表核算管理工作的思路和措施。  关键词:智能营销;营销管理;抄表自动化  中图分类号:F713.5 文献标
期刊
摘 要:存货作为公司一项占有很大比重的流动资产,其管理水平的高低对企业来说尤为重要,因此,企业必须重视对存货的管理,才能提高自身的经济效益。文章以DJ公司为例,对其存货管理方面存在的突出问题进行了分析,并提出了合理利用存货、加强存货管理的措施和建议,希望能为DJ公司的健康、快速发展提供有益的参考。  关键词:存货管理;现状分析;存在的问题;解决措施  中图分类号:F274 文献标识码:A 文章编号
期刊
经济的迅速发展,对地区电网供电能力提出更高的要求,给地区配电网供电能力研究带来新的挑战。PowerWorld Simulator软件是美国PowerWorld公司开发的一个可视化电力系统模拟仿真软件包,具有良好的用户界面和交互性。本文采用PowerWorld Simulator软件,对北京大兴地区电网的潮流和线路供电能力进行了分析计算,确定出各种运行方式下该地区电网内线路、变压器的负载率和节点的电
摘 要:智能电网在给调度自动化技术带来重大机遇的同时,也提出了更多的挑战。面对大电网运行的特性中,新能源入网、网架结构日益复杂、输电等级不断提高的情况,必须积极发展经济型调度,以降低电网损耗,提升电网集约化水平,文章就经济型调度的实现措施和途径展开了讨论。  关键词:智能电网;经济型调度;集约化;自动化  中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)27-0090
期刊
摘 要:城市中心区是城市中最具发展潜力的地域。重庆城市中心区在得到前所未有的发展同时,也带来了一系列不容忽视的问题。梳理重庆城市中心区演变的历程,对中心区发展的驱动因子以及存在的空心化、交通堵塞、商务功能弱化等问题进行分析,提出了建设人性化社区、打造CBD、加快拥堵治理、实施税收分区等优化措施。  关键词:城市中心区;演变;优化  中图分类号:TU984.16 文献标识码:A 文章编号:1006-
期刊
摘 要:某矿2903综采工作面,由于二2煤层埋藏深、煤层的透气性差和工作面受地质构造影响,导致2903综采工作面回采期间瓦斯涌出异常,给安全生产带来很大隐患,实践证明2903综采工作面采取上隅角插管抽放,降低了生产期间上隅角的瓦斯浓度,有效保证了工作面能够安全、快速、经济的生产。  关键词:瓦斯涌出异常;上隅角插管抽放  中图分类号:TD712.6 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2
期刊