目前,多核实时系统中同步任务的节能调度研究主要针对的是同构多核处理器平台,而异构多核处理器架构能够更有效地发挥系统性能。将现有的研究直接应用于异构多核系统,在保证可调度性的情况下会导致能耗变高。对此,通过使用动态电压与频...目前,多核实时系统中同步任务的节能调度研究主要针对的是同构多核处理器平台,而异构多核处理器架构能够更有效地发挥系统性能。将现有的研究直接应用于异构多核系统,在保证可调度性的情况下会导致能耗变高。对此,通过使用动态电压与频率调节(Dynamic Voltage Frequency Scaling,DVFS)技术,研究异构多核实时系统中基于任务同步的节能调度问题,提出同步感知的最大能耗节省优先算法(Synchronization Aware-Largest Energy Saved First,SA-LESF)。该算法针对所有任务的速度配置进行迭代优化,直至所有任务均达到其最大限度节能的速度配置。此外,进一步提出基于动态松弛时间回收的同步感知最大能耗节省优先算法(Synchronization Aware-Largest Energy Saved First with Dynamic Reclamation,SA-LESF-DR)。该算法在保证实时任务可调度的同时,实施相应的回收策略,进一步降低系统能耗。实验结果表明,SA-LESF与SA-LESF-DR算法在能耗表现上具有优势,在相同任务集下,相比其他算法可节省高达30%的能耗。展开更多
在实现“双碳”目标的背景下,城市轨道交通需要实现节能低碳运行。现有牵引供电系统(traction power supply system,TPSS)采用下垂控制策略存在再生制动能量利用率低、缺乏对系统潮流主动有效控制及优化手段等问题。该文分析双向变流器...在实现“双碳”目标的背景下,城市轨道交通需要实现节能低碳运行。现有牵引供电系统(traction power supply system,TPSS)采用下垂控制策略存在再生制动能量利用率低、缺乏对系统潮流主动有效控制及优化手段等问题。该文分析双向变流器的下垂参数对系统用电量的影响,进而提出一种实现牵引负荷功率最优分配的协同控制方法,该方法对双向变流器的下垂参数实时优化和调整,促进机车再生制动能量的流动,有效提高再生制动能量利用率,显著提升系统协同控制性能。经仿真计算,采用该方法可年节约0.17亿k W·h电量,有效助力城市轨道交通牵引供电系统安全、经济运行。展开更多
基于2002—2025年IRI(International Research Institute for Climate and Society)实时多模式预测资料,构建了一个面向事件的ENSO(El Nino-Southern Oscillation)峰值诊断框架,定量评估预测系统对峰值强度与峰值时间两项关键特征的可...基于2002—2025年IRI(International Research Institute for Climate and Society)实时多模式预测资料,构建了一个面向事件的ENSO(El Nino-Southern Oscillation)峰值诊断框架,定量评估预测系统对峰值强度与峰值时间两项关键特征的可预报性。尽管IRI系统在ENSO时间序列上可维持8~9 mon的较高技巧,但传统统计指标难以反映具体事件在峰值阶段的系统性偏差。结果表明,随着预报时效延长,预测的峰值强度普遍减弱,并呈现出显著的强度依赖特征。中等和强事件往往被低估,但弱事件更容易被高估。在模式差异方面,动力模式在再现中、强事件的峰值振幅上更有优势,但在弱事件中,统计模式的预测反而更接近观测。在峰值时间方面,模式预测普遍存在偏晚现象,并且滞后误差会随着预报时效持续累积。峰值时间偏差还呈现明显的冷暖不对称结构,拉尼娜事件的滞后程度显著强于厄尔尼诺事件。在不同模式类型的比较中,统计模式在拉尼娜事件中的峰值时间偏差远大于动力模式,而在厄尔尼诺事件中两类模式的差异相对较小。总体而言,本研究揭示了现有ENSO预测系统在峰值特征上的偏差结构,并指出动力与统计模式的互补性,为改进多模式集合策略和提升ENSO预测性能提供了科学依据。展开更多
为应对低空飞行器(low-altitude aircraft,LAA)日益增长的自主计算需求与有限机载能源之间的日益突出的矛盾,动态电压频率调整(dynamic voltage and frequency scaling,DVFS)技术作为平衡性能与功耗的关键,对提升LAA续航与任务能力具有...为应对低空飞行器(low-altitude aircraft,LAA)日益增长的自主计算需求与有限机载能源之间的日益突出的矛盾,动态电压频率调整(dynamic voltage and frequency scaling,DVFS)技术作为平衡性能与功耗的关键,对提升LAA续航与任务能力具有重要研究价值。在剖析LAA异构计算架构与动态负载特性的基础上,系统梳理了DVFS技术的演进路径,总结了从传统启发式、前瞻性预测式,到基于学习的自适应式与面向异构平台的系统级协同优化等主流方法,并对比分析了各类策略在实时性保障、动态响应与实现复杂度等方面的优劣。以水空跨介质飞行器(aerial-aquatic vehicles,AAVs)为例,重点探讨了极端工况对现有DVFS技术提出的严峻挑战。结合当前研究的不足,对未来融合模式感知、轻量化预测与多维度资源协同的整体式管理框架进行了展望。展开更多
文摘目前,多核实时系统中同步任务的节能调度研究主要针对的是同构多核处理器平台,而异构多核处理器架构能够更有效地发挥系统性能。将现有的研究直接应用于异构多核系统,在保证可调度性的情况下会导致能耗变高。对此,通过使用动态电压与频率调节(Dynamic Voltage Frequency Scaling,DVFS)技术,研究异构多核实时系统中基于任务同步的节能调度问题,提出同步感知的最大能耗节省优先算法(Synchronization Aware-Largest Energy Saved First,SA-LESF)。该算法针对所有任务的速度配置进行迭代优化,直至所有任务均达到其最大限度节能的速度配置。此外,进一步提出基于动态松弛时间回收的同步感知最大能耗节省优先算法(Synchronization Aware-Largest Energy Saved First with Dynamic Reclamation,SA-LESF-DR)。该算法在保证实时任务可调度的同时,实施相应的回收策略,进一步降低系统能耗。实验结果表明,SA-LESF与SA-LESF-DR算法在能耗表现上具有优势,在相同任务集下,相比其他算法可节省高达30%的能耗。
文摘在实现“双碳”目标的背景下,城市轨道交通需要实现节能低碳运行。现有牵引供电系统(traction power supply system,TPSS)采用下垂控制策略存在再生制动能量利用率低、缺乏对系统潮流主动有效控制及优化手段等问题。该文分析双向变流器的下垂参数对系统用电量的影响,进而提出一种实现牵引负荷功率最优分配的协同控制方法,该方法对双向变流器的下垂参数实时优化和调整,促进机车再生制动能量的流动,有效提高再生制动能量利用率,显著提升系统协同控制性能。经仿真计算,采用该方法可年节约0.17亿k W·h电量,有效助力城市轨道交通牵引供电系统安全、经济运行。
文摘基于2002—2025年IRI(International Research Institute for Climate and Society)实时多模式预测资料,构建了一个面向事件的ENSO(El Nino-Southern Oscillation)峰值诊断框架,定量评估预测系统对峰值强度与峰值时间两项关键特征的可预报性。尽管IRI系统在ENSO时间序列上可维持8~9 mon的较高技巧,但传统统计指标难以反映具体事件在峰值阶段的系统性偏差。结果表明,随着预报时效延长,预测的峰值强度普遍减弱,并呈现出显著的强度依赖特征。中等和强事件往往被低估,但弱事件更容易被高估。在模式差异方面,动力模式在再现中、强事件的峰值振幅上更有优势,但在弱事件中,统计模式的预测反而更接近观测。在峰值时间方面,模式预测普遍存在偏晚现象,并且滞后误差会随着预报时效持续累积。峰值时间偏差还呈现明显的冷暖不对称结构,拉尼娜事件的滞后程度显著强于厄尔尼诺事件。在不同模式类型的比较中,统计模式在拉尼娜事件中的峰值时间偏差远大于动力模式,而在厄尔尼诺事件中两类模式的差异相对较小。总体而言,本研究揭示了现有ENSO预测系统在峰值特征上的偏差结构,并指出动力与统计模式的互补性,为改进多模式集合策略和提升ENSO预测性能提供了科学依据。
文摘为应对低空飞行器(low-altitude aircraft,LAA)日益增长的自主计算需求与有限机载能源之间的日益突出的矛盾,动态电压频率调整(dynamic voltage and frequency scaling,DVFS)技术作为平衡性能与功耗的关键,对提升LAA续航与任务能力具有重要研究价值。在剖析LAA异构计算架构与动态负载特性的基础上,系统梳理了DVFS技术的演进路径,总结了从传统启发式、前瞻性预测式,到基于学习的自适应式与面向异构平台的系统级协同优化等主流方法,并对比分析了各类策略在实时性保障、动态响应与实现复杂度等方面的优劣。以水空跨介质飞行器(aerial-aquatic vehicles,AAVs)为例,重点探讨了极端工况对现有DVFS技术提出的严峻挑战。结合当前研究的不足,对未来融合模式感知、轻量化预测与多维度资源协同的整体式管理框架进行了展望。
