摘要:近年来，云计算的发展为数据中心带来了新的应用场景和需求。其中，虚拟化作为云服务的 重要使能技术，对数据中心服务器 I/O 系统的性能、扩展性和设备种类多样性提出了更高的要求，沿 用传统设备与服务器紧耦合的 I/O 架构将会导致资源冗余，数据中心服务器密度降低，布线复杂度增 加等诸多问题。因此，文章围绕 I/O 资源池化架构的实现机制和方法展开研究，目标是解除设备与服 务器之间的绑定关系，实现接入服务器对 I/O 资源的按需弹性化使用，从根本上解决云计算数据中心 的 I/O 系统问题。同时，还提出了一种基于单根 I/O 虚拟化协议实现多根 I/O 资源池化的架构，该架构通过硬件的外设部件高速互连接口多根域间地址和标识符映射机制，实现了多个物理服务器对同一I/O 设备的共享复用；通过虚拟 I/O 设备热插拔技术和多根共享管理机制，实现了虚拟 I/O 资源在服务 器间的实时动态分配；采用现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array)构建了该架构的原型系 统。结果表明，该架构能够为各个共享服务器提供良好的 I/O 操作性能。

摘要:中国肢体残疾患者数量巨大，佩戴智能仿生假肢是改善和提高患者日常生活活动能力的重要手段之一。针对目前商业化多功能假肢手价格昂贵、实用性低，单自由度假肢手功能单一等缺点，提出了一种低成本自适应假肢手的设计，兼顾假肢手的成本、功能与外观。该假肢手仅用单个电机驱动，完成力量抓取、精确抓取、侧捏这三种日常生活活动能力中最常用的手部动作，并且其手指在一定程度能自适应被抓取物体的形状，增强抓取动作的稳定性。通过理论分析与软件仿真，证实了所设计的新结构假肢手能完成预定的动作。本研究能为后续假肢手的生产使用奠定基础。

摘要:近几年，磷酸铁锂动力电池逐渐成为电动汽车动力电池首选。但是由于材料本身特性，使得磷酸铁锂电池的荷电状态难以精确估算。当电动汽车处于复杂工作环境时，荷电状态估计在保证电动汽车电池操作中的安全性和可靠性方面起到了至关重要的作用。文章采用戴维宁等效电路模型，验证无迹卡尔曼滤波和粒子滤波两种方法的估算效果，并分别与扩展卡尔曼滤波方法作对比，结果证明无迹卡尔曼滤波和粒子滤波都具有更好的估算精度。

摘要:CUDA(Compute Unified Device Architecture)是一种重要的并行处理架构，但其具有相对复杂 的线程管理机制和多重存储模块，从而使得基于 CUDA 的算法时间复杂度很难量化。针对这一问题，提出了一种分层存储理论模型—HMM(Hierarchical Memory Machine)模型，该模型所具有的分层存储结构可以有效地描述图形处理单元设备不同存储模块的物理特性，因此非常适用于对 CUDA 算法时间复杂度的量化评估。作为 HMM 模型的应用实例，文章提出了一种基于 HMM 模型的并行近似字符串匹配算法，并给出了相应算法时间复杂度的计算过程。与串行算法相比，该算法可以获得 60 倍以上的 加速比。

摘要:文章建立了一种高效液相色谱方法对精油中常见的三种单萜化合物橙花醇、芳樟醇、香茅醇进行定性和定量分析，并进行了方法学验证。得到最佳色谱条件为：C18 柱(4.6 mm i.d.×150 mm, 5 μm)，以乙腈∶水＝1∶1(v/v)为流动相，流速为 1.0 mL/min，UV 检测波长 205 nm。同时验证了其精密度及方法的稳定性。结果表明，该方法灵敏度高，重复性好，方法学验证符合要求。进而采用此方法分析了玫瑰精油、柠檬精油、玫瑰香精、柠檬香精中三种单萜化合物的含量。

摘要:随着人机交互技术的不断发展，互动投影技术的应用逐渐广泛。该技术通过摄像机等传感器技术感知周围场景动态并结合投影的显示功能实现交互的方式，如增强现实、结构光编码、三维重建等。基于触控的互动投影技术在未来的嵌入式人机交互系统中具有广阔的前景。文章基于单目摄像机与投影仪系统实现能够在任意平面徒手触摸的交互。系统的功能主要通过前景区域分割、指尖点的定位以及触摸检测三个步骤来实现。与目前相关领域的研究文献进行的对比实验证明，所提算法在稳定性、准确性以及实时性等方面具有一定优势。

摘要:精确而快速地进行虹膜定位是有效地进行虹膜识别的重要前提。传统的虹膜定位方法有Daugman 定位法、Hough 变换定位法等，但其对睫毛比较浓密、虹膜被遮挡较多等情况下的图片处理效果不是很好。文章在总结前人工作的基础上，实现了一套基于深度学习的虹膜定位系统。该系统利用深度学习方法，根据虹膜图像区域的特点，对图像进行像素级分类。根据像素分类结果，可以很好地标识虹膜区域和非虹膜区域，达到定位识别虹膜区域的目的，并在中国科学院自动化所公布的虹膜数据集 CASIA-IrisV3-Interval 上验证了文章工作的有效性，像素分类精度达到约 98.4%，达到了较高 的鲁棒性。

摘要:不平衡数据分类是当前机器学习的研究热点，传统分类算法通常基于数据集平衡状态的前提，不能直接应用于不平衡数据的分类学习。针对不平衡数据分类问题，文章提出一种基于特征选择的改进不平衡分类提升算法，从数据集的不同类型属性来权衡对少数类样本的重要性，筛选出对有效预测分类出少数类样本更意义的属性，同时也起到了约减数据维度的目的。然后结合不平衡分类算法使数据达到平衡状态，最后针对原始算法错分样本权值增长过快问题提出新的改进方案，有效抑制权值的增长速度。实验结果表明，该算法能有效提高不平衡数据的分类性能，尤其是少数类的分类 性能。

摘要:手术机器人应用于脊柱手术中，辅助医生完成脊柱手术中钉道定位、钻钉道等操作，有助于降低医生工作强度，保证了手术操作的精确性、稳定性和安全性。文章针对椎弓根钉内固定术，设计研制了脊柱手术辅机器人系统 RSSS-II。首先，从脊柱手术的临床需求出发，充分考虑术中安全性、手术区域覆盖范围、患者术中摆位以及对机器人占地空间等多方面因素，设计六自由度串联式手术机械臂以及力反馈钻骨装置。其次，以椎弓根钉内固定术中准确定位为目的，对机器人导航定位所涉及的关键技术展开研究，构建了图像导航定位系统。最后，通过精度测试实验和离体样本骨实验，对关键技术及系统的精度、安全性等进行原理性验证。实验结果显示，脊柱手术机器人系统 RSSS-II 能满足手术对精度的要求。

摘要:目前船用蒸馏海水淡化系统中，为减小装置体积并实现系统节能目标，引射器通常需要同时具有抽气和抽水功能，而传统的单级引射器只能形成单一真空度，从而影响淡水产率。文章提出了一种二级双吸口引射器设计方案，通过对引射器的流场特性进行数值模拟，分析结果表明入口流速和压力升高有利于提高真空度，而出口压力升高则会降低真空度。实验结果显示，在流速大于 3.5 m/s时，模拟结果与实验数据基本一致，引射器吸口真空度可达到 92% 和 90%，满足了船用引射器性能要求。