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关键词：
翡翠贻贝,珍珠层,文石,红外光谱,频率位移
发表时间：
2011-11-30 15:12:59
摘 要 将分布式并行计算引入光谱学信号处理领域。用傅里叶红外光谱仪FT IR- 4100 获得白砂糖、木糖醇、麦芽糖和葡萄糖4 类糖各39 个样本的光谱曲线作为测试数据。在两台软硬件配置相同的计算机平台上运行分布式并行算法。先运用分布式并行方法读取FTIR- 4100 生成的文本文件中的原始数据, 然后进行分布式并行数据预处理, 包括最大峰值标准化校正, Sav itzky-Go lay 平滑降噪算法等, 再运用分布式并行遗传算法抽取糖特征波数共24 个, 最后将提取到的24 个特征波数作为用BP 神经网络输入, 建立3 层人工神经网络。实验结果表明, 分布式并行计算运行结果与单机顺序计算结果比对一致, 在两台计算机并行工作模式下的计算效率比传统的单机顺序计算处理效率高33 6%, 为光谱学信号处理研究领域进行复杂科学计算和提高计算效率提供了新的方法。
在光谱学信号处理领域中研究人员多数关心信号处理的方法, 而较少关心信号处理的效率, 例如在光谱学相关的期刊和相关的著作[1, 2] 中分布式并行算法应用鲜有论述。然而随着传感器技术和计算机技术不断进步, 光谱仪器精密化程度不断提高, 测量范围和分析领域不断扩大, 测量样品的复杂性和数量不断增加, 传统的顺序信号处理模式越来越暴露出其处理速度低下的弊端, 大批的数据往往要处理好几天,大大影响了研究人员的工作效率。有些需光谱实时处理和分析信息的场合, 更是需要能快速完成数据处理。因此, 如何采用先进的计算机技术、数学算法和现有的资源来提高研究效率即显得尤为重要。国内外相关的研究机构已经都注意到并着手解决这个问题, 例如IBM 公司开发用于人机国际象棋大战的Deep Blue 计算机, 北京大学开发研究的湍流并行计算机等即是用来提高计算效率、满足复杂科学运算的需求。
然而, 专业的高端并行计算机购买与开发成本高, 一般的实验室都无法利用现有的高性能计算机技术。因此, 如何利用现有的计算机资源来实现高速计算才是可行之路。针对这个问题, 本文提出了基于Matlab Ver 7 5 0 的分布式并行计算工具( distr ibuted computing to olbo x, DCT ) 并结合个人电脑和互联网技术完成分布式并行计算方法。
然而, 专业的高端并行计算机购买与开发成本高, 一般的实验室都无法利用现有的高性能计算机技术。因此, 如何利用现有的计算机资源来实现高速计算才是可行之路。针对这个问题, 本文提出了基于Matlab Ver 7 5 0 的分布式并行计算工具( distr ibuted computing to olbo x, DCT ) 并结合个人电脑和互联网技术完成分布式并行计算方法。
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