本發(fā)明涉及一種基于多核異構(gòu)處理器的運(yùn)維多模態(tài)決策感知系統(tǒng)
背景技術(shù)：
隨著云計(jì)算及虛擬化，呈現(xiàn)出“大規(guī)?！薄ⅰ案呙芏取?、“高能耗”、“復(fù)雜化”等特點(diǎn)，建設(shè)與發(fā)展新一代數(shù)據(jù)中心，提升數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理將變得日趨重要，數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)架構(gòu)融合管理與智能將成為數(shù)據(jù)中心發(fā)展的新趨勢(shì)。
目前，運(yùn)維缺乏自動(dòng)化手段，被動(dòng)運(yùn)維，效率低下，大規(guī)模it設(shè)施帶來(lái)管理壓力。需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的自動(dòng)化監(jiān)控，提高系統(tǒng)和環(huán)境參數(shù)的及時(shí)告警能力，提高系統(tǒng)和環(huán)境異常變化的響應(yīng)速度和監(jiān)控水平。使用傳感器和攝像頭等各種手段感知信息，就能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的服務(wù)管理軟件平臺(tái)。
多源信息融合通過(guò)感知部件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)來(lái)獲得信息。信息融合涉及多種不同的感知器和不同的執(zhí)行器，不同的感知設(shè)備會(huì)產(chǎn)生不同類型的數(shù)據(jù)。如何有效的融合這些多模態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)而正確地反映運(yùn)維的狀態(tài)是十分重要的研究課題。
傳感器子系統(tǒng)為環(huán)境探測(cè)裝置，作用在實(shí)時(shí)地檢測(cè)環(huán)境變化并為數(shù)據(jù)融合子系統(tǒng)提供相關(guān)數(shù)據(jù)；決策支持子系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)融合的結(jié)構(gòu)及時(shí)進(jìn)行勢(shì)態(tài)估計(jì)，該結(jié)果又為傳感器管理提供重要依據(jù)；傳感器管理子系統(tǒng)根據(jù)前面幾個(gè)階段提供的反饋信息，對(duì)傳感器資源進(jìn)行實(shí)時(shí)地調(diào)整和優(yōu)化。
攝像頭目標(biāo)檢測(cè)是將目標(biāo)的狀態(tài)作為跟蹤的初始狀態(tài)，同時(shí)對(duì)目標(biāo)建模，獲取相關(guān)特征構(gòu)造目標(biāo)的描述模型，然后在后續(xù)的圖像中利用目標(biāo)模型，采用濾波的方式估計(jì)目標(biāo)的當(dāng)前狀態(tài)，同時(shí)利用當(dāng)前狀態(tài)更新目標(biāo)模型。
固定模型集的最優(yōu)估計(jì)是全假設(shè)估計(jì)，即考慮每一時(shí)刻系統(tǒng)的所有可能模式。其模型集是預(yù)先確定的，而不管模型本身是不是時(shí)變的。所以，有必要利用某些假設(shè)管理技術(shù)來(lái)建立更有效的非假設(shè)樹(shù)算法，以保證剩余的假設(shè)數(shù)量在一定范圍內(nèi)。所謂廣義偽bayes方法(gpb)，就是在時(shí)刻k，進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)時(shí)僅考慮系統(tǒng)過(guò)去有限個(gè)采樣時(shí)間間隔內(nèi)的目標(biāo)模型歷史。
異構(gòu)計(jì)算主要是指使用不同類型指令集和體系架構(gòu)的計(jì)算單元組成系統(tǒng)的計(jì)算方式。常見(jiàn)的計(jì)算單元類別包括cpu、gpu等處理器。異構(gòu)計(jì)算近年來(lái)得到更多關(guān)注，主要是因?yàn)橥ㄟ^(guò)提升cpu時(shí)鐘頻率和內(nèi)核數(shù)量而提高計(jì)算能力的傳統(tǒng)方式遇到了散熱和能耗瓶頸。而gpu等專用計(jì)算單元雖然工作頻率較低，具有更多的內(nèi)核數(shù)和并行計(jì)算能力，總體性能/芯片面積的比和性能/功耗比都很高，卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有得到充分利用。
cpu的設(shè)計(jì)讓其比較擅長(zhǎng)于處理不規(guī)則數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和不可預(yù)測(cè)的存取模式，以及遞歸算法、分支密集型代碼和單線程程序。這類程序任務(wù)擁有復(fù)雜的指令調(diào)度、循環(huán)、分支、邏輯判斷以及執(zhí)行等步驟。而gpu擅于處理規(guī)則數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和可預(yù)測(cè)存取模式。集合兩者的長(zhǎng)處，用異構(gòu)計(jì)算來(lái)達(dá)到整體性能的最佳化。
多核處理器是指在一枚處理器中集成兩個(gè)或多個(gè)完整的計(jì)算引擎(內(nèi)核)，此時(shí)處理器能支持系統(tǒng)總線上的多個(gè)處理器，由總線控制器提供所有總線控制信號(hào)和命令信號(hào)。多核異構(gòu)處理器的運(yùn)用為多模態(tài)決策提供了技術(shù)保障。
控制配置標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)i/o接口板?？刂葡到y(tǒng)的接口有a/d轉(zhuǎn)換器、d/a轉(zhuǎn)換器、各種運(yùn)動(dòng)控制卡、計(jì)數(shù)器及數(shù)字量輸入輸出設(shè)備等。輸入接口也稱輸入回路，來(lái)自傳感器的信號(hào)要經(jīng)過(guò)輸入回路濾波、整形、放大等處理后，才能送到處理器進(jìn)行運(yùn)算。由于傳感器檢測(cè)的信號(hào)有模擬和數(shù)字兩類，而計(jì)算機(jī)只能接收數(shù)字信號(hào)，因此要用輸入接口電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，即在輸入接口中采用a/d轉(zhuǎn)換器。
輸出的電信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，而有些執(zhí)行器需要輸出模擬信號(hào)，因此輸出接口需要d/a轉(zhuǎn)換器。同時(shí)，由于輸出信號(hào)較弱，不能直接控制執(zhí)行器，因此輸出電路中大多采用由大功率晶體管組成的輸出驅(qū)動(dòng)器，由輸出信號(hào)控制晶體管的導(dǎo)通與截止，從而控制執(zhí)行器的搭鐵回路。
運(yùn)維預(yù)警防范系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)是使得系統(tǒng)能夠通過(guò)各種軟件及硬件對(duì)上下文信息進(jìn)行感知，從而通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整各子系統(tǒng)連接以及業(yè)務(wù)傳送路徑來(lái)隱蔽系統(tǒng)的異構(gòu)。為應(yīng)用添加上下文感知功能的目的在于減少業(yè)務(wù)過(guò)程中所需的人為干預(yù)，從而使得應(yīng)用能夠自動(dòng)的根據(jù)環(huán)境的變化進(jìn)行調(diào)整。
本發(fā)明提供了一種基于多核異構(gòu)處理器的運(yùn)維多模態(tài)決策感知系統(tǒng)，利用傳感器和攝像機(jī)獲得運(yùn)維環(huán)境數(shù)據(jù)，通過(guò)輸入接口和上下文感知，將信號(hào)送到多核異構(gòu)處理器，進(jìn)行多模態(tài)決策，通過(guò)輸出接口，經(jīng)總線傳送決策信息到控制單元，控制管理平臺(tái)和預(yù)警防范，以實(shí)現(xiàn)事故自動(dòng)預(yù)警防范。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種基于多核異構(gòu)處理器的運(yùn)維多模態(tài)決策感知系統(tǒng)。本發(fā)明包括以下特征：
發(fā)明技術(shù)方案
1.一種基于多核異構(gòu)處理器的運(yùn)維多模態(tài)決策感知系統(tǒng)，其具體步驟如下：
1)利用傳感器和攝像頭，獲得運(yùn)維環(huán)境數(shù)據(jù)；
2)通過(guò)輸入接口和上下文感知，將信號(hào)送到多核異構(gòu)處理器；
3)使用多核異構(gòu)處理器，進(jìn)行多模態(tài)決策；
4)通過(guò)輸出接口，經(jīng)總線傳送決策信息到控制單元；
5)再利用控制單元，控制管理平臺(tái)和預(yù)警防范。
附圖說(shuō)明
圖1是基于多核異構(gòu)處理器的運(yùn)維多模態(tài)決策感知系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施方式
這種基于多核異構(gòu)處理器的運(yùn)維多模態(tài)決策感知系統(tǒng)，包括如下步驟：
1)利用傳感器和攝像頭，獲得運(yùn)維環(huán)境數(shù)據(jù)；
2)通過(guò)輸入接口和上下文感知，將信號(hào)送到多核異構(gòu)處理器；
3)使用多核異構(gòu)處理器，進(jìn)行多模態(tài)決策；
4)通過(guò)輸出接口，經(jīng)總線傳送決策信息到控制單元；
5)再利用控制單元，控制管理平臺(tái)和預(yù)警防范。