嵌入式多媒体流计算的自适应机制与跨层优化

目前常用的嵌入式多媒体流计算系统缺乏动态优化机制，虽然新型流处理器增加了硬件可伸缩功能，但是由于系统仍不能根据需求定制所需计算资源，导致资源利用效率不高。本项目研究嵌入式多媒体流计算的自适应优化问题，内容包括用于联合优化的系统分析模型，支持双向信息传递的跨层结构和资源受限条件下的系统优化方法。创新性地结合转移函数法和状态变量法建立系统分析模型；并根据多媒体流计算的软实时性，提出以双向跨层信息传递结构替代传统的单向信息传递结构，实现计算资源和服务质量的联合优化。通过预测和调度主动利用流计算任务的统计特性，均衡计算负载；以博弈方式使系统组件通过相互竞争与合作，实现对共享资源的合理分配与高效利用。这种计算模式具有适应外在需求动态优化自身组织结构的能力，可节省系统能耗。研究结果为新一代节能型嵌入式多媒体系统的优化设计提供了新思路，对丰富和发展嵌入式流计算的学科理论有重要意义，具有广泛的应用前景。