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軟件工程畢業(yè)論文開題報告3篇
在經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的今天，報告的使用成為日常生活的常態(tài)，不同種類的報告具有不同的用途。你所見過的報告是什么樣的呢？以下是小編為大家整理的軟件工程畢業(yè)論文開題報告，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。
軟件工程畢業(yè)論文開題報告1
一、選題背景（含國內(nèi)外相關(guān)研究綜述及評價）與意義
1、課題來源
課題為《貴州省盤縣戒毒所醫(yī)技樓建筑與裝飾工程招標(biāo)控制價編制》。該醫(yī)技樓結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，建筑總高度19.80米，工程總建筑面積4532.0平方米，建筑層數(shù)為地上五層。本工程屬于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，工程設(shè)計規(guī)模為小型，耐火等級二級、抗震設(shè)防烈度6度，主體結(jié)構(gòu)合理使用年限50年。地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級；抗震等級為三級，上部結(jié)構(gòu)的嵌固端為基礎(chǔ)頂面。建筑分類為多層民用建筑，建筑耐火等級為二級�？蚣芙Y(jié)構(gòu)外填充墻均采用200厚加氣混凝土砌塊，內(nèi)填充墻采用200或100厚加氣混凝土砌塊，均用混合砂漿。所有構(gòu)造柱、圈梁、過梁混凝土強(qiáng)度等級為C25，框架柱混凝土強(qiáng)度等級為C30，梁、板的混凝土強(qiáng)度等級均為C30。
2、選題背景（含國內(nèi)外相關(guān)研究綜述及評價） （1）國內(nèi)相關(guān)研究綜述
招標(biāo)控制價的產(chǎn)生的背景：隨著近年建設(shè)工程的迅速發(fā)展，為加強(qiáng)建筑工程計價活動的監(jiān)督管理，規(guī)范工程計價行為，維護(hù)建筑市場正常秩序，合理確定和有效控制工程造價，20xx年12月1日起實(shí)施的《建設(shè)工程工程量清單計價規(guī)范》（GB50500-20xx）規(guī)定：國有資金投資建設(shè)工程項目應(yīng)實(shí)行工程量清單招標(biāo)，并應(yīng)當(dāng)編制“招標(biāo)控制價”。目前我國的造價行業(yè)存在許多問題，比如不夠重視投資決策階段工程造價的確控、設(shè)計階段的工程造價控制不嚴(yán)、還未全面采用國際上通用的工程量清單報價方式、施工階段對工程造價控制不夠、工程竣工結(jié)算階段工程造價控制不力等。 （2）國外相關(guān)研究綜述
國外的工程造價估算是建立在價值工程基礎(chǔ)上的，在建筑合同文本中必須包括使用價值工程技術(shù)的條款。它一般分為二種情況：一是自愿采用，承建商從自身利益出發(fā)，考慮采用價值工程技術(shù)，此時費(fèi)用由承包商自身承擔(dān)；另一種情況是強(qiáng)制運(yùn)用，在合同中規(guī)定承包商必須采用價值工程技術(shù)，至于費(fèi)用一般由業(yè)主承擔(dān)。
在國際社會上，發(fā)達(dá)國家都十分重視全過程造價管理，都把工程造價作為一門專業(yè)來加以建設(shè)。它是建筑經(jīng)濟(jì)、技術(shù)與管理高度結(jié)合的專業(yè)。在美國，政府項目投資控制主要依據(jù)批準(zhǔn)的預(yù)算。其投資和預(yù)算確定主要依靠以完的工程造價的資料進(jìn)行估算。在項目實(shí)施中進(jìn)行招投標(biāo)，由承包商報價，有關(guān)造價的工作一致委托給造價工程師進(jìn)行。在比較完善的建筑市場和中介組織服務(wù)條件下，工程價格由市場定價，而造價師對項目進(jìn)行全過程的造價控制。
3、選題意義
招標(biāo)控制價的編制使得招標(biāo)人有效控制項目投資，防止惡性投標(biāo)帶來的`投資風(fēng)險。增強(qiáng)招標(biāo)過程的透明度，有利于正常評標(biāo)。利于引導(dǎo)投標(biāo)方投標(biāo)報價，避免投標(biāo)方無標(biāo)底情況下的無序競爭。招標(biāo)控制價反映的是社會平均水平，為招標(biāo)人判斷最低投標(biāo)價是否低于成本提供參考依據(jù)�？蔀楣こ套兏略鲰椖看_定單價提供計算依據(jù)。作為評標(biāo)的參考依據(jù)，避免出現(xiàn)較大偏離。投標(biāo)人根據(jù)自己的企業(yè)實(shí)力、施工方案等報價，不必揣測招標(biāo)人的標(biāo)底，提高了市場交易效率。減少了投標(biāo)人的交易成本，使投標(biāo)人不必花費(fèi)人力、財力去套取招標(biāo)人的標(biāo)底。招標(biāo)人把工程投資控制在招標(biāo)控制價范圍內(nèi)，提高了交易成功的可能性。
選擇此課題在于明確了解工程項目造價控制是工程建設(shè)項目管理的一個核心部分，貫徹于工程建設(shè)的全過程，是在投資決策階段、設(shè)計階段、招投標(biāo)和施工階段中采取有效措施，把工程項目建設(shè)發(fā)生的全部費(fèi)用控制在批準(zhǔn)的限額內(nèi)，并隨時糾正發(fā)生的偏差，以保證投資估算、設(shè)計概預(yù)算和竣工決算等管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，以求在建設(shè)過程中合理使用人力、物力、財力，獲得更大投資效益和社會效益基于工程項目投資運(yùn)動的特點(diǎn)和運(yùn)動規(guī)律，工程項目投資的控制涉及到方方面面，其基本控制原理為：全過程、全方位的控制;不同投資主體的控制;合理設(shè)置控制目標(biāo);以主動控制為主、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)相結(jié)合的控制。
二、 選題研究的方法與主要內(nèi)容
1、 研究方法
�。�1）經(jīng)驗總結(jié)法
首先確定研究課題及研究對象并掌握有關(guān)參考資料如定額、規(guī)范，然后制定總結(jié)計劃、搜集具體實(shí)事且進(jìn)行分析、綜合、組織論證最后總結(jié)出研究成果。
�。�2）案例研究法
選擇一個相似案例如同為五層框架結(jié)構(gòu)的辦公樓的招標(biāo)控制價的編制案例，然后收集案例數(shù)據(jù)并分析案例資料，最后撰寫研究報告。
2、研究步驟
�。�1）熟悉畢業(yè)設(shè)計圖紙；
�。�2）熟悉招標(biāo)控制價的編制要求與范圍；
�。�3）熟悉與建設(shè)工程有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、技術(shù)資料；
�。�4）完成畢業(yè)設(shè)計的算量組價工作。
3、主要內(nèi)容
�。�1）施工方案及措施描述:工程概況、編制依據(jù)、編制原則、施工組織總體設(shè)想、總體施工組織布置及規(guī)劃、施工工藝、施工技術(shù)措施。
�。�2）工程量清單及招標(biāo)控制價的編制:工程量清單應(yīng)由具有編制招標(biāo)文件能力的招標(biāo)人，或受其委托具有相應(yīng)資質(zhì)的中介機(jī)構(gòu)進(jìn)行編制。工程量清單應(yīng)作為招標(biāo)文件的組成部分。一個擬建項目的全部工程量清單包括分部分項工程量清單、措施項目清單和其他項目清單三部分。
�。�3）本工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析: 所謂技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析，就是借助于一系列經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，對不同的技術(shù)方案進(jìn)行分析、比較、評價，尋求技術(shù)與經(jīng)濟(jì)之間最的最佳關(guān)系，使設(shè)計方案技術(shù)上的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)上的合理性有機(jī)地統(tǒng)一，進(jìn)而作出決策。
技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析主要分析總造價形成、造價指標(biāo)、主要材料消耗指標(biāo)、措施項目指標(biāo)、工期指標(biāo)等，并通過指標(biāo)的分析來確定工程是否可行。
三、研究條件、擬解決的主要問題和預(yù)期結(jié)果
1、研究條件
�。�1）熟練掌握大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識；
�。�2）熟悉相關(guān)政策規(guī)范、通用圖集、設(shè)計文件的學(xué)習(xí)和掌握情況；
（3）看懂圖紙并熟練運(yùn)用廣聯(lián)達(dá)計量軟件進(jìn)行工程量的計算；
�。�4）根據(jù)相關(guān)的規(guī)范和定額編制工程量清單，并運(yùn)用宏業(yè)計價軟件完成清單組價；
�。�5）導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和幫助。
2、擬解決的主要問題
�。�1）如何減少軟件算量與手工算量的差異；
（2）如何實(shí)現(xiàn)全方位管理，更好地控制工程造價；
（3）對本工程對象進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析。
3、預(yù)期結(jié)果
�。�1）畢業(yè)設(shè)計文本1份（包括封面、摘要、目錄和正文，正文包括工程概況、完整的計價表格以及計價工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析三部分內(nèi)容）；
（2）施工方案（單獨(dú)成冊）；
（3）招標(biāo)控制價（正文包括編制說明、完整的計價表格以及計價工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析三部分內(nèi)容）；
（4）工程量計算書（本次畢業(yè)設(shè)計的工程量要求對一個混凝土構(gòu)件進(jìn)行手算，以excel表格形式提交，計算書內(nèi)容包括工程量計算書封面、工程量計算說明、目錄、正文四部分。）；
�。�5）計價工程對象的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析（單方造價、手工算量與軟件算量對比）；
�。�6）畢業(yè)設(shè)計總結(jié)。
軟件工程畢業(yè)論文開題報告2
開題報告的目的就是要請專家?guī)椭袛噙x題者所提出的問題是否值得研究，以下是一篇軟件工程畢業(yè)論文開題報告，供大家閱讀借鑒。
一、課題來源
課題《Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實(shí)驗平臺的搭建》來自于實(shí)際的教學(xué)工作需要，隨著科技的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，幾乎所有的企業(yè)都使用數(shù)據(jù)庫來幫助管理商業(yè)活動，為企業(yè)帶來了巨大的收益。而當(dāng)今數(shù)據(jù)庫市場，已經(jīng)形成以甲骨文的Oracle數(shù)據(jù)庫、IBM的DB 2數(shù)據(jù)庫、微軟的Sql Server數(shù)據(jù)庫為代表的三足鼎立的形式，其中甲骨文公司的Oracle則牢牢占據(jù)著最大的市場份額。在國內(nèi)，Oracle數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為諸多企業(yè)的首選，并且國內(nèi)的市場份額呈逐年增高的趨勢。因此，建設(shè)Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用平臺，不僅能夠為數(shù)據(jù)庫教學(xué)提供一個平臺，同時更能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中達(dá)到理論和實(shí)踐相結(jié)合的目的，為學(xué)生提供更多的Oracle學(xué)習(xí)和實(shí)踐的資源，以提高學(xué)生理論高度和實(shí)踐能力，最終，為學(xué)生的就業(yè)提供助力。
二、國內(nèi)外現(xiàn)狀
在國外，目前已經(jīng)有大量的高校采用了Oracle,其中排名前10的哈佛大學(xué)、耶魯大學(xué)、劍橋大學(xué)、牛津大學(xué)、加州理工大學(xué)、倫敦帝國理工學(xué)院、芝加哥大學(xué)、麻省理工大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)全部采用了Oracle.以劍橋大學(xué)為例，該校擁有30,000名學(xué)生、31所學(xué)院、150系，面臨著每所學(xué)院都有自己的信息系統(tǒng)、冗余和沖突的資料、繁瑣低效的業(yè)務(wù)流程、無法快速的給出業(yè)務(wù)報表等挑戰(zhàn)，最終，通過應(yīng)用Oracle,成功的實(shí)現(xiàn)了保證單一官方記錄，各科室均可獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，學(xué)生可在校區(qū)外獲取記錄，分享信息，準(zhǔn)確報表。
在國內(nèi)，清華大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)和中國科技大學(xué)已與Oracle簽定協(xié)議，成為中國OAI計劃(Oracle學(xué)術(shù)教育計劃 )的首批成員學(xué)校。根據(jù)計劃，他們可以獲得Oracle提供的用于教學(xué)目的的標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)版軟件以及Oracle的銀牌服務(wù)。學(xué)生們可以學(xué)習(xí)到世界最新的技術(shù)，并能獲得世界水平的課程，同時通過Oracle與行業(yè)用戶的聯(lián)盟，參加社會實(shí)踐，獲得市場上所需要的專業(yè)技能。 近期，于5月13日，成都金晨教育集團(tuán)攜手世界最大的企業(yè)軟件廠商ORACLE公司，在成都召開“20xx甲骨文國際化IT人才培養(yǎng)創(chuàng)新論壇”暨“四川地區(qū)高校院長高峰論壇”,四川大學(xué)、成都理工大學(xué)、四川師范大學(xué)、成都信息工程學(xué)院、成都托普信息學(xué)院、成都紡織高等�？茖W(xué)校、成都電子機(jī)械高等�？茖W(xué)校等25所高校領(lǐng)導(dǎo)參加了此次會議。會后，ORACLE公司將與高校就ORACLE精品課程置換、專業(yè)共建、共建大型實(shí)訓(xùn)基地等合作模式進(jìn)行深入的商談，同時ORACLE公司將為部分學(xué)校捐贈正版軟件、培訓(xùn)師資。 通過此次會議，ORACLE公司將與四川省各高校，在“校企聯(lián)盟”的教育改革模式下，打造企業(yè)需要的信息化人才，打通IT廠商、高校、用人企業(yè)的整個鏈條，提高四川大學(xué)生的就業(yè)和從業(yè)能力。
綜合國內(nèi)外的情況，Oracle已經(jīng)深入到各大國內(nèi)外高等院校，將Oracle的教學(xué)融入到數(shù)據(jù)庫教學(xué)中已經(jīng)刻不容緩。
三、綜合分析
該項目實(shí)施后，預(yù)期實(shí)現(xiàn)Oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)的共享，以及用戶的集中式管理，因此從應(yīng)用的角度分為兩大部分來分析：
Oracle數(shù)據(jù)庫軟件的部署和使用
1.1 硬件載體的選擇
以O(shè)racle 11G為例，官方文檔說明如下：
項目最低要求
物理內(nèi)存最小1GB
虛擬內(nèi)存物理內(nèi)存的2倍
磁盤空間基本安裝需要：4.55GB 高級安裝需要：4.92GB
顯示器支持256色
處理器最小550MHz, 如果是Vista系統(tǒng)則需要800MHz
以上為Oracle 11G安裝的最小硬件需求，按此要求，則只能實(shí)現(xiàn)單用戶的學(xué)習(xí)，不能滿足大數(shù)量用戶的并發(fā)訪問應(yīng)用需求，因此，為了滿足湖北汽車工業(yè)學(xué)院全校9600在校生和478專職教師的應(yīng)用需求，應(yīng)當(dāng)提高硬件載體性能的采購標(biāo)準(zhǔn)，以滿足當(dāng)前的應(yīng)用需求，同時，該硬件載體應(yīng)當(dāng)具備一定的擴(kuò)展能力，以滿足未來的升級需求，節(jié)約投資成本。
1.2 操作系統(tǒng)的選擇
Oracle數(shù)據(jù)庫支持Windows系列操作系統(tǒng)、Unix系列操作系統(tǒng)、Linux系列操作系統(tǒng)等多種類型的操作系統(tǒng)。
雖然Unix系列、Linux系列等類型的操作系統(tǒng)的安全性能高于Widows系列的操作系統(tǒng)，但是Unix系列、Linux系列操作系統(tǒng)固有的難于學(xué)習(xí)、難于配置等特點(diǎn)，會為項目的部署階段帶來巨大的難題，由于該項目的預(yù)期要求是一個學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)的平臺，該平臺在未來運(yùn)行階段不會部署商業(yè)化的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，因此，Windows系列的安全性可以滿足該平臺的要求，同時Windows平臺的易維護(hù)性，易管理等特性，也為該平臺的部署帶來了便利。
所以，選擇windows系列的操作系統(tǒng)，即滿足Oracle 11G的運(yùn)行要求，同時降低了后期維護(hù)的成本。
1.3 Oracle 11G的初步規(guī)劃
根據(jù)操作系統(tǒng)平臺的選定，而選擇windows版本的Oracle 11G作為數(shù)據(jù)庫教學(xué)的平臺。
該平臺面向湖北汽車工業(yè)學(xué)院的在校生，以及專職教師提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)，應(yīng)此將Oracle的用戶分為4類是合理的。
第一類，學(xué)生。學(xué)生可以自由的使用Oracle進(jìn)行相關(guān)的DDL、DML操作，但是應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格限制學(xué)生使用DCL操作。
第二類，教師。教師可以自由的使用Oracle進(jìn)行先關(guān)的DDL、DML、DCL操作。
第三類，維護(hù)員。應(yīng)當(dāng)對維護(hù)員的操作進(jìn)行嚴(yán)格限制，以防止數(shù)據(jù)庫癱瘓，但是可以對Oracle進(jìn)行基本的監(jiān)控和維護(hù)。
第四類，管理員。管理員擁有所有權(quán)限，可以根據(jù)教師的要求，對Oracle進(jìn)行高級操作，但應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格監(jiān)控其操作，防止服務(wù)器當(dāng)機(jī)。
由于該平臺用戶數(shù)量大，因此，需要合理分配Oracle服務(wù)的資源，以提高Oracle數(shù)據(jù)庫的利用率，同時應(yīng)滿足教師的特殊應(yīng)用需求。
集中式管理的'實(shí)現(xiàn)方式
由于該平臺面向湖北汽車工業(yè)學(xué)院共計1萬多全校師生，同時，每年都有新生入學(xué)和應(yīng)屆生畢業(yè)，因此，該平臺面臨著用戶數(shù)量大，用戶流動具有周期性，所以，開發(fā)一個第三方集中管理平臺，對Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實(shí)驗平臺的用戶進(jìn)行管理，是十分必要的，這樣能有效降低管理Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實(shí)驗平臺的用戶的難度和成本。
四、方案論證
1. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計
根據(jù)相關(guān)資料表明，當(dāng)今服務(wù)器的MTBF(平均故障間隔時間)已經(jīng)能夠達(dá)到120000小時，但是服務(wù)器在運(yùn)行期間發(fā)生宕機(jī)事故，仍然屢見不鮮，因此，在設(shè)計計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時，使用雙機(jī)備份，乃至多機(jī)備份是一種很好的方案。通過閱讀Oracle 11G的產(chǎn)品說明，該數(shù)據(jù)庫軟件支持?jǐn)?shù)據(jù)庫集群技術(shù)，并且可以靈活配置數(shù)據(jù)庫軟件和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，此特性為設(shè)計兩層且各層可單獨(dú)冗余的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。
為了提高Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實(shí)驗平臺的穩(wěn)定性，因此將數(shù)據(jù)庫實(shí)例和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)部署至單獨(dú)的服務(wù)器，同時，部署數(shù)據(jù)庫實(shí)例的服務(wù)器采用2臺服務(wù)器做集群配置，通過這樣的設(shè)計，可以達(dá)到數(shù)據(jù)庫實(shí)例與數(shù)據(jù)庫信息分離的目的，這樣可以實(shí)現(xiàn)整個平臺不間斷運(yùn)行，即使其中一臺服務(wù)器因為意外宕機(jī)，那么另一臺服務(wù)器也可以做到無縫切換，保證整個平臺依然能夠向用戶提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)，同時提高了整個平臺的I/O吞吐量，也為將來的服務(wù)器集群拓展奠定了基礎(chǔ)。
為了提高平臺內(nèi)部數(shù)據(jù)的交換速率和設(shè)備之間互聯(lián)的穩(wěn)定性，采用安普非屏蔽6類線和華為S1724G企業(yè)級千兆交換機(jī)，保證了Oracle服務(wù)器與存儲服務(wù)器的高速率數(shù)據(jù)交換。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計如下：
集中式管理平臺設(shè)計
在設(shè)計出Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實(shí)驗平臺的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)后，通過分析，集中式管理平臺的應(yīng)用，也需要數(shù)據(jù)庫軟件的支持，并且，對數(shù)據(jù)庫資源的占用少，應(yīng)此可以直接依托該數(shù)據(jù)庫提供輔助服務(wù)，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)修改后如下：
通過分析，該管理平臺需要實(shí)現(xiàn)的主要功能如下：
批量添加、刪除學(xué)生應(yīng)用Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實(shí)驗平臺的帳戶功能
單獨(dú)添加、刪除學(xué)生應(yīng)用Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實(shí)驗平臺的帳戶功能
開啟、關(guān)閉學(xué)生應(yīng)用Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實(shí)驗平臺的功能
清理學(xué)生使用Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實(shí)驗平臺之后產(chǎn)生的垃圾文件
由于Oracle 11G對java支持的很好，其外圍組件較多，因此采用B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計有利于該輔助程序設(shè)計。
五、工作步驟
20xx.03.10提交開題報告
20xx.03.11-03.17需求分析文檔完成
20xx.03.18-03.31詳細(xì)設(shè)計文檔，數(shù)據(jù)庫設(shè)計文檔，測試計劃文檔完成
20xx.04.01-04.15完成相關(guān)數(shù)據(jù)庫設(shè)計以及相關(guān)編碼，完成中期匯報表
20xx.04.16-04.30完成編碼及相關(guān)測試
20xx.05.01-05.15完成畢業(yè)論文初稿
20xx.05.16-05.31完成畢業(yè)論文，準(zhǔn)備答辯
六、參考文獻(xiàn)
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軟件工程畢業(yè)論文開題報告3
一.研究背景、概況及意義
1.研究背景
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,越來越多的大規(guī)�？茖W(xué)和工程計算問題對計算機(jī)的速度提出了非常高的要求。在圖像處理方面,大規(guī)模的地形匹配、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算及其他計算量大的任務(wù)都需要計算機(jī)具有強(qiáng)大的計算性能。近年來,微處理器的性能不斷提高,高速局域網(wǎng)的不斷發(fā)展,可以利用相對廉價的微機(jī)通過高速局域網(wǎng)構(gòu)建高性能的并行集群計算系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的超級計算機(jī)相比,并行集群計算系統(tǒng)具有較高的性價比和良好的可擴(kuò)展性,可以滿足不同規(guī)模的大型計算問題。
在數(shù)字圖像處理中，圖像匹配是根據(jù)已知一幅圖像在陌生圖像中尋找對應(yīng)子圖像的過程，它在計算機(jī)視覺、航空遙感、醫(yī)學(xué)圖像、飛行器制導(dǎo)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。目前，圖像匹配算法很多，基于灰度匹配算法簡單、精度高，但計算量大、對旋轉(zhuǎn)形變等敏感�；谔卣髌ヅ浞椒ㄓ嬎懔啃�，對灰度變化、形變及遮擋等有較好的適應(yīng)性，但它取決于特征提取的質(zhì)量，匹配精度不是很理想�；谏窠�(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法具有良好的并行性和非線性全局作用，良好的容錯和記憶能力，但計算代價高、參數(shù)選取對結(jié)果影響大。其中經(jīng)典的灰度相關(guān)算法具有匹配精度高，易于硬件實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，但計算量大、速度慢，應(yīng)用受到限制�，F(xiàn)今針對灰度相關(guān)匹配改進(jìn)的算法較多，如灰度歸一化相關(guān)匹配，基本上是從相似性度量的函數(shù)著手進(jìn)行算法的改進(jìn)，但很多是基于串行處理。隨著近幾年硬件的飛速發(fā)展，使得傳統(tǒng)的大型工作站可由多微機(jī)的集群系統(tǒng)代替，從而使得計算量大的問題可由后者解決。在圖像處理的研究中，并行處理的引入極大地縮短了計算時間，成為圖像處理中的一種重要手段。本文基于灰度相關(guān)匹配進(jìn)行并行化處理、改進(jìn)，提高運(yùn)算速度。
2.國內(nèi)外研究概況
目前，MPI(Message Passing Interface) 是比較流行的并行計算開發(fā)環(huán)境之一。MPI是一個并行計算消息傳遞接口標(biāo)準(zhǔn),由MPI論壇(MPI Forum)推出,制定該標(biāo)準(zhǔn)的目的.是提高并行程序的可移植性和開發(fā)效率。MPI論壇是由歐美主要的并行計算機(jī)生產(chǎn)商、大學(xué)、政府實(shí)驗室和工廠研究人員組成的一個非官方組織。MPI論壇在1994年6 月正式推出了MPI的第一個版本MPI1.0 ,又于1995 年6 月推出了MPI1.1 ,對原有的版本進(jìn)行了修改、完善和補(bǔ)充。1997年7月推出的MPI2.0版本中,又加入了遠(yuǎn)程存儲訪問、并行I/O、動態(tài)進(jìn)程管理等內(nèi)容。MPI現(xiàn)在已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)界廣泛支持的并行計算標(biāo)準(zhǔn)。
3.現(xiàn)實(shí)意義
現(xiàn)今針對灰度相關(guān)匹配改進(jìn)的算法較多, 如灰度歸一化相關(guān)匹配，基本上是從相似性度量的函數(shù)著手進(jìn)行算法的改進(jìn)，但很多是基于串行處理。隨著近幾年硬件的飛速發(fā)展, 使得傳統(tǒng)的大型工作站由多微機(jī)的集群系統(tǒng)代替，從而使得計算量大的問題可由后者解決。在圖像處理的研究中，并行處理的引入極大地縮短了計算時間, 成為圖像處理中的一種重要手段。本文基于灰度相關(guān)匹配進(jìn)行并行化處理，并對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，以提高運(yùn)算速度。
二.研究主要內(nèi)容
研究內(nèi)容：
基于并行計算在高性能計算中的優(yōu)勢并根據(jù)圖像處理的特點(diǎn)，探討了并行計算在圖像處理中的應(yīng)用。給出了圖像并行處理的一般過程,并用具體例子作以說明，同時也給出了如何提高圖像并行處理效率的一些措施。
1 軟件工具的選擇
已有若干并行編程軟件包可供選擇，例如PVM ( ParallelVirtualMachine)，MPI ( Message Passing Interface)，Express，Pthreads等，但是，其中只有PVM，MPI是針對網(wǎng)絡(luò)多計算機(jī)系統(tǒng)(或工作站集群系統(tǒng))設(shè)計的。前者提供了一種支持異構(gòu)或同構(gòu)計算機(jī)間消息傳遞的軟件環(huán)境，適合于多種硬件結(jié)構(gòu),包括運(yùn)行Linux、UNIX操作系統(tǒng)的PC機(jī)。它可以用C或者Fortran編程。而MPI具有和PVM 類似的比較強(qiáng)大的功能。與PVM一樣，它可以用C或者Fortran編程，并且也適合于多種硬件結(jié)構(gòu)，包括運(yùn)行Linux、Windows、NT操作系統(tǒng)的PC機(jī)。但它是被推薦的一種適用于消息傳遞型多計算機(jī)系統(tǒng)的并行軟件編程標(biāo)準(zhǔn)。因此，它不僅實(shí)用，可移植、高效靈活，而且將有更廣泛的推廣價值。此外，它的許多版本與實(shí)現(xiàn),如MPICH、CHIPM、LAM等都可以在網(wǎng)上免費(fèi)下載，這為圖像并行處理的研究提供了十分有利的條件。在我們研究圖像并行處理時，選擇了MPI作為并行程序設(shè)計工具。
2 并行圖像處理算法的實(shí)現(xiàn)圖像處理的并行求解過程，一般分為以下幾個步驟：
(1) 對圖像處理問題進(jìn)行抽象，建立算法串行模型;
(2) 對算法串行模型進(jìn)行分析，找出算法模型中需要并行處理的部分，確定算法并行實(shí)現(xiàn)方法建立算法并行模型的描述;
(3) 用并行計算語言實(shí)現(xiàn)并行算法;
(4) 在并行集群計算系統(tǒng)上運(yùn)行，調(diào)試并行算法。
3 并行圖像處理具體算法實(shí)例：
灰度匹配是數(shù)字圖像處理中一項重要的技術(shù)，以往的匹配方法雖然精確度高，但計算量大、時間長。針對這一問題，將基于MPI(Message Passing Interface)的集群并行處理思想引入到圖像灰度匹配中，對待匹配的圖像采用數(shù)據(jù)分割處理，結(jié)合并行處理的一般步驟對圖像灰度匹配進(jìn)行并行建模、實(shí)現(xiàn)，對傳統(tǒng)的圖像灰度匹配算法進(jìn)行并行化改進(jìn)，試驗結(jié)果表明并行化處理能顯著地縮短灰度匹配時間，達(dá)到較高的加速比和效率。通過對圖像灰度匹配的并行化處理，驗證了并行計算的高性能。
研究目標(biāo)：
灰度匹配是數(shù)字圖像處理中一項重要的技術(shù)，以往的匹配方法雖然精確度高，但計算量大、時間長。針對這一問題，將基于MPI(Message Passing Interface)的集群并行處理思想引入到圖像灰度匹配中，對待匹配的圖像采用數(shù)據(jù)分割處理，結(jié)合并行處理的一般步驟對圖像灰度匹配進(jìn)行并行建模、實(shí)現(xiàn)，對傳統(tǒng)的圖像灰度匹配算法進(jìn)行并行化改進(jìn)，試驗結(jié)果表明并行化處理能顯著地縮短灰度匹配時間，達(dá)到較高的加速比和效率。通過對圖像灰度匹配的并行化處理，驗證了并行計算的高性能。
三.研究步驟、方法及措施
研究步驟與方法
本課題將先從理論上提出解決辦法，再從實(shí)踐中不斷驗證斷修正理論模型最后開發(fā)出一個初步的應(yīng)用系統(tǒng)。立足于并行計算在圖像處理方面的應(yīng)用，致力于研究MPI在灰度匹配上的具體應(yīng)用。
可能遇到的問題及采取的措施
1. 圖像處理的并行模型的選擇以及實(shí)現(xiàn)
2. 分析并行量大時和并行量小時等多種情況的比較。
四.研究進(jìn)度計劃
研究工作的總體安排和進(jìn)度：
1. 20xx.2.21-20xx.3.6 查閱相關(guān)文檔、確定論文題目
2. 20xx.3.7-20xx.3.20 撰寫開題報告，調(diào)研項目所用的并行計算技術(shù)
3. 20xx.3.21-20xx.3.23 文獻(xiàn)綜述
4. 20xx.3.24-20xx.4.19 項目開發(fā)，大體完成
5. 20xx.4.20-20xx.4.24 外文翻譯
6. 20xx.4.25-20xx.5.6 論文一稿
7. 20xx.5.7-20xx.5.8 中期檢查
8. 20xx.5.9-20xx.5.31 論文二稿
9. 20xx.6.1-20xx.6.5 論文三稿
10. 20xx.6.6-20xx.6.10 論文定稿，準(zhǔn)備答辯材料
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