项目成果/简介:完成人简介：耿国华教授，全国优秀科技工作者，享受国家政府特殊津贴，现任全国高等院校计算机基础教育研究会副会长，教育部大学计算机教委委员，中国计算机学会理事且杰出会员。长期从事智能信息处理与模式识别等领域创新性研究，近年主持完成973前期预研、中奥合作项目、国科金面上项目5项等多个项目，合作完成国科金重点及863目标导向项目，在文化遗产数字化保护、智能信息

  成果完成年份：2011年7月 成果简介：本项目构建了基于windows平台及linux平台的分布式计算系统，用以完成十九路围棋的计算机博弈。本项目由学生自主开发并且参加2010/2011年的中国机器博弈锦标赛获得全国银牌（2010）及金牌（2011）。 项目来源：自行开发 技术领域：人工智能分布式计算 应用范围：计算机围棋博弈 现状特点：国内第一 技术创新：独创的基于蒙特卡洛的概率拟合算

基于 FPGA 的实时视差计算系统，属于图像处理系统，目的在 于获得更快的视差计算处理速度，从而提高视差计算的实时性。本发 明包括左图像获取模块、右图像获取模块、变换模块、海明距离计算 模块、视差计算模块、一致性检测模块和表决模块，左、右图像获取 模块从外部读取左右图像数据，变换模块缓存左右图像数据，进行中 心变换得到左右位向量，海明距离计算模块计算左右位向量之间的海 明距离，视差计算模块根据海明距离计算左右视差，一

1 成果简介该系统主要由云计算平台和桌面云终端组成。桌面云终端可以实时访问多个云计算平台里的虚拟资源；云计算虚拟资源可以为多个用户提供服务。桌面云终端通过接入云计算平台、展示云平台虚拟化系统及应用、使用云计算和云存储服务；云计算平台解决应用需求繁杂、资源分散且不固定、资源配置复杂等问题以及提供能够自由获取的云计算服务功能。 桌面云终端是基于 Windows XP/Linux 系统的支持云服务的终端设备。云终端既可与云服务器主机远程桌面同步运行，也可作为迷你 PC 单独运行，其价格相当于传统个人 PC 的20%-30%， 并且采用软硬件一体化设计，综合使用成本低。采用虚拟化技术实现主机资源的共享，桌面终端无需 Windows 许可，大幅减少硬件投资和软件许可证的开销。利用 elop 云终端管理软件统一管理，利于维护，多位用户可以不受限制独立、同时使用一台主机的软硬件资源，实现资源的高效整合和灵活使用。桌面云终端机身小巧，无需风扇散热，无噪音干扰，辐射低，绿色健康环保。 元计算平台提供计算资源和存储资源的虚拟化，用户可以利用软件方便的搭建和管理一个数据中心，软件本身提供了一套完整的认证安全机制，使得资源的共享是安全的。实现了加密通信、身份认证、用户管理、资源调度、人机交互以及通用数据库服务等多项功能。各项功能均提供了相应的开发接口，高级用户可以在本软件的基础上进行二次开发，得到针对特殊应用解决方案。 云计算平台划分为以下四层：E （ lement） 层：元素层是中间件架构的最底层，其基本功能是定义整个应用架构最基本的元素（ element） 作为处理和调度的基本单位，完成元素间无缝的互操作、共享、访问控制与透明的管理功能。L （ ogic） 层：逻辑层实现平台的应用逻辑，将底层大规模异构的元素屏蔽起来，并提供统一的访问操作机制，使得上层应用能够不用关心具体元素的类型、位置等详细信息，只用按照逻辑层规定的接口采用与之适应的方式进行访问和处理。O（ rganization） 层：组织层实现系统的合理布局，存储与安全访问机制，提供认证、授权、信任机制等安全策略，完成体系的动态构建、非授权访问控制等关键问题。P （ rocess） 层：实现直接和业务逻辑相关的操作与处理。本层只需关心具体的服务或者工作流程而不需要终端用户关心实现细节。2 技术指标桌面云终端通过虚拟桌面技术共享云服务器的软硬件资源，为每个用户提供自己的桌面，用户无需安装操作系统级其他基本应用软件。可以作为迷你 PC 单独使用，终端用户可以单独上网冲浪、享受云计算、独立运行office 软件等应用软件。用户也可根据个人需求安装所需软件，能够获得与独立电脑无差异的运行环境和速度。在服务器端为每个云终端用户配置各自的操作权限和磁盘空间，各用户拥有独立的账号和密码，工作相互独立，互不干扰。服务器端对云终端用户进行管理，包括创建、修改、删除用户，对用户统一管理。服务器端对云终端进行维护、升级等，实现终端的统一管理和安全策略。提供存储功能，用户数据统一存储在云服务器，保证数据的安全性。也可下载数据并存储到 U 盘或移动硬盘。通过服务器端的云计算平台对云服务器和终端网络计算机进行管理，提供对云服务器网络状况、虚拟机性能等的实时监控、云计算资源的调度迁移、云终端用户的管理、云终端运行状况的实时监控和管理等功能。云计算平台基于 CA 和数字签名的身份认证，基于虚拟组织（ Virtual Organization）的权限管理和访问控制，基于 Socket 与 X.509 证书的加密通信，基于 VirtualBox的虚拟机配置和部署，基于嵌入式系统和 RDP 协议的虚拟桌面访问，基于 ODBC的数据库管理和访问。3 应用说明本系统可广泛应用于各行业领域，为计算中心的计算存储资源整合和安全管理提供解决方案，可用于构建云计算平台数据服务中心。提供计算资源和存储资源的虚拟化，用户可以利用本软件方便的搭建和管理一个数据中心，软件本身提供了一套完整的认证安全机制，使得资源的共享是安全的。同时，高级用户可以在本软件的基础上进行二次开发，得到针对特殊应用的软件。云制造在国家 863 云制造主题项目的支持下，与北京航空航天大学合作，将云计算的资源共享理念和按需使用的商业模式引入制造业，实现制造资源的有效利用，进而降低成本。电力云在国家 973 基础研究计划课题的支持下，与清华大学电机系和南方电网等单位合作，以云计算平台为基础形成广域电网安全稳定运行和闭环阻尼控制的仿真平台。教育云在教育部国家精品课程集成重大项目的支持下，利用云计算平台整合高等教育课件资源，解决中小学基础教育的资源不平衡问题。医疗云在国家重大专项 3 的支持下，构建社区医疗服务框架，以云数据中心为核心，利用无线、有线等多种通信方式，通过医疗云平台支持远程医疗，健康监护和医疗协作。管道云在中石油科技项目的支持下，与中石油管道公司密切合作，在输油管道的实时监控、运维等方面引入云计算技术和平台，实现实时数据管理，第三方应用的接入等。政务云与北京慧点科技开发有限公司合作，在北京市东城区云计算规划咨询项目中，提高现有IT 资源设备的利用率，整合不同环境下的政务应用系统，最大程度的减低成本。4 效益分析本系统的应用对于客户的长远运营和维护管理方面能带来丰厚的回报。能耗桌面云终端产品根据是否带触摸屏、是否开 Wi-Fi/3G 等情况，功耗分别是几瓦到几十瓦。即以 20 瓦来计算，与传统 PC（ 320 瓦）或工作站相比较， 500 个终端一年（如果按每天 8 小时工作，一年 200 个工作日，电费 1 元/度）可节省电费约 20 万到 30 万元。同时，也相应的降低了终端设备对企业分支机构 UPS 负荷的需求压力。 此外，云终端发热低，不需风扇，因此无噪音。对于节能减排，绿色环保都非常有利。可靠桌面云终端采用软硬件一体的嵌入式设计，整机设计紧凑，没有任何机械易损件和拔插件，使得云终端的硬件寿命大大的超过了桌面 PC，硬件设计寿命在 5 年以上，为企业节省了设备维护、 维修和更新成本。安全用户数据不在本机存储，一律存储在数据中心主机即服务器端，数据安全可靠，也降低了病毒感染和网络攻击的几率，这样大大降低了这方面的维护成本。易管理云计算平台的统一管理，真正做到终端接近“ 零”维护，这样可以大大减少维护工作量，降低 IT 人力费用。 同时对硬件资源、安全认证等进行调度和管理，功能强大。良好的人机交互界面降低了对用户的专业化要求。快速部署时间就是金钱，这一点对于很多企业和部门都是极其重要的。 系统部署简单快捷， 桌面云终端开机即用。

它能够自动化地读取心脏CT、MRI影像，重建人体心脏各组织的立体结构, 计算任意部位的体积以及心功能参数，将医生从繁重的人工分析中解放出来，节 省计算时间，提高计算精度，辅助临床医生进行快速精确的诊断。本系统可以读 取存储在医学影像数据管理平台中的DIC0M格式及mha, nii等图像，自动去除 隐私信息，三维重建，并返回关键性的诊断指标和三维打印模型。本系统主要服 务于心脏疾病辅助诊断，医学教育和心脏知识健康教育，心脏医疗器械研发等。 动态心脏影像重构云计算系统的核心价值： 1） 医生参考重构模型进行手术设计、手术模拟、手术会诊、术中对照等一系列 操作，突破现有影像工作站对于对超声、CT断面、MR断面均存在视角盲区的局限。解决了临床心脏病诊疗中依靠医生从二维平面推断病员三维心脏结构的难题。 2） 医院无需增加额外设备，无需改变现有治疗流程，通过云服务的方式无 缝融合到现有的诊疗流程。 3） 基于300例中国人临床影像经过深度学习而构建，重构精度达到3mm。 4）高性能的并行计算集群和专业的3D医用打印机，1.5小时获得计算结果，12 小时实现心脏模型直达。 市场及经济效益分析： 本项目市场规模巨大。按照《中国心血管病报告2017 （概要）》最新发布, 心血管病死亡占居民疾病死亡构成40%以上，中国心血管病患病率及死亡率仍处 于上升阶段。推算心血管病现患人数2. 9亿，其中脑卒中1300万，冠心病1100 万，肺原性心脏病500万，心力衰竭450万，风湿性心脏病250万，先天性心脏 病200万，高血压2. 7亿。在各类心脏病诊治中，获取心脏的精细结构是必不可 少的一个步骤。由于技术难度受限，本领域目前尚无主导型产品。 本项目产生的直接效益：按照全国2232个三级医院的10%来计算，每天10人次, 平均每例利润20元等保守估计，每年产生持续稳定的直接效益为1600万元，尚 不计算本系统对于心脏诊治疗的深度服务。且本系统具有大数据和云计算平台的 核心优势，运营成本低，无需医院添加任何设备。

NS-3 是一款面向网络系统的离散事件仿真软件，主要用于研究与教学目的。 NS-3 作为源代码公开的一款免费软件， GNU GPLv2 认证许可，可被大众研究、 改进与使用，它将逐步取代目前广泛应用的 NS-2 网络模拟软件。NS-3 是由 C++ 和 Python 语言编写的， 可作为源代码发布并适用以下的系统： Linux ， Unix variants，OS X，以及 Windows 平台上运行的 Cygwin 或 MinGW 等。NS-3模拟仿真平台可以用来模拟仿真各种类型的网络、以及各种类型的协议，在原有平台基础上自定义仿真环境与参数等。 基于NS3的并行模拟仿真系统，借助NS-3模拟仿真平台开源、免费并且技术先进等优势，在NS-3仿真系统上实现多计算节点并行仿真，提高仿真效率。本项目科技成果，在保证并行仿真效果与串行仿真结果一致的前提下，提高模拟仿真时间效率，适用于计算量巨大的模拟仿真任务，计算效率与并行计算节点数量相关，增加计算节点能够大幅度提高模拟仿真时间效率。项目研究成果可用于科研机构，企业项目开发等所需的复杂模拟仿真任务，提高其项目研发、验证的效率，缩短产品开发、测试周期。

NS-3 是一款面向网络系统的离散事件仿真软件，主要用于研究与教学目的。 NS-3 作为源代码公开的一款免费软件， GNU GPLv2 认证许可，可被大众研究、 改进与使用，它将逐步取代目前广泛应用的 NS-2 网络模拟软件。NS-3 是由 C++ 和 Python 语言编写的， 可作为源代码发布并适用以下的系统： Linux ， Unix variants，OS X，以及 Windows 平台上运行的 Cygwin 或 MinGW 等。NS-3模拟仿真平台可以用来模拟仿真各种类型的网络、以及各种类型的协议，在原有平台基础上自定义仿真环境与参数等。

1.项目简介：本项目开发出了一种大型供应链优化计算软件系统，软件系统包括互相连接的两大功能部分：结合供应链建模的数据库及管理系统和微机大型供应链0-1整数规划计算软件系统。前者为针对供应链建模和计算结果汇总和分析的信息管理系统，它构成了与企业管理的电子商务系统的有机连接；它可实时运行和显示，运行速度很快。后者则是解决大型供应链问题的计算软件，使用当前的一般微机系统，可解决具有50万个有效变量（其中2000个0-1整数变量），和一万个约束方程（包括2000个主问题约束方程和其他称为“广义上界”的约束方程）之内的大型问题；计算时间一般视问题大小在1-3小时之内。这两大功能可连接运行，亦可分开单独运行。 2.技术特点：本项目采用一种基于广义上界的有界变量混合型0-1整数规划算法，它无需大型计算机来解决问题，使用微机即可，方法可靠、实用而有效。

运动物体监测系统随着计算机技术，尤其是多媒体技术和数字图像处理及分析理论的成熟，视频图像作为更直接更丰富的信息载体，正在成为越来越重要的研究对象。近年来，随着物联网、数字地球等概念的提出以及互联网的广泛应用，视频图像信息己成为人类获取和利用信息的重要来源和手段。现实生活之中，大量的有意义的视觉信息包含在运动之中，而且在某些场合下，往往只对运动的物体感兴趣，如交通流量的检测，重要场所的保安，航空和军用飞机的制导，汽车的自动驾驶或辅助驾驶等。运动目标的图像检测与跟踪是基于动态图像分析的基础上结合图像识别和图像跟踪方法对图像序列中的目标进行检测、识别的过程，它是图像处理与计算机视觉领域中的一个非常活跃的分支。 本系统利用计算机视觉和视频分析的方法，对摄像机拍录的图像序列进行自动分析，用自适应背景模型的背景差分法进行运动物体检测，采用基于HSV色彩空间的阴影检测方法去除运动物体的阴影，本课题利用自主设计的快速算法实现运动物体的实时识别。从而达到从视频流中提取运动物体类型、大小等信息。本系统具有以下优点：利用摄像头采集当前场景的视频信息，属于面式检测，检测范围大，能提供当前场景中所需的丰富信息，且维护简单，可移植性强。适应性强，不同应用场景只需更换相应的模板图像即可应用。 非接触物体测量系统随着生产的发展，对物体测量方法及各种测量工具也在发展。本系统利用计算机视觉对图像进行预处理预处理、特征提取、关键特征提取、图像立体匹配最终进行三维坐标恢复进而得到物体的尺寸信息，能够进行三维物体的测量。达到了恢复物体三维信息的目的。

基于Internet或Intranet，实现多媒体信息多对多的实时传输，有电子的板，视频传输率高于22帧/秒。经鉴定（1998年7月），专用认为在实现方法上达到国际先进水平，可应用于网上协同设计、协作编辑、计算机远程教育，以及电子会议。还可应用于军事或民用的系统的实时视频监控、指挥和协调。