軟件工程論文開題報告

時間：2023-12-13 07:07:59 開題報告我要投稿

軟件工程論文開題報告范文

　　在當(dāng)下這個社會中，報告的用途越來越大，我們在寫報告的時候要避免篇幅過長。你所見過的報告是什么樣的呢？下面是小編為大家整理的軟件工程論文開題報告范文，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。

軟件工程論文開題報告范文

軟件工程論文開題報告范文1

　　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)都需要計算機具有強大的計算性能。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，易于硬件實現(xiàn)等特點，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)著手進行算法的改進，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)匹配進行并行化處理、改進，提高運算速度。

　　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準,由MPI論壇(MPI Forum)推出,制定該標準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生產(chǎn)商、大學(xué)、政府實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 ,對原有的版本進行了修改、完善和補充。1997年7月推出的MPI2.0版本中,又加入了遠程存儲訪問、并行I/O、動態(tài)進程管理等內(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準。

　　3.現(xiàn)實意義

　　現(xiàn)今針對灰度相關(guān)匹配改進的算法較多, 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)著手進行算法的改進，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)匹配進行并行化處理，并對其進行適當(dāng)?shù)母倪M，以提高運算速度。

　　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，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),包括運行Linux、UNIX操作系統(tǒng)的PC機。它可以用C或者Fortran編程。而MPI具有和PVM 類似的比較強大的功能。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)，包括運行Linux、Windows、NT操作系統(tǒng)的PC機。但它是被推薦的'一種適用于消息傳遞型多計算機系統(tǒng)的并行軟件編程標準。因此，它不僅實用，可移植、高效靈活，而且將有更廣泛的推廣價值。此外，它的許多版本與實現(xiàn),如MPICH、CHIPM、LAM等都可以在網(wǎng)上免費下載，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) 對圖像處理問題進行抽象，建立算法串行模型;

　　(2) 對算法串行模型進行分析，找出算法模型中需要并行處理的部分，確定算法并行實現(xiàn)方法建立算法并行模型的描述;

　　(3) 用并行計算語言實現(xiàn)并行算法;

　　(4) 在并行集群計算系統(tǒng)上運行，調(diào)試并行算法。

　　3 并行圖像處理具體算法實例：

　　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行并行建模、實現(xiàn)，對傳統(tǒng)的圖像灰度匹配算法進行并行化改進，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：

　　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.研究進度計劃

　　研究工作的總體安排和進度：

　　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，準備答辯材料

軟件工程論文開題報告范文2

　　一、課題來源

　　課題《oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實驗平臺的搭建》來自于實際的教學(xué)工作需要，隨著科技的進步，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)的過程中達到理論和實踐相結(jié)合的目的，為學(xué)生提供更多的oracle學(xué)習(xí)和實踐的資源，以提高學(xué)生理論高度和實踐能力，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,成功的實現(xiàn)了保證單一官方記錄，各科室均可獲得準確的數(shù)據(jù)，學(xué)生可在校區(qū)外獲取記錄，分享信息，準確報表。

　　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)目的的標準商業(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，成都金晨教育集團攜手世界最大的企業(yè)軟件廠商oracle公司，在成都召開“2017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、成都電子機械高等專科學(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、共建大型實訓(xùn)基地等合作模式進行深入的商談，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

　　該項目實施后，預(yù)期實現(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oracle 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準，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，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的運行要求，同時降低了后期維護的成本。

　　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進行相關(guān)的ddl、dml操作，但是應(yīng)當(dāng)嚴格限制學(xué)生使用dcl操作。

　　第二類，教師。教師可以自由的使用oracle進行先關(guān)的ddl、dml、dcl操作。

　　第三類，維護員。應(yīng)當(dāng)對維護員的操作進行嚴格限制，以防止數(shù)據(jù)庫癱瘓，但是可以對oracle進行基本的監(jiān)控和維護。

　　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進行高級操作，但應(yīng)當(dāng)嚴格監(jiān)控其操作，防止服務(wù)器當(dāng)機。

　　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)用實驗平臺的用戶進行管理，是十分必要的，這樣能有效降低管理oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實驗平臺的用戶的難度和成本。

　　四、方案論證

　　1. 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(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)能夠達到120170小時，但是服務(wù)器在運行期間發(fā)生宕機事故，仍然屢見不鮮，因此，在設(shè)計計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)時，使用雙機備份，乃至多機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)庫軟件支持數(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冗余的計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。

　　為了提高oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實驗平臺的穩(wěn)定性，因此將數(shù)據(jù)庫實例和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)部署至單獨的服務(wù)器，同時，部署數(shù)據(jù)庫實例的服務(wù)器采用2臺服務(wù)器做集群配置，通過這樣的設(shè)計，可以達到數(shù)據(jù)庫實例與數(shù)據(jù)庫信息分離的目的，這樣可以實現(xiàn)整個平臺不間斷運行，即使其中一臺服務(wù)器因為意外宕機，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，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)拓撲結(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)用實驗平臺的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(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)拓撲結(jié)構(gòu)修改后如下：

　　通過分析，該管理平臺需要實現(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)用實驗平臺的帳戶功能

　　單獨添加、刪除學(xué)生應(yīng)用oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實驗平臺的帳戶功能

　　開啟、關(guān)閉學(xué)生應(yīng)用oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實驗平臺的功能

　　清理學(xué)生使用oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實驗平臺之后產(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

　　日期任務(wù)

　　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