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CPU-GPU异构平台临界阈值的精确确定是决定GPU并行程序运算性能的关键，传统的临界阈值确定方法采用Lyapunov指数算法，在系统相轨迹过零周期数变相时系统状态不稳，零极点出现漂移，导致临界阈值检测精度不高。提出一种改进的Lyapunov指数算法下的CPU-GPU异构平台临界阈值确定方法，实现对不同幅值递增步长下的系统相变阈值的计算。仿真实验表明，采用该改进算法求解CPU-GPU异构平台临界阈值，优化GPU并行驱动程序，算法复杂度更低，计算精度较高，能有效提高GPU平台并行运算加速比，高精度阈值能在短