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计算机辅助设计与图形学学报 2023年第6期35卷 953-960页

作者：江卓燊刘博生唐忆滨武继刚广东工业大学计算机学院广州510006 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190 武汉数字工程研究所武汉430074

三维生成对抗网络(3D generative adversarial networks,3D GANs)广泛应用于模型预测、对象生成等领域.针对当前3D GANs加速器存在计算开销高、访存能耗高等问题,提出一种基于快速傅里叶变换(FFTs)的3D GANs频域加速器设计(FAG).首先针... 详细信息

三维生成对抗网络(3D generative adversarial networks,3D GANs)广泛应用于模型预测、对象生成等领域.针对当前3D GANs加速器存在计算开销高、访存能耗高等问题,提出一种基于快速傅里叶变换(FFTs)的3D GANs频域加速器设计(FAG).首先针对3D GANs加速器计算开销高的问题,提出支持频域3D GANs计算的硬件架构,利用频域低计算复杂度特性和频域反卷积中的零值模式以减少计算开销;其次针对3D GANs加速器访存能耗高的问题,提出支持3D卷积和反卷积计算的频域映射调度流,利用频域共轭对称特性和反卷积中的零值模式减少访存开销.基于ModelNet数据集和3个3D GANs模型(3DGAN,3D-IWGAN和3D-PhysNet)的评估结果表明,与具有代表性的频域加速器相比,FAG可使性能提高76%,能效提高141%;与具有代表性的空间域加速器相比,FAG的性能提高6倍,能效提高46倍.

关键词：频域加速器 3D GANs 反卷积数据重用调度流

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视觉端边云融合架构:面向超级智慧城市群演进的关键技术

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中国科学：信息科学 2024年第11期54卷 2518-2532页

作者：纪雯杨哲铭王智郭斌沈博中国科学院计算技术研究所北京100190 清华大学深圳国际研究生院深圳518055 西北工业大学计算机学院西安710072 鹏城实验室深圳518055 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049

随着城市化建设进程的加速,超级智慧城市群的新格局正在形成,物联网、人工智能和大数据等技术正快速渗透至城市信息基础设施的建设,使智慧城市形成极具前景的新兴交叉研究领域.然而现有智慧城市解决方案通常是面向不同城市的定制化方案... 详细信息

随着城市化建设进程的加速,超级智慧城市群的新格局正在形成,物联网、人工智能和大数据等技术正快速渗透至城市信息基础设施的建设,使智慧城市形成极具前景的新兴交叉研究领域.然而现有智慧城市解决方案通常是面向不同城市的定制化方案,在实际应用中缺乏对城市运行状态全面智能感知和多区域协同能力.本文提出了视觉端边云融合的架构,用于智慧城市群的协同发展.首先,将推动智慧城市信息基础设施的新质生产力凝练出算力、运力、数力、智力、视力的新五维特征.之后,通过构建层次化的城市内和城市间视觉端边云架构,解决数据互通瓶颈并助力打破城市间的信息孤岛,提升整体系统的灵活性和可靠性.同时,本文还提出了特征重构的资源共享技术、面向大规模群体的跨域协同优化技术、以及面向复杂城市网络的持续演化的关键技术,从而实现城市智慧连接,形成共通、共享、共赢的新型城市网络架构,以支持智慧城市群通过视觉数据进行跨场景、精准、动态实时的计算.本文旨在为智慧城市群的发展提供一个全面的技术架构和解决方案,以支撑超级智慧城市群的协同演进,推动智慧城市群的智能化进程.

关键词：视觉端边云端边云系统智慧城市群智能系统视觉计算

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基于用户级兼容技术的高效打印机驱动迁移方法

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高技术通讯 2025年第2期35卷 124-133页

作者：谢本壹张福新中国科学院计算技术研究所处理器芯片全国重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

打印机驱动匮乏长期困扰着全球Linux桌面用户。在办公环境中存在大量老旧打印机,这些打印机通常只支持X86 Windows的打印机驱动。然而,国产计算机平台普遍使用Linux操作系统,且存在多种非X86指令集。在信息技术应用创新的背景下,迫切需... 详细信息

打印机驱动匮乏长期困扰着全球Linux桌面用户。在办公环境中存在大量老旧打印机,这些打印机通常只支持X86 Windows的打印机驱动。然而,国产计算机平台普遍使用Linux操作系统,且存在多种非X86指令集。在信息技术应用创新的背景下,迫切需要解决在国产计算机平台上复用这些老旧打印机的问题。现有方法采用系统级二进制翻译运行Windows操作系统进行打印,存在效率低下且需额外授权的不足。为此,本文提出了一种基于用户级兼容技术的打印机驱动迁移方法,高效地将X86 Windows打印机驱动迁移至国产计算机平台。该方法由操作系统兼容层和用户级二进制翻译两部分组成。操作系统兼容层负责将打印机驱动相关的系统库调用转换成宿主操作系统的调用,用户级二进制翻译负责将X86指令翻译成宿主中央处理器(central processing unit,CPU)的指令。由于无需运行Windows操作系统,本文提出的迁移方法相较于系统级二进制翻译的方法更为高效且无额外授权成本。实验结果表明,采用本方法打印相同内容比系统级二进制翻译方法快10倍左右。该方法已成功应用于搭载了龙芯CPU的国产计算机平台,其可行性和稳定性已得到市场的检验。

关键词：打印机驱动二进制翻译操作系统兼容

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优化器对神经网络力场性能的影响与分析

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计算机科学 2025年第5期52卷 50-57页

作者：李恩吉胡思宇谭光明贾伟乐中国科学院计算技术研究所处理器芯片全国重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100190

分子动力学模拟是一种广泛应用于多个学科(如材料科学、计算化学等)的关键研究方法。近年来,随着计算能力的提升、神经网络模型的发展以及第一性原理数据的增加,神经网络力场模型已经展现出高精度的预测能力。目前存在多种神经网络力场... 详细信息

分子动力学模拟是一种广泛应用于多个学科(如材料科学、计算化学等)的关键研究方法。近年来,随着计算能力的提升、神经网络模型的发展以及第一性原理数据的增加,神经网络力场模型已经展现出高精度的预测能力。目前存在多种神经网络力场模型的训练算法,而神经网络力场模型处于一个快速迭代的阶段,当前仍然缺乏神经网络力场模型及与之适配的优化器的指导建议。选取3种有代表性的神经网络力场模型和目前3种用于神经网络力场模型上的优化算法,在4个真实数据集上进行测试和评估,分析影响其收敛性的原因。设计实验对其进行全方位的评估,包括模型参数量对优化器的影响,神经网络宽度对收敛性的影响,以及模型训练时间与优化器的关联等。文中工作可以针对神经网络力场模型,给出优化器算法的建议。

关键词：分子动力学模拟神经网络力场训练优化器

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基于回调函数的控制流深度模糊模型

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软件学报 2022年第5期33卷 1833-1848页

作者：沙子涵舒辉武成岗熊小兵康绯数学工程与先进计算国家重点实验室河南郑州450001 中国科学院计算技术研究所北京100190

控制流是程序过程的抽象表现,对控制流进行混淆,可有效提高代码抗逆向能力.提出了控制流深度模糊思想:针对循环结构,利用回调函数构造等价循环模型,将过程内基本块跳转变更为过程间函数调用,对抗逆向技术.综合应用控制流分析和数据流依... 详细信息

控制流是程序过程的抽象表现,对控制流进行混淆,可有效提高代码抗逆向能力.提出了控制流深度模糊思想:针对循环结构,利用回调函数构造等价循环模型,将过程内基本块跳转变更为过程间函数调用,对抗逆向技术.综合应用控制流分析和数据流依赖性分析,建立了基于回调函数的控制流深度模糊模型,并给出功能一致性证明.为进一步增大混淆强度,设计并实现了函数调用融合算法,构造更为复杂的函数调用过程.最后,使用OpenSSL和SpecInt-2000标准测试套件作为测试集,验证了模型的可行性和有效性.

关键词：深度模糊回调函数循环结构数据流依赖代码变换

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Web应用访问控制漏洞检测研究进展

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高技术通讯 2025年第3期35卷 227-240页

作者：孟海宁陆杰李昊峰黄永恒曹立庆李炼中国科学院计算技术研究所处理器芯片全国重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

访问控制机制在维护Web应用安全方面扮演着至关重要的角色。然而,不安全的访问控制机制已经成为威胁Web应用安全的主要风险来源之一。为了保护Web应用安全,及早地检测并报告访问控制漏洞至关重要。为了帮助安全研究者和程序开发者更深... 详细信息

访问控制机制在维护Web应用安全方面扮演着至关重要的角色。然而,不安全的访问控制机制已经成为威胁Web应用安全的主要风险来源之一。为了保护Web应用安全,及早地检测并报告访问控制漏洞至关重要。为了帮助安全研究者和程序开发者更深入地了解Web应用的访问控制漏洞以及现有工作的研究进展,本文对该领域的相关工作进行了系统总结,概括了访问控制漏洞的基本概念与特征,归纳了检测访问控制漏洞的关键步骤和核心思想。此外,本文进一步针对功能级、对象级和对象属性级3类高危访问控制漏洞,详细分析和讨论了现有工作的漏洞检测能力。最后,对Web应用访问控制漏洞检测技术的发展进行了总结与展望。

关键词： Web应用访问控制访问控制漏洞漏洞检测越权访问软件缺陷检测

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时间和能量敏感的端——边—云车路协同系统资源调度优化方法

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计算机研究与发展 2023年第5期60卷 1037-1052页

作者：郑莹莹周俊龙申钰凡丛佩金吴泽彬南京理工大学计算机科学与工程学院南京210094 处理器芯片全国重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190

随着信息技术的不断发展,智能交通系统逐渐成为未来交通的发展方向.然而,智能交通系统中时间敏感型和计算密集型应用的日益增多,给资源有限的车辆终端带来了严峻挑战.端—边—云层次性计算架构是应对该挑战的有效手段.在基于端—边—云... 详细信息

随着信息技术的不断发展,智能交通系统逐渐成为未来交通的发展方向.然而,智能交通系统中时间敏感型和计算密集型应用的日益增多,给资源有限的车辆终端带来了严峻挑战.端—边—云层次性计算架构是应对该挑战的有效手段.在基于端—边—云架构的车路协同系统中,车辆用户可以将时间敏感型任务卸载到附近的路边单元执行以保证应用的实时性,而将计算密集型任务卸载到云以满足其算力需求.但是,任务卸载也会导致额外的传输时延和能量开销.此外,任务在传输过程也可能遭受错误而导致可靠性降低.因此,为保障端—边—云车路协同系统中车辆的用户体验,提出一种基于多智能体强化学习的资源调度方案.该方案通过充分利用端—边—云架构的特点并采用集中训练—分散执行的框架来构建深度神经网络,以制定任务卸载和车路计算资源分配的最优决策,最终实现可靠性约束下的系统时延和能耗优化.为验证所提方案的有效性,实验通过效用值来体现算法在时延和能耗2方面的优化.实验结果表明,与现有算法相比,所提方案在满足可靠性约束的前提下,效用值可以提高到221.9%.

关键词：车路协同系统端—边—云卸载调度强化学习

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区块链互操作技术综述

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软件学报 2024年第2期35卷 800-827页

作者：段田田张瀚文李博宋兆雄李忠诚张珺孙毅中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 山东省区块链金融重点实验室山东济南250014 内蒙古大学内蒙古呼和浩特010021 雄安新区智能城市创新联合会区块链实验室河北保定071700

区块链技术被认为是构建价值互联网的基石,然而彼此独立的区块链系统形成了数据、价值孤岛.区块链互操作(也被称为跨链操作)是打破链间壁垒、构建区块链网络的关键技术.在区分狭义与广义区块链互操作的基础上,重新定义狭义区块链互操作... 详细信息

区块链技术被认为是构建价值互联网的基石,然而彼此独立的区块链系统形成了数据、价值孤岛.区块链互操作(也被称为跨链操作)是打破链间壁垒、构建区块链网络的关键技术.在区分狭义与广义区块链互操作的基础上,重新定义狭义区块链互操作,并抽象出跨链读与跨链写两类基本操作;分析总结实现狭义区块链互操作需要解决的3个关键技术问题:跨链信息传输、跨链信任传递、跨链操作原子性保障;系统梳理这3个问题的研究现状,并分别从多角度进行比较;在此基础上,从关键技术问题的角度分析具有代表性的整体解决方案;最后指出几个值得进一步探索的研究方向.

关键词：区块链区块链互操作跨链原子性

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高维数据的降维与检索算法

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山东大学学报（理学版） 2024年第7期59卷 27-43页

作者：邵伟朱高宇于雷郭嘉丰中国科学院计算技术研究所网络数据科学与技术重点实验室北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049

目前大多研究通过一些降维方法将高维向量转化为低维向量表示,再应用相关向量检索优化技术实现快速相似性检索,从而提高大模型应用表现。当前针对高维数据的降维方法繁多分散,在不同的研究背景下所采用的降维方法不尽相同,同样地,在向... 详细信息

目前大多研究通过一些降维方法将高维向量转化为低维向量表示,再应用相关向量检索优化技术实现快速相似性检索,从而提高大模型应用表现。当前针对高维数据的降维方法繁多分散,在不同的研究背景下所采用的降维方法不尽相同,同样地,在向量检索技术上也存在大量不同的检索思路与优化方法。通过综述近期的降维和检索算法的主要思路及其优化方法,有助于产生二者之间的启发性联系,支撑后续高维向量检索优化算法研究的展开和深入。

关键词：高维数据数据降维检索算法近似最近邻检索

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基于MBSE的卫星互联网仿真平台架构建模

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电信科学 2024年第9期40卷 1-12页

作者：李红光刘垚圻周一青石晶林中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 处理器芯片全国重点实验室中国科学院计算技术研究所北京100190 中科南京移动通信与计算创新研究院江苏南京211135

针对传统基于文档的系统工程方法在高复杂度卫星互联网仿真平台开发中存在的系统设计协调性差及早期仿真验证不足等问题,提出采用基于模型的系统工程(model-based systems engineering,MBSE)方法开展卫星互联网仿真平台架构建模。首先,... 详细信息

针对传统基于文档的系统工程方法在高复杂度卫星互联网仿真平台开发中存在的系统设计协调性差及早期仿真验证不足等问题,提出采用基于模型的系统工程(model-based systems engineering,MBSE)方法开展卫星互联网仿真平台架构建模。首先,提出基于MBSE的双V模型(dual V model based on MBSE,DVMBSE)及与外部软件集成验证架构;然后,基于MBSE方法论对卫星互联网仿真平台顶层架构开展需求分析、功能分解及交互结构建模;最后,通过运行逻辑验证与外部模型集成验证实现了模型的有效性验证,从而支撑卫星互联网设计论证。

关键词：卫星互联网 MBSE 仿真建模仿真平台集成验证

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