检索结果-内蒙古大学图书馆

软件学报 2025年第3期36卷 1327-1354页

作者：贾林鹏孙毅中国科学院计算技术研究所北京100190 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049

跨片状态迁移协议是保证跨片交易处理原子性的基础,其效率高低将直接影响分片系统性能.现有协议处理过程可以分为源分片状态迁出、片间状态传输和目的分片状态迁入这3个阶段,各阶段依次执行、紧密绑定.利用链下状态通道灵活度高、即时... 详细信息

跨片状态迁移协议是保证跨片交易处理原子性的基础,其效率高低将直接影响分片系统性能.现有协议处理过程可以分为源分片状态迁出、片间状态传输和目的分片状态迁入这3个阶段,各阶段依次执行、紧密绑定.利用链下状态通道灵活度高、即时确认的特点,提出了ChannelLink跨片状态迁移协议,将现有协议中紧密耦合的三阶段处理过程解耦,有效降低了跨片交易平均开销,提升了状态迁移效率.基于此,设计了一种低开销链下通道路由算法.该算法基于状态迁移交易与链下通道拓扑等特征,通过改进遗传算法,求解最优状态路由方案,兼顾迁移效率的同时,降低了用户跨片状态迁移开销.最后,实现了ChannelLink协议原型系统,并基于比特币交易以及闪电网络状态信息构造数据集进行实验验证.实验结果表明,该协议在16个分片、跨片交易比例为5.21%的场景下,分片系统吞吐量提升7.04%,交易确认延迟降低52.51%,跨片状态迁移开销下降45.44%以上,并且随着分片数量与跨片交易比例的上升,该协议的性能优势逐步扩大.

关键词：区块链分片状态迁移状态通道路由算法

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基于开源模式的产学研协同新机制探索与实践

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中国科学院院刊 2025年第3期40卷 465-470页

作者：包云岗中国科学院计算技术研究所中国科学院大学计算机科学与技术学院

DeepSeek通过开源模式在全球大规模快速扩散，让各界审视开源的价值与意义。文章提出开源是一种凝聚共识、组织高密度人才的有效方式，因为开源背后存在客观规律的支撑，包括开源符合打破知识垄断、促进知识传播的社会学规律，开源符合... 详细信息

DeepSeek通过开源模式在全球大规模快速扩散，让各界审视开源的价值与意义。文章提出开源是一种凝聚共识、组织高密度人才的有效方式，因为开源背后存在客观规律的支撑，包括开源符合打破知识垄断、促进知识传播的社会学规律，开源符合“交易成本”“杰文斯效应”等经济学规律；开源也是一种构建产学研高效协同机制的有效方式，并介绍了开源芯片创新联合体与“一生一芯”计划两个具体案例展现开源促进合作的有效性。

关键词： DeepSeek 开源凝聚共识产学研协同

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智能时代公共安全体系面临的技术挑战——兼序《中国科学院院刊》“人工智能与公共安全”专题

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中国科学院院刊 2025年第03期40卷 399-407页

作者：曹娟盛强李国杰中国科学院计算技术研究所中国科学院大学计算机科学与技术学院

人工智能生成内容（AIGC）技术快速发展，引发新的公共安全隐患，严重威胁国家安全和社会稳定。文章梳理了AIGC技术和检测技术的发展现状，指出了检测技术在实战场景中面临的挑战，提出发展面向公共安全的AIGC检测技术，形成从模型端到... 详细信息

人工智能生成内容（AIGC）技术快速发展，引发新的公共安全隐患，严重威胁国家安全和社会稳定。文章梳理了AIGC技术和检测技术的发展现状，指出了检测技术在实战场景中面临的挑战，提出发展面向公共安全的AIGC检测技术，形成从模型端到平台端的全流程检测技术体系，实现“生成时可赋标、传播中可鉴别、案发后可溯源”。

关键词：人工智能生成内容生成内容检测公共安全全流程治理

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智能算法安全：内涵、科学问题与展望

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中国科学院院刊 2025年第3期40卷 419-428页

作者：程学旗陈薇沈华伟山世光陈熙霖李国杰中国科学院计算技术研究所智能算法安全重点实验室中国科学院大学计算机科学与技术学院

智能算法是指实现智能的计算过程所体现的方法，大多具备数据驱动、不确定性计算、模型推断难解释等特性，而这些特性同时也给智能算法应用带来了潜在的安全风险。文章首先探讨智能算法安全的内涵。具体地，智能算法安全的内涵依据人机... 详细信息

智能算法是指实现智能的计算过程所体现的方法，大多具备数据驱动、不确定性计算、模型推断难解释等特性，而这些特性同时也给智能算法应用带来了潜在的安全风险。文章首先探讨智能算法安全的内涵。具体地，智能算法安全的内涵依据人机融合的程度，由算法自身的一元内生性安全，延伸到算法服务于人时的人机二元应用性安全，最终拓展为人机共生的复杂社会系统中多元系统性安全，故据此提出智能算法安全层级范式（以下简称“TRC范式”），分别涵盖内生决策可信（trustworthiness）的一元安全目标、应用服务可管（regulatability）的二元安全目标和系统风险可控（controllability）的多元安全目标。进一步，基于当前实现TRC范式中的技术难点与智能算法可信、可管、可控的目标，文章提出实现智能算法安全需要重点突破的不确定性算法的可信域判定、黑箱模型的透明化监测与人机共生智能系统的风险临界点感知3个重大科学问题。最后，围绕TRC范式的“度量—评估—增强”技术体系，提出7项研究方向建议与4个方面智能算法安全相关的发展建议，并展望其助力实现人机共治的未来愿景。

关键词：大数据智能算法智能算法安全人工智能伦理与安全智能算法安全层级范式

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服务器无感知计算系统性能优化技术研究综述

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软件学报 2025年第1期36卷 47-78页

作者：杨光刘杰曲慕子王帅叶丹钟华中国科学院大学北京100049 中国科学院软件研究所软件工程技术研究开发中心北京100190 计算机科学国家重点实验室(中国科学院软件研究所) 北京100190

服务器无感知计算是新兴的云计算模式,它基于“函数即服务(FaaS)”的范式,以函数为部署和调度的基本单位,为用户提供大规模并行和自动伸缩的函数执行服务,且无需用户管理底层资源.对于用户,服务器无感知计算能够帮助他们摆脱集群底层基... 详细信息

服务器无感知计算是新兴的云计算模式,它基于“函数即服务(FaaS)”的范式,以函数为部署和调度的基本单位,为用户提供大规模并行和自动伸缩的函数执行服务,且无需用户管理底层资源.对于用户,服务器无感知计算能够帮助他们摆脱集群底层基础设施管理的负担,专注于业务层的开发和创新;对于服务提供商,服务器无感知计算将应用分解为细粒度的函数,极大地提高了调度效率和资源利用率.显著的优势让服务器无感知计算迅速吸引了业界的注意,然而,服务器无感知计算与传统云计算迥然不同的计算模式以及对任务各方面的严格限制给应用的迁移带来了诸多障碍,各种越来越复杂的任务也对服务器无感知计算的性能提出了越来越高的要求,服务器无感知计算的性能优化成为一个重要的研究课题.从4个方面对服务器无感知计算系统性能优化技术的相关研究工作进行梳理和综述,并介绍现有的系统实现.(1)介绍面向典型任务的优化技术,包括任务适配和针对特定任务的系统优化;(2)综述沙箱环境的优化工作,包括沙箱方案和冷启动优化技术,它们是决定函数运行速度的核心;(3)概括I/O和通信技术的优化,它们是服务器无感知计算应用程序的主要性能瓶颈;(4)简述相关的资源调度技术,包括面向平台和面向用户的调度策略,它们决定着系统的资源利用率和任务的执行效率.最后,总结当前服务器无感知计算性能优化技术所面临的问题和挑战,并展望未来可能的发展方向.

关键词：服务器无感知计算函数即服务云函数云计算性能优化

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面向YOLO神经网络的数据流架构优化研究

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计算机学报 2025年第1期48卷 82-99页

作者：穆宇栋李文明范志华吴萌吴海彬安学军叶笑春范东睿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 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049

YOLO目标检测算法具有速度快、精度高、结构简单、性能稳定等优点,因此在多种对实时性要求较高的场景中得到广泛应用。传统的控制流架构在执行YOLO神经网络时面临计算部件利用率低、功耗高、能效较低等挑战。相较而言,数据流架构的执行... 详细信息

YOLO目标检测算法具有速度快、精度高、结构简单、性能稳定等优点,因此在多种对实时性要求较高的场景中得到广泛应用。传统的控制流架构在执行YOLO神经网络时面临计算部件利用率低、功耗高、能效较低等挑战。相较而言,数据流架构的执行模式与神经网络算法匹配度高,更能充分挖掘其中的数据并行性。然而,在数据流架构上部署YOLO神经网络时面临三个问题:(1)数据流架构的数据流图映射并不能结合YOLO神经网络中卷积层卷积核较小的特点,造成卷积运算数据复用率过低的问题,并进一步降低计算部件利用率;(2)数据流架构在算子调度时无法利用算子间结构高度耦合的特点,导致大量数据重复读取;(3)数据流架构上的数据存取与执行高度耦合、串序执行,导致数据存取延迟过高。为解决这些问题,本文设计了面向YOLO神经网络的数据流加速器DFU-Y。首先,结合卷积嵌套循环的执行模式,本文分析了小卷积核卷积运算的数据复用特征,并提出了更有利于执行单元内部数据复用的数据流图映射算法,从而整体提升卷积运行效率;然后,为充分利用结构耦合的算子间的数据复用,DFU-Y提出数据流图层次上的算子融合调度机制以减少数据存取次数、提升神经网络运行效率;最后,DFU-Y通过双缓存解耦合数据存取与执行,从而并行执行数据存取与运算,掩盖了程序间的数据传输延迟,提高了计算部件利用率。实验表明,相较数据流架构(DFU)和GPU(NVIDIA Xavier NX),DFU-Y分别获得2.527倍、1.334倍的性能提升和2.658倍、3.464倍的能效提升;同时,相较YOLO专用加速器(Arria-YOLO),DFU-Y在保持较好通用性的同时,达到了其性能的72.97%、能效的87.41%。

关键词： YOLO算法数据流架构数据流图优化卷积神经网络神经网络加速

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基于原生链的跨Rollup机制研究

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软件学报 2025年

作者：张子龙贾林鹏蒋硕轩孙毅中国科学院计算技术研究所中国科学院大学计算机科学与技术学院

Rollup是一种新兴的区块链链下交易处理方案.随着应用的持续发展,不同类型Rollup间的互操作需求日益增长.现有Rollup间互操作方案通常使用第三方服务商来协助完成,存在着信任假设的安全风险和单点故障等问题.基于原生链完成Rollup间互... 详细信息

Rollup是一种新兴的区块链链下交易处理方案.随着应用的持续发展,不同类型Rollup间的互操作需求日益增长.现有Rollup间互操作方案通常使用第三方服务商来协助完成,存在着信任假设的安全风险和单点故障等问题.基于原生链完成Rollup间互操作无需引入新的信任假设,但会消耗原生链的计算与存储资源,降低原生链的交易吞吐量,从而严重影响跨Rollup性能.基于此,提出一种基于原生链的跨Rollup方案,通过聚合交易批量处理的方式,有效减少单笔交易的链上平均计算与存储资源开销.具体而言,提出基于零知识证明的交易有效性证明方案,显著减少交易有效性验证的链上计算开销.提出基于索引表数据压缩的交易存储方案,降低跨Rollup交易的平均链上存储开销.提出聚合规模均衡调整算法,得到最优的聚合规模,实现链上资源消耗与处理时延之间的平衡.最后,对方案进行实验验证.实验结果表明,所提方案在完全去信任化的前提下,能降低链上计算开销和存储开销,实现链上资源消耗与处理时延的平衡,并且与现有跨Rollup方案相比,所提方案的系统吞吐量也具有很好的表现.

关键词：区块链 Rollup 零知识证明多目标优化

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域名系统递归解析服务安全技术综述：风险、防护和测量

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计算机研究与发展 2025年

作者：李沁心武文浩王兆华李振宇中国科学院计算技术研究所中国科学院大学中国科学院计算机网络信息中心

在域名系统（domain name system， DNS）中，DNS递归解析服务消除了用户与根域名服务器等上游DNS服务器之间的复杂交互，使得互联网用户可以方便地通过本地DNS服务器完成全球范围的域名解析.作为直接与用户通信的第一门户，DNS递归解... 详细信息

在域名系统（domain name system， DNS）中，DNS递归解析服务消除了用户与根域名服务器等上游DNS服务器之间的复杂交互，使得互联网用户可以方便地通过本地DNS服务器完成全球范围的域名解析.作为直接与用户通信的第一门户，DNS递归解析服务过程已成为互联网基础设施攻击的一个重要目标.由于DNS递归解析服务规模庞大且部署方式繁多，现有的DNS安全拓展机制在DNS递归解析服务器中存在部署复杂、兼容性差等问题，但是目前还缺少对安全防护机制的部署测量方法的研究与总结工作，缺乏针对DNS递归解析服务安全风险的系统全面的评估工作.针对上述现状，将DNS递归解析服务存在的安全风险分为5大类，对DNS递归解析服务安全威胁，DNS安全拓展机制和DNS递归解析服务安全风险评估与测量等方面的现状与最新研究成果进行了归纳与总结，并对DNS递归解析服务安全监测与治理的潜在研究方向进行了展望.

关键词：域名系统递归解析服务网络测量安全风险评估 DNS递归安全

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Neptune:一种通用网络处理器微结构模拟和性能仿真框架

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计算机研究与发展 2025年第5期62卷 1091-1107页

作者：林涵越吴婧雅卢文岩钟浪辉鄢贵海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 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049 上交所技术有限责任公司上海200131

网络包处理是网络设备的基本功能,涉及报文修改、校验和与哈希计算、数据包镜像或过滤、统计限速等多项任务.作为网络包处理的重要部件,网络处理器(network processor,NP)基于处理器结构,为网络设备提供线速的性能和充分的可编程能力,... 详细信息

网络包处理是网络设备的基本功能,涉及报文修改、校验和与哈希计算、数据包镜像或过滤、统计限速等多项任务.作为网络包处理的重要部件,网络处理器(network processor,NP)基于处理器结构,为网络设备提供线速的性能和充分的可编程能力,但其架构多样,可分为单段式架构和多段式架构,现有模拟方法无法同时对二者性能进行模拟仿真.因此,提出一种通用网络处理器的结构模拟和性能仿真框架Neptune,采用多段式架构作为硬件抽象,使用事件链表、核间队列结构为数据通路和多段式架构模拟提供保障,同时满足单段式架构模拟需求.另外,借助同步图计算模式进行准确的并行模拟,并采用混合事件与时间驱动方法保障模拟高效性.实际测试中,Neptune以95%以上准确率支持2种架构的模拟,并以3.31MIPS的性能对网络处理器进行模拟,相较PFPSim取得1个数量级的性能提升.最后,展示了3个运用该框架进行网络处理器优化分析的应用案例.

关键词：网络包处理网络处理器可编程数据面专用处理器模拟器

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面向处理器微架构设计空间探索的加速方法综述

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计算机研究与发展 2025年第1期62卷 22-57页

作者：王铎刘景磊严明玉滕亦涵韩登科叶笑春范东睿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 中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049 中国移动研究院北京100053

中央处理器是目前最重要的算力基础设施.为了最大化收益,架构师在设计处理器微架构时需要权衡性能、功耗、面积等多个目标.但处理器运行负载的指令多,单个微架构设计点的评估耗时从10 min到数十小时不等.加之微架构设计空间巨大,全设计... 详细信息

中央处理器是目前最重要的算力基础设施.为了最大化收益,架构师在设计处理器微架构时需要权衡性能、功耗、面积等多个目标.但处理器运行负载的指令多,单个微架构设计点的评估耗时从10 min到数十小时不等.加之微架构设计空间巨大,全设计空间暴力搜索难以实现.近些年来许多机器学习辅助的设计空间探索加速方法被提出,以减少需要探索的设计空间或加速设计点的评估,但缺少对加速方法的全面调研和系统分类的综述.对处理器微架构设计空间探索的加速方法进行系统总结及分类,包含软件设计空间的负载选择、负载指令的部分模拟、设计点选择、模拟工具、性能模型5类加速方法.对比了各加速方法内文献的异同,覆盖了从软件选择到硬件设计的完整探索流程.最后对该领域的前沿研究方向进行了总结,并放眼于未来的发展趋势.

关键词：处理器微架构设计设计空间探索性能模型负载选择软件模拟

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