检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机研究与发展 2025年第1期62卷 58-74页

作者：杨梨花董勇邬会军谭支鹏王芳卢凯国防科技大学计算机学院长沙410073 信息存储系统教育部重点实验室(华中科技大学) 武汉430074

NAND闪存(NAND flash)因为其大容量、轻便、抗震等优异特性,被广泛使用于移动设备.面向闪存特性设计的闪存友好型文件系统(flash friendly file system,F2FS)是典型的日志结构文件系统(log-structured file system,LFS),它采用日志结构... 详细信息

NAND闪存(NAND flash)因为其大容量、轻便、抗震等优异特性,被广泛使用于移动设备.面向闪存特性设计的闪存友好型文件系统(flash friendly file system,F2FS)是典型的日志结构文件系统(log-structured file system,LFS),它采用日志结构写机制提升了随机写性能,使用前滚恢复技术实现快速的一致性保护,经常被用作移动设备的文件系统.文件系统因碎片化和段清理问题导致性能下降,而日志结构文件系统的异地更新机制和移动应用的高并发随机同步小写模式进一步加剧了碎片化,导致I/O请求响应变慢、设备运行卡顿.首先介绍了移动设备日志结构文件系统的相关概念和内容,随后总结了日志结构文件系统碎片化和段清理问题的研究现状.一方面分析了碎片产生的原因与影响,从预防碎片产生和重整碎片2个角度总结了减少碎片的研究工作.另一方面分析了冷热数据混合对段清理的影响,从静态分类和动态分类2方面总结了冷热数据区分技术的研究现状,从管理数据分布和调整段清理时机、频率、对象2个角度总结了段清理的研究现状.最后展望了移动设备日志结构文件系统研究的主要挑战和未来研究工作.

关键词：日志结构文件系统移动存储文件碎片空闲空间碎片段清理冷热数据区分

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云边协同下基于SGX的云数据安全去重方法

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中国科学:信息科学 2025年第3期55卷 528-541页

作者：卜时磊谢雨来曹周王杰郑俊冯丹华中科技大学网络空间安全学院武汉430074 华中科技大学分布式系统安全湖北省重点实验室武汉430074 华中科技大学信息存储系统教育部重点实验室武汉430074 武汉光电国家研究中心武汉430074

数据的不断增长对云的存储空间、安全、性能等的需求与日俱增.安全去重技术能够有效减少云存储空间需求的同时保障数据去重的安全性.然而,当前主流云安全去重方案依赖于可信第三方来进行密钥安全性保障,这引入了额外的信任假设和密钥管... 详细信息

数据的不断增长对云的存储空间、安全、性能等的需求与日俱增.安全去重技术能够有效减少云存储空间需求的同时保障数据去重的安全性.然而,当前主流云安全去重方案依赖于可信第三方来进行密钥安全性保障,这引入了额外的信任假设和密钥管理开销.而两方的去重方案在安全和传输开销方面面临较大挑战.针对该问题,本文提出了一种基于英特尔软件防护扩展(Intel software guard extension, Intel SGX)的云数据安全去重方法,该方法的主要创新在于:(1)设计基于边缘端去重的云边协同安全体系架构,减少了云边之间的传输开销,使用SGX可信执行环境保障了云和边缘端数据和密钥的安全,无需不可信的第三方密钥服务器;(2)提出低开销的密钥安全生成协议,通过云边协同生成密钥,为每个边缘端用户生成唯一的加密密钥,而非为每个数据生成单独的密钥;(3)设计高效的基于标签流行度的标签查询机制.通过计算标签频率,实现冷热标签分离,在提高标签查询效率的同时避免标签误检.安全性理论证明和系统实验测试表明,本文的方案在安全性方面优于最新方法,并大大减少了密钥管理开销和标签查询开销,其中密钥存储开销可节省48.72%~98.72%.

关键词：云边协同云存储安全去重英特尔软件防护扩展标签流行度

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针对超高密度磁存储磁化跃迁噪声的约束编码

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电子学报 2025年

作者：罗可李桅蹇雨根高宏宇张克政廖彦哲吴宇飞陈进才卢萍华中科技大学武汉光电国家研究中心信息存储系统教育部重点实验室数据存储系统与技术教育部工程研究中心华中科技大学华中科技大学计算机科学与技术学院

随着磁存储记录密度的提高，记录位间距减小，磁化跃迁噪声显著提高，由此极大地影响回读信号质量.为了降低超高密度磁存储系统记录图案磁化跃迁噪声的干扰，本文分析研究了磁化跃迁噪声对回读信号质量的影响，提出了限制连续跃迁的最... 详细信息

随着磁存储记录密度的提高，记录位间距减小，磁化跃迁噪声显著提高，由此极大地影响回读信号质量.为了降低超高密度磁存储系统记录图案磁化跃迁噪声的干扰，本文分析研究了磁化跃迁噪声对回读信号质量的影响，提出了限制连续跃迁的最大跃迁游程长度受限（Maximum Transition Run,MTR）约束编码MTR(j=1)，与允许连续跃迁的约束编码MTR(j=2)和MTR(j=3)相比，可有效抑制磁化跃迁噪声.通过实验测试了回读信号的检测效果，当信噪比为12 dB时，与MTR(j=2)、MTR(j=3)相比，MTR(j=1)相对误码率分别降低了约30%和60%，证实了限制连续跃迁约束编码MTR(j=1)的数据检测可靠性更高.

关键词：超高密度磁存储磁化跃迁噪声约束编码读写过程均衡检测

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面向服务器无感知计算的可定制函数调度

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中国科学:信息科学 2025年第3期55卷 481-499页

作者：张信民李星儒樊浩黄卓吴松姚德中金海余辰华中科技大学大数据技术与系统国家地方联合工程研究中心武汉430074 华中科技大学服务计算技术与系统教育部重点实验室武汉430074 华中科技大学集群与网格计算湖北省重点实验室武汉430074 华中科技大学计算机科学与技术学院武汉430074

服务器无感知计算凭借其弹性、高效和低成本的优势已成为下一代云计算的重要组成部分.随着服务器无感知应用的复杂度和多样性的增加,现有服务器无感知计算平台通常将不同应用的函数实例混合部署在统一服务器主机中,并使用统一的CPU调度... 详细信息

服务器无感知计算凭借其弹性、高效和低成本的优势已成为下一代云计算的重要组成部分.随着服务器无感知应用的复杂度和多样性的增加,现有服务器无感知计算平台通常将不同应用的函数实例混合部署在统一服务器主机中,并使用统一的CPU调度策略(如Linux完全公平调度)进行调度.由于不同应用对性能、延迟以及调度公平性等的要求都不尽相同,使得单一的全局调度策略,难以满足多样化的调度需求.此外,实验发现,函数实例的执行时间跨度较大,短任务占比高,且冷启动对任务完成时间影响显著.这使得现有调度策略难以兼顾任务的效率与公平性,尤其会增加了短任务的调度延迟.为解决上述问题,我们提出并实现了一种调度隔离机制,允许在同一服务器上为单个或多个应用使用独立的CPU调度策略.此外,我们设计了FaaSchedule,一种新的可定制调度策略,综合考虑函数的执行时间、启动时间和等待时间,并支持根据不同应用需求动态定制调度策略.在OpenWhisk平台上的实验表明, FaaSchedule显著降低了短任务的平均完成时间,并有效支持调度隔离与策略定制.

关键词： CPU调度服务器无感知计算冷启动调度隔离定制化内核

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面向电商联盟的区块链营销标签交易系统

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计算机研究与发展 2025年第1期62卷 269-280页

作者：代炜琦李铭赵珂轩姜文超周蔚林邹德清金海大数据技术与系统国家地方联合工程研究中心(华中科技大学) 武汉430074 服务计算技术与系统教育部重点实验室(华中科技大学) 武汉430074 分布式系统安全湖北省重点实验室(华中科技大学) 武汉430074 湖北省大数据安全工程技术研究中心(华中科技大学) 武汉430074 华中科技大学网络空间安全学院武汉430074 集群与网格计算湖北省重点实验室(华中科技大学) 武汉430074 华中科技大学计算机科学与技术学院武汉430074 广东工业大学计算机学院广州510006 数安时代科技股份有限公司广东佛山510100

大数据电商时代,数据交易可使彼此孤立的数据资源得到协同共享与价值利用,营销标签作为电商业务中数据交易的主要形式,拥有巨大的潜在价值.然而传统数据交易市场面临3个主要问题:1)中心化平台信息不透明导致信任危机和恶意竞价排名;2)... 详细信息

大数据电商时代,数据交易可使彼此孤立的数据资源得到协同共享与价值利用,营销标签作为电商业务中数据交易的主要形式,拥有巨大的潜在价值.然而传统数据交易市场面临3个主要问题:1)中心化平台信息不透明导致信任危机和恶意竞价排名;2)缺乏合理的激励机制来打破数据孤岛导致数据不流通和共享困难;3)数据安全威胁导致隐私泄露和数据倒卖盗卖等问题.为解决这些问题,设计了一种面向电商联盟的区块链营销标签交易机制DSTS(decentralized data security transaction system),以去中心化为基础设计上层共识激励机制,结合可信执行环境完成系统各项数据交易和计算业务,从而实现了一个安全完备的数据交易生态.通过真实性验证机制确保营销标签有效性,设计共识激励机制使用户积极共享数据,利用智能合约对角色行为按照系统设计规范进行有效约束;随后通过SGX(software guard extensions)远程认证实现密钥传输和数据安全存储,实现了智能合约安全调用来保障用户隐私和数据安全;最后,通过可信计算机制和系统设计思想,实现了数据交易结果的可靠交付.为验证系统的安全性和实用性,采用某电商公司提供的35万条真实数据进行性能测试,测试结果表明系统能够同时保证安全和性能需求,其额外开销主要来自远程认证模块且在可接受范围内.

关键词：区块链数据交易电商联盟可信执行环境共识机制

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算网融合下的多层次计算资源系统

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计算机研究与发展 2025年

作者：徐家豪余辰李健金海大数据技术与系统国家地方联合工程研究中心(华中科技大学) 服务计算技术与系统教育部重点实验室(华中科技大学) 集群与网格计算湖北省重点实验室(华中科技大学) 华中科技大学计算机科学与技术学院上海市可扩展计算与系统实验室(上海交通大学) 上海交通大学软件学院

算力网络旨在将泛在算力与网络进行深度融合，以期通过网络将计算、存储等多维基础资源在云、边、端之间进行有效调配，让用户可以像使用水电资源一样透明的使用算力资源，按需索取，随取随用.然而对于云边端异构的计算资源、动态的网... 详细信息

算力网络旨在将泛在算力与网络进行深度融合，以期通过网络将计算、存储等多维基础资源在云、边、端之间进行有效调配，让用户可以像使用水电资源一样透明的使用算力资源，按需索取，随取随用.然而对于云边端异构的计算资源、动态的网络负载和多样化的用户需求，如何有效的进行资源的调度和路由成为了算力网络面临的核心挑战之一.为解决上述挑战，设计了一套多层次的计算资源系统（computing resource system，CRS）.不同于现有的资源调配，CRS是一套建立在应用层之上并且兼顾考虑算网感知和算力路由的完整的算力网络技术方案.计算资源系统由算网资源感知策略和算力资源路由协议组成.算网资源感知策略定义了辖区系统内部的域内感知规则和不同辖区之间的域间感知规则，并基于此提出了一种基于贪心的资源路由算法（greedy-based resource routing algorithm，GBRA），为每个任务动态生成感知搜索树.算力资源路由协议通过CRS请求报文、授权通告报文、通告确认报文和CRS响应报文来完成资源的申请与调配工作.通过大量的数据仿真实验证明，与其他算法相比，CRS可以在任务容忍的最大响应时延内，完成对更多任务的资源分配工作.此外，对于辖区系统内部计算节点之间可以实现较优的负载均衡.

关键词：算力网络计算资源系统算网资源感知策略算力资源路由协议辖区系统

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深度学习与异常信息融合的内燃机燃油系统智能诊断方法

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北京化工大学学报(自然科学版) 2025年第2期52卷 76-87页

作者：张振京曹石窦全礼宋业栋褚士龙茆志伟内燃机与动力系统全国重点实验室潍坊261069 潍柴动力股份有限公司潍坊261069 华中科技大学土木与水利工程学院武汉430074 北京化工大学发动机健康监控及网络化教育部重点实验室北京100029

考虑到内燃机燃油系统的健康状态对整机性能具有重要影响,但目前内燃机配机监测参数尚未得到充分利用,为此提出一种基于深度学习与异常信息融合的智能诊断方法,以达到利用现有配机监测参数和能够获取的异常现象信息来提升内燃机运行可... 详细信息

考虑到内燃机燃油系统的健康状态对整机性能具有重要影响,但目前内燃机配机监测参数尚未得到充分利用,为此提出一种基于深度学习与异常信息融合的智能诊断方法,以达到利用现有配机监测参数和能够获取的异常现象信息来提升内燃机运行可靠性的目的。首先引入互信息理论实现对配机监测参数的自动分组,并采用降噪自编码器和注意力机制结合双向门控循环单元构建一种针对内燃机配机监测参数的深度学习诊断模型,实现了燃油系统典型故障的初步智能诊断。进一步,考虑到内燃机实际运行中获取的异常现象对故障诊断的辅助价值,构建贝叶斯网络,并采用Leaky-Noisy-Or模型量化异常现象与特定故障之间的相关性,以此优化故障智能诊断结果。最后,将GT-Power仿真模拟获得的燃油系统故障样本数据集代入所提方法模型中,诊断结果验证了所提方法在提高内燃机燃油系统故障诊断准确率方面的有效性。研究成果提供了一种基于配机监测参数的深度学习智能诊断模型,同时也为燃油系统故障诊断提供了一种新的信息融合途径,对内燃机智能诊断具有重要的实际应用价值。

关键词：内燃机燃油供给系统故障诊断配机监测参数 Leaky-Noisy-Or模型异常现象信息融合

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下丘脑室旁核参与针灸治疗疾病的机制

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四川大学学报(医学版) 2025年第1期56卷 26-34页

作者：白子优张超然饶弈清林琪顺余玲玲刘嘉宝景向红李熳华中科技大学同济医学院基础医学院湖北省和教育部神经系统重大疾病重点实验室武汉430030 华中科技大学同济医学院附属同济医院中西医结合研究所武汉430030 湖北中医药大学针灸骨伤学院武汉430061 中国中医科学院针灸研究所北京100700

近年来,研究表明,针灸可以通过调控下丘脑室旁核(paraventricular hypothalamic nucleus,PVN)来治疗多种疾病,如功能性胃肠道疾病、心血管疾病以及焦虑和抑郁等。针灸可能通过调节PVN中的特定神经元,如促肾上腺皮质激素释放激素(cortico... 详细信息

近年来,研究表明,针灸可以通过调控下丘脑室旁核(paraventricular hypothalamic nucleus,PVN)来治疗多种疾病,如功能性胃肠道疾病、心血管疾病以及焦虑和抑郁等。针灸可能通过调节PVN中的特定神经元,如促肾上腺皮质激素释放激素(corticotropin releasing hormone,CRH)神经元,或调节PVN相关的神经环路和激素〔如催产素(oxytocin,OXT)、血管升压素(vasopressin,VP)〕的释放,发挥其治疗作用。本文总结了PVN在针灸治疗中的机制,包括其在胃肠道疾病、心血管疾病、负性情绪和疼痛的调控机制。未来研究可深入探究针灸调控PVN治疗疾病的精确机制,如明确信号通路传导的详细过程,探究不同穴位配伍、刺激频率与强度对PVN的特异性影响等。

关键词：下丘脑室旁核针灸高血压胃肠道心脏病综述

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面向CPU-GPU异构环境下的高性能超图神经网络加速系统

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中国科学:信息科学 2025年第4期55卷 841-859页

作者：余辉张宇李鑫滔陈子康赵英淇赵进齐豪廖小飞金海华中科技大学大数据技术与系统国家地方联合工程研究中心华中科技大学服务计算技术与系统教育部重点实验室华中科技大学集群与网格计算湖北省重点实验室华中科技大学计算机科学与技术学院

图神经网络因其在处理非欧几里得空间数据方面的卓越学习和推理能力而备受关注.然而,现实世界中的图结构通常包含顶点之间复杂的高阶关联关系,这类图通常被定义为超图.为了在超图上有效捕获这些高阶复杂特征和潜在语义信息,众多超图神... 详细信息

图神经网络因其在处理非欧几里得空间数据方面的卓越学习和推理能力而备受关注.然而,现实世界中的图结构通常包含顶点之间复杂的高阶关联关系,这类图通常被定义为超图.为了在超图上有效捕获这些高阶复杂特征和潜在语义信息,众多超图神经网络模型被相继提出.尽管目前已有多个利用GPU加速器的高并行计算能力来加速超图神经网络训练的系统软件,但在加速模型训练过程中,这些系统仍面临大量冗余计算和频繁的数据通信问题,导致GPU利用率较低.此外,这些系统仅支持图规模较小的超图神经网络模型训练.针对上述问题,本文发现超图神经网络训练过程中,由于超图中多条超边之间存在较强的拓扑重叠特性,因此这些超边的计算会重复获取和计算相同图顶点的特征向量.基于这一观察,本文提出了一个面向CPU-GPU异构环境的高性能超图神经网络系统(redundancy-elimination hypergraph neural network, RHGNN).该系统充分利用超边间的重叠特性指导超边和顶点特征计算与更新,有效减少CPU-GPU数据通信量.具体而言, RHGNN提出了一种新颖的以超边为中心的冗余消除执行方法,使系统以最优方式完成顶点特征向量的通信加载,实现一次加载服务多次超边和顶点特征计算.同时, RHGNN通过高效的超度感知层次数据缓存机制,在GPU端优先缓存频繁访问的顶点和超边特征向量以及超边中共享顶点的中间结果值,进一步减少数据通信开销.为验证RHGNN的有效性,本文将其与当前最先进的超图神经网络软件系统DGL, PyG以及HyperGef进行了性能对比.实验结果表明,在支持超图神经网络模型训练方面, RHGNN相较于PyG,DGL和HyperGef的性能分别提升了2.5～3.4倍, 2.1～3.1倍和1.4～2.3倍.

关键词：超图神经网络训练加速 CPU-GPU异构冗余消除拓扑相似性

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一种集群多媒体存储系统的研究与设计

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计算机研究与发展 2006年第8期43卷 1311-1316页

作者：万继光谢长生华中科技大学信息存储系统教育部重点实验室武汉430074

随着网络上多媒体数据的爆炸性增长和集群技术的快速发展,设计并实现了一个基于PC集群的高性能集群多媒体存储系统(clustermultimediastoragesystem,CMSS)·CMSS系统采用高自治、自维护的集群策略,提高了系统的并行性和可扩展性;采... 详细信息

随着网络上多媒体数据的爆炸性增长和集群技术的快速发展,设计并实现了一个基于PC集群的高性能集群多媒体存储系统(clustermultimediastoragesystem,CMSS)·CMSS系统采用高自治、自维护的集群策略,提高了系统的并行性和可扩展性;采用逻辑元数据管理技术,即实现了单一名字空间,又避免了单点失效;采用服务器数据备份技术,即提高了系统的数据安全性,也解决了服务器之间的负载平衡·在详细介绍了CMSS系统设计方案的同时,进行了相应的实验测试和性能分析·

关键词：多媒体集群存储系统元数据服务器

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