检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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基于Gauss分布函数的区间值数据的模糊聚类算法

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电子学报 2010年第2期38卷 295-300页

作者：吕泽华金海袁平鹏邹德清华中科技大学计算机学院服务计算技术与系统教育部重点实验室湖北武汉430074

通过分析投票模型中中立者的思想倾向,对区间值数据进行二次特征提取,给出了一种区间值数据的Gauss函数表示法,利用这种方法对区间值数据进行相似度量,从而导出一种新的区间值数据的距离度量公式.将该距离度量公式运用于区间值数据的模... 详细信息

通过分析投票模型中中立者的思想倾向,对区间值数据进行二次特征提取,给出了一种区间值数据的Gauss函数表示法,利用这种方法对区间值数据进行相似度量,从而导出一种新的区间值数据的距离度量公式.将该距离度量公式运用于区间值数据的模糊c均值聚类算法(FCM)中,得出一种新的基于Gauss分布函数的区间值数据的模糊聚类算法,试验表明该方法比传统的区间值数据的模糊聚类算法能获得更好的分类效果.

关键词：投票模型 Gauss分布函数区间值数据相似度量模糊聚类

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医学图像网格基于语义的信息集成方法

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软件学报 2007年第8期18卷 2049-2062页

作者：金海孙傲冰郑然何儒汉章勤吴松华中科技大学计算机科学与技术学院服务计算技术与系统教育部重点实验室

提出了一种医学图像网格MedImGrid(medical image grid)基于语义的信息集成方法.基于HL7RIM(health level 7 referenced information model)生成父本体(HL7-RIM ontology),采用混合方式(hybridmeans)建立MedImGrid全局和局部本体的分级结构.结合代理和中间件技术开发了HL7(health level 7)Grid中间件,实现了具有医疗语义解析功能的HL7智能代理,以支持对异构数据源的Grid Service封装与统一访问.基于本体标记表达异构数据模式的语义模型在本体层的相关关联,参照MedImGrid各级本体实现数据源间的语义解析和映射.MedImGrid原型系统基于CGSP2(China grid support platform v2.0),采用了局部与全局语义映射松耦合的构架,其特有的层次结构使得网格环境下跨系统/医院的信息集成更加有效.

关键词：医学图像网格本体标记医疗信息集成语义映射 HL7(health level 7)智能代理

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一种用于多线程程序性能分析的重放系统

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计算机研究与发展 2015年第1期52卷 45-55页

作者：郑龙廖小飞吴松金海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 华中科技大学计算机科学与技术学院武汉430074

近年来,多线程程序中性能bug问题越来越突出.传统用于检测并发错误的记录/重放系统存在重放开销和执行时间不精确等问题,因此不适于对性能bug的研究.针对上述问题,提出了一种可用于多线程程序性能分析的重放系统——PerfPlay.首先,分析... 详细信息

近年来,多线程程序中性能bug问题越来越突出.传统用于检测并发错误的记录/重放系统存在重放开销和执行时间不精确等问题,因此不适于对性能bug的研究.针对上述问题,提出了一种可用于多线程程序性能分析的重放系统——PerfPlay.首先,分析了用于程序性能分析时必要的程序信息;其次,基于程序执行轨迹,探讨了不同的重放策略,并提出了基于程序调度的重放策略,以保证重放系统的性能保真度;最后,基于提出的性能重放系统,进一步研究了经典的"线程间不必要锁竞争"所造成的性能问题.通过与传统的重放策略作比较,PerfPlay保证了重放系统的性能保证度.并经过案例研究,发现并进一步验证了若干真实的多线程程序性能问题.

关键词：性能bug 重放案例研究多线程不必要锁竞争

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高可扩展的RDF数据存储系统

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计算机研究与发展 2012年第10期49卷 2131-2141页

作者：袁平鹏刘谱张文娅吴步文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 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

由于资源描述框架(resource description framework,RDF)具有表达灵活、简洁等优点,已被接受为表达元数据及万维网上数据互联的规范.近年来,其数据量在以飞快的速度增长.相应地,要求存储RDF数据的系统应具有高扩展性.介绍了一个高可扩展... 详细信息

由于资源描述框架(resource description framework,RDF)具有表达灵活、简洁等优点,已被接受为表达元数据及万维网上数据互联的规范.近年来,其数据量在以飞快的速度增长.相应地,要求存储RDF数据的系统应具有高扩展性.介绍了一个高可扩展的RDF数据存储系统TripleBit.为尽可能降低存储空间消耗,采用了增量压缩和变长整数编码方法.并采用了数据分块的存储方法,既使得存储管理方便又使得存储结构紧凑,加速了数据读取.系统提供了基于启发式规则的动态查询计划生成方法,所产生的查询计划在执行过程中根据中间结果会相应作调整,以保持最优的执行顺序.对于多变量的查询,使用二步执行策略以减少查询过程中产生的中间结果.与目前流行RDF数据存储系统相比较,在存储空间上RDF-3X比TripleBit至少多40%;在查询性能上,比RDF-3X和MonetDB获得数倍的提升.

关键词：资源描述框架语义数据存储数据编码查询处理查询计划

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操作系统虚拟化的研究现状与展望

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计算机研究与发展 2019年第1期56卷 58-68页

作者：吴松王坤金海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 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

容器技术作为一种轻量级虚拟化技术,近年来不仅广泛应用于云计算平台和数据中心的资源管理、系统运维和软件部署中,也逐步应用于包括边缘计算、物联网等在内的新领域,表现出了良好的发展态势和应用前景.在此背景下,操作系统虚拟化作为... 详细信息

容器技术作为一种轻量级虚拟化技术,近年来不仅广泛应用于云计算平台和数据中心的资源管理、系统运维和软件部署中,也逐步应用于包括边缘计算、物联网等在内的新领域,表现出了良好的发展态势和应用前景.在此背景下,操作系统虚拟化作为容器的核心技术引起了广泛的关注.操作系统虚拟化允许多个应用在共享同一主机操作系统内核的环境下隔离运行,具有启动快速、部署方便、资源占用少、运行效率高等优点,但是也存在隔离性较弱等不足之处,后者也成为了虚拟化领域的研究热点.首先介绍操作系统虚拟化的历史背景和技术架构,并与传统虚拟化技术对比总结操作系统虚拟化技术的特点;随后分别从容器实例层、容器管理层和内核资源层梳理和分析操作系统虚拟化当前研究现状;最后阐述了操作系统虚拟化领域的技术挑战和研究展望.

关键词：操作系统容器虚拟化容器管理资源隔离

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