检索结果-内蒙古大学图书馆

国防科技大学学报 2025年第2期47卷 35-48页

作者：周佳军姬小晖卢超高亮中国地质大学(武汉)计算机学院湖北武汉430078 华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

目前主流优化方法通常将云工作流调度建模为单目标或者不超过三个目标的多目标优化问题,未能充分考虑实际应用场景需求。为克服传统方法局限性,将云工作流调度问题直接建模为涉及时间、费用、可靠性、资源消耗度、负载均衡等众多指标的... 详细信息

目前主流优化方法通常将云工作流调度建模为单目标或者不超过三个目标的多目标优化问题,未能充分考虑实际应用场景需求。为克服传统方法局限性,将云工作流调度问题直接建模为涉及时间、费用、可靠性、资源消耗度、负载均衡等众多指标的超多目标优化问题,并针对该问题提出一种改进协同演化算法,利用双阶段策略和多性能指标协同机制有效地平衡解集的收敛性和多样性,提升算法寻优能力。在七类真实工作流实例上的实验表明,所提方法相比现有算法在大多数情况下可找到更好的调度方案。

关键词：云工作流调度超多目标优化协同演化双阶段策略性能指标

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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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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

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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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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基于bushing单元的滚动直线导轨结合部动力学建模

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振动工程学报 2025年第4期38卷 697-705页

作者：何秀权雷声毛宽民中南民族大学计算机科学学院湖北武汉430074 华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

根据滚动直线导轨副的结构特性,提出基于bushing单元的滚动直线导轨结合部动力学建模方法,并通过算例仿真计算和实物实验,验证了利用bushing单元对滚动直线导轨动力学特性建模的有效性。基于零件的结合部能显著影响整体结构的动力学特... 详细信息

根据滚动直线导轨副的结构特性,提出基于bushing单元的滚动直线导轨结合部动力学建模方法,并通过算例仿真计算和实物实验,验证了利用bushing单元对滚动直线导轨动力学特性建模的有效性。基于零件的结合部能显著影响整体结构的动力学特性的特点,采用子结构法与模型修正技术结合的方式,识别滚动直线导轨的bushing单元参数。通过构建哑铃状结构的仿真算例,对bushing单元参数进行仿真识别,以验证识别算法的准确性。以仿真算例的三维机械结构为基础,以含有单个滑块的哑铃状滚动直线导轨结构为实验对象,通过实物实验识别导轨的参数并验证模型的有效性。在以上仿真与实物实验的基础上,设计制造了含有4个滑块的滚动直线导轨机械结构,通过理论分析和模态实验对比,验证bushing单元建模的有效性和通用性。以专用轮毂环焊机的床身⁃滚动导轨移动平台结构为实验对象,进行工程应用验证。结果表明:采用bushing单元模拟滚动直线导轨滚动结合部的建模过程简单;相同模态振型的有限元分析与实验测试获得的前5阶模态频率对比表明,基于bushing单元的单滑块滚动直线导轨结构的固有频率误差不高于5%;基于bushing单元的四滑块滚动直线导轨结构固有频率误差不高于12%;基于bushing单元的环焊机床身滚动导轨移动平台结构的固有频率误差最高为11%。

关键词：动力学建模参数识别滚动直线导轨导轨结合部 bushing单元

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面向混合数据的对称邻域和微簇合并密度峰值聚类算法

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智能系统学报 2025年第1期20卷 172-184页

作者：陈威吕莉肖人彬谭德坤潘正祥南昌工程学院信息工程学院江西南昌330099 南昌工程学院南昌市智慧城市物联感知与协同计算重点实验室江西南昌330099 华中科技大学人工智能与自动化学院湖北武汉430074 山东科技大学计算机科学与工程学院山东青岛266590

混合数据是指包含密度分布不均和流形特征的数据集。密度峰值聚类算法局部密度定义方式易忽略密度分布不均数据集类簇间样本的疏密差异,导致误选聚类中心;分配策略依据欧氏距离进行样本分配,不适用于流形数据集同一类簇样本相距较远的情... 详细信息

混合数据是指包含密度分布不均和流形特征的数据集。密度峰值聚类算法局部密度定义方式易忽略密度分布不均数据集类簇间样本的疏密差异,导致误选聚类中心;分配策略依据欧氏距离进行样本分配,不适用于流形数据集同一类簇样本相距较远的情况,致使样本被错误分配。针对这些问题,本文提出一种面向混合数据的对称邻域和微簇合并密度峰值聚类算法。该算法引入对称邻域概念,采用对数倒数累加方法重新定义局部密度,有效提升了聚类中心的识别度;同时,提出了一种基于密度差的微簇个数选取方法,使微簇个数的选取处于合理范围;此外,设计了一种微簇间相似性度量方法进行微簇合并,避免了分配时产生的连带错误。实验表明,相较于对比算法,本文算法在混合数据集、UCI数据集和图像数据集上均取得较好的聚类效果。

关键词：密度峰值聚类密度分布不均流形数据 K近邻逆近邻对称邻域微簇间相似性微簇合并

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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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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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基于全局注意力残差收缩网络的柱塞泵故障诊断方法

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中国舰船研究 2025年第2期20卷 39-46页

作者：王晓琪吴轲赵观辉吴军华中科技大学船舶与海洋工程学院湖北武汉430074 中国舰船研究设计中心湖北武汉430064 浙江大学计算机科学与技术学院浙江杭州310027

[目的]针对传统神经网络在强噪声干扰下特征提取能力不足的问题,提出一种新的全局注意力残差收缩网络,实现复杂环境下柱塞泵故障精准诊断。[方法]首先,对原始监测信号进行数据切分;建立一种新的带有注意力机制的全局特征提取器,从监测... 详细信息

[目的]针对传统神经网络在强噪声干扰下特征提取能力不足的问题,提出一种新的全局注意力残差收缩网络,实现复杂环境下柱塞泵故障精准诊断。[方法]首先,对原始监测信号进行数据切分;建立一种新的带有注意力机制的全局特征提取器,从监测信号中提取故障相关特征,同时引入阈值软化机制,减少信号中噪声干扰的影响;然后,对网络模型进行反向传播优化,减少损失误差,提升模型的诊断性能;最后,将特征提取结果输入到故障分类器进行故障识别。基于柱塞泵故障模拟实验台,验证所提出方法的有效性。[结果]结果表明:相比其他模型,该全局注意力残差收缩网络模型有更高的诊断精度,且具备更强的抗干扰能力。[结论]该诊断方法能够在复杂恶劣环境下实现故障的精准诊断。

关键词：残差网络注意力机制故障分析故障诊断柱塞泵

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基于强化学习与遗传算法的机器人并行拆解序列规划方法

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国防科技大学学报 2025年第2期47卷 24-34页

作者：汪开普马晓艺卢超殷旅江李新宇武汉理工大学机电工程学院湖北武汉430070 中国地质大学(武汉)计算机学院湖北武汉430078 湖北汽车工业学院经济管理学院湖北十堰442002 华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074

在拆解序列规划问题中,为了提高拆解效率、降低拆解能耗,引入了机器人并行拆解模式,构建了机器人并行拆解序列规划模型,并设计了基于强化学习的遗传算法。为了验证模型的正确性,构造了混合整数线性规划模型。算法构造了基于目标导向的... 详细信息

在拆解序列规划问题中,为了提高拆解效率、降低拆解能耗,引入了机器人并行拆解模式,构建了机器人并行拆解序列规划模型,并设计了基于强化学习的遗传算法。为了验证模型的正确性,构造了混合整数线性规划模型。算法构造了基于目标导向的编解码策略,以提高初始解的质量;采用Q学习来选择算法迭代过程中的最佳交叉策略和变异策略,以增强算法的自适应能力。在一个34项任务的发动机拆解案例中,通过与四种经典多目标算法对比,验证了所提算法的优越性;分析所得拆解方案,结果表明机器人并行拆解模式可以有效缩短完工时间,并降低拆解能耗。

关键词：拆解序列规划机器人并行拆解混合整数线性规划模型遗传算法强化学习

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