检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机工程 2009年第16期35卷 95-96,100页

作者：袁平鹏常冰琳严耀伟华中科技大学服务计算技术及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

针对传统组播方法难于维护的问题,提出一种基于环覆盖网络的端系统组播方法,按照节点之间的延迟将它们组织成不同的延迟聚集环,在此基础上进行组播,无须对每个多播源单独构建多播树,从而更好地适应多播成员的动态变化。仿真实验结果表明... 详细信息

针对传统组播方法难于维护的问题,提出一种基于环覆盖网络的端系统组播方法,按照节点之间的延迟将它们组织成不同的延迟聚集环,在此基础上进行组播,无须对每个多播源单独构建多播树,从而更好地适应多播成员的动态变化。仿真实验结果表明,该方法能够使延迟的变化随着节点数目的增大而趋于平稳。

关键词：多播树层次环覆盖网络端系统

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一种高效的面向动态有向图的增量强连通分量算法

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中国科学：信息科学 2019年第8期49卷 988-1004页

作者：廖小飞陈意诚张宇金海刘海坤赵进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

强连通分量(strongly connected component, SCC)算法可以将一个有向图缩略为有向无环图(directed acyclic graph, DAG),广泛应用于可达性查询等有向图分析应用.尽管现有工作已经提出多种面向静态有向图的强连通分量算法,但是它们需要... 详细信息

强连通分量(strongly connected component, SCC)算法可以将一个有向图缩略为有向无环图(directed acyclic graph, DAG),广泛应用于可达性查询等有向图分析应用.尽管现有工作已经提出多种面向静态有向图的强连通分量算法,但是它们需要高额的运行时开销来反复对整个图进行全量计算,以响应现实世界中普遍存在的动态有向图结构的频繁变化.其实,在通常情况下,动态有向图每次改变量极小(少于5%).其允许我们以增量的方式对动态有向图进行强连通分量计算,以缩短响应时间.因此,为解决此问题,本文提出了一种高效的面向动态有向图的增量强连通分量算法Incremental Strongly Connected Components Algorithm,简称Inc-SCC,通过对不必要的计算进行裁剪以减少算法的数据访问量和计算量,并利用SCC的不相交性进行并行处理以提升SCC计算效率.其次,提出了一种启发式优化方法进一步加快算法收敛速度.实验结果显示,本方法可以用于实时响应有向图持续性动态变化,并且当整个有向图的边变化比例为5%时,本方法相对于现有算法的加速比可达2.8到12倍,当整个有向图的边变化比例为0.5%时,本方法相对于现有算法的加速比可达2.9到12倍.

关键词：强连通分量动态有向图增量计算收敛有向无环图

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面向忆阻器存内计算架构的高能效编解码机制

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中国科学：信息科学 2024年第8期54卷 1827-1842页

作者：黄禹郑龙刘海峰邱启航辛杰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 之江实验室杭州311121

近年来,以忆阻器为代表的存内计算架构被广泛研究,用于加速各种应用,并有望突破冯·诺伊曼(von Neumann)架构面临的内存墙瓶颈.本文观察到忆阻器计算操作的能源消耗存在不对称性,即在低电阻状态下对忆阻器单元的操作能耗可能比在高... 详细信息

近年来,以忆阻器为代表的存内计算架构被广泛研究,用于加速各种应用,并有望突破冯·诺伊曼(von Neumann)架构面临的内存墙瓶颈.本文观察到忆阻器计算操作的能源消耗存在不对称性,即在低电阻状态下对忆阻器单元的操作能耗可能比在高电阻状态下高出数个数量级.这为通过减少低电阻状态单元的数量来节省计算能源提供了机会.为此,本文提出了一套通用且高效的忆阻器编解码机制,可以无缝集成到现有加速器中,并且不会影响其计算结果.在编码部分,设计了一个基于减法的编码器,实现了低电阻状态到高电阻状态的编码转换,并将编码问题表述为图遍历问题以实现最优的编码结果在解码部分,配备了一个轻量级的硬件解码器,用于还原编码的计算结果,并且避免引入额外的计算时间开销。实验结果显示,本方案在机器学习和图计算等多个领域取得不俗效果,分别实现了高达31.3%和56.0%的能源节约.

关键词：存内计算忆阻器加速器高能效机器学习图计算

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一种冗余感知的高能效图计算加速器

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中国科学：信息科学 2024年第6期54卷 1369-1385页

作者：姚鹏程廖小飞金海周宇航徐鹏张伟曾圳潘晨高朱冰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 之江实验室杭州311121

图作为一种灵活表达对象之间关系的数据结构,广泛地应用于各类重要的现实场景.近年来,随着性能提升速度放缓,通用处理器逐渐无法满足图计算应用的需求,并成为限制图计算发展的主要瓶颈.因此,面向图计算的领域专用加速器成为近年来的研... 详细信息

图作为一种灵活表达对象之间关系的数据结构,广泛地应用于各类重要的现实场景.近年来,随着性能提升速度放缓,通用处理器逐渐无法满足图计算应用的需求,并成为限制图计算发展的主要瓶颈.因此,面向图计算的领域专用加速器成为近年来的研究热点.通过定制化的硬件设计,图计算加速器可以在图计算应用中取得通用处理器数十倍的性能.然而,现有的图计算加速器在运行宽度优先算法时会频繁地重复访问幂律顶点的相关数据,进而导致了严重的冗余访存问题.在特定场景下,现有的图计算加速器的性能甚至低于通用CPU.为了解决该问题,本文提出一种冗余感知的高能效图计算加速器JiFeng.当幂律顶点完成迭代计算时,JiFeng通过跳过剩余的相邻边大幅减少其被重复访问的次数.JiFeng实现了一系列软硬件协同设计,在保证负载均衡的同时提升硬件的执行效率.为了验证JiFeng的有效性,本文采用FPGA原型系统对相关设计进行性能评估.JiFeng在典型的生成图和现实图上实现最高每秒遍历4612亿条边的性能和每秒每瓦特遍历125亿条边的能效比,并在2023年11月的图计算超算排行榜GreenGraph500的小数据集榜单上取得第2名的成绩.

关键词：图计算加速器宽度优先搜索冗余访存 FPGA

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边缘智能:现状与挑战

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武汉大学学报（理学版） 2023年第2期69卷 270-282页

作者：牛鑫吕现伟余辰大数据技术与系统国家地方联合工程研究中心服务计算技术与系统教育部重点实验室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湖北武汉430074

作为一种新兴的计算范式,边缘计算将计算资源从云中心转移到网络边缘侧的服务器,为联网的终端设备提供计算支持。与此同时,以深度神经网络为代表的人工智能迅猛发展,在工业物联网、智慧城市、智能家居等领域得到了广泛地应用,为人们的... 详细信息

作为一种新兴的计算范式,边缘计算将计算资源从云中心转移到网络边缘侧的服务器,为联网的终端设备提供计算支持。与此同时,以深度神经网络为代表的人工智能迅猛发展,在工业物联网、智慧城市、智能家居等领域得到了广泛地应用,为人们的生产和生活带来了极大的便利。边缘计算和人工智能彼此之间相互赋能并催生了新的研究领域——边缘智能。在边缘智能中,边缘计算和人工智能二者相互受益,边缘计算利用人工智能对边端进行智能地维护和管理,人工智能在边缘计算平台上提供智能化的服务。本文从人工智能用于边缘的维护和管理、边缘人工智能两方面对边缘智能的发展现状进行阐述,总结了边缘智能发展过程中所面临的一系列挑战,对未来的发展做出展望。

关键词：边缘服务器终端设备边缘计算人工智能边缘智能

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面向半监督聚类的最优间隔分布学习机

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中国科学：信息科学 2022年第1期52卷 86-98页

作者：张腾黎铭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 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室南京210023

基于间隔的聚类是一类经典的聚类算法,此类算法假设聚类结构能通过引入监督学习中的间隔来确定.即一个好的聚类结果,当以其簇标记作为类别标记进行监督学习时,所得分类器产生的关于间隔的目标物理量也同时达到最优.目前最为有效的间隔... 详细信息

基于间隔的聚类是一类经典的聚类算法,此类算法假设聚类结构能通过引入监督学习中的间隔来确定.即一个好的聚类结果,当以其簇标记作为类别标记进行监督学习时,所得分类器产生的关于间隔的目标物理量也同时达到最优.目前最为有效的间隔物理量是间隔分布,其基于最新的间隔理论,取得了比优化最小间隔更好的效果.然而在现实聚类任务中,我们往往还能获得一些额外的监督信息,例如两两样本之间的"必连"约束和"勿连"约束,此时优化间隔分布是否还有效尚未可知.对此,本文提出面向半监督聚类的最优间隔分布学习机(ODMSSC),对该问题进行初步探索. ODMSSC对应的形式化是一个混合整数规划,我们将其放松成一个鞍点问题,并提出一种高效的交替优化方法进行求解.最终通过真实数据集上的实验,我们验证了所提算法的有效性.

关键词：半监督聚类约束聚类最优间隔分布学习机间隔分布间隔

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物联网云服务中API滥用的风险分析与检测

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中国科学：信息科学 2023年第12期53卷 2355-2371页

作者：袁斌郑开民万俊邹德清金海华中科技大学网络空间安全学院武汉430074 大数据技术与系统国家地方联合工程研究中心武汉430074 服务计算技术与系统教育部重点实验室武汉430074 大数据安全湖北省工程技术研究中心武汉430074 集群与网格计算湖北省重点实验室武汉430074 分布式系统安全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 深圳华中科技大学研究院深圳518057

近年来,物联网技术的蓬勃发展带动了智能家居应用的快速发展,越来越多的智能家居平台开放各种应用程序接口,以方便用户实现自定义的智能家居应用,如设备联动控制.然而,这些开放接口中存在的安全缺陷也成为影响智能家居系统安全的重要因... 详细信息

近年来,物联网技术的蓬勃发展带动了智能家居应用的快速发展,越来越多的智能家居平台开放各种应用程序接口,以方便用户实现自定义的智能家居应用,如设备联动控制.然而,这些开放接口中存在的安全缺陷也成为影响智能家居系统安全的重要因素之一.本文针对SmartThings智能家居平台的开放接口进行研究,发现了一系列新的具有安全缺陷的接口,并通过概念验证实验证实了其安全风险.为提升智能家居平台的安全性,设计并实现了检测智能家居云服务中接口滥用行为的工具SmartNotify.实验结果表明,SmartNotify能快速且准确地识别利用安全缺陷接口进行攻击的智能家居应用.

关键词：物联网安全智能家居安全 SmartThings平台开放接口云服务

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基于BP神经网络的矽肺病预测组合模型研究

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计算机科学 2009年第4期36卷 264-267页

作者：章勤田晶孙傲冰郑然陈卫红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武汉430074 华中科技大学计算机科学与技术学院集群与网格计算湖北省重点实验室武汉430074 华中科技大学同济医学院公共卫生学院环境与健康教育部重点实验室武汉430030

矽肺是我国最为严重的职业病之一,严重危害工人的健康。研究表明,矽肺与粉尘接触量、吸烟量、接尘时间等存在明显的剂量反应关系。基于各矽肺致病影响因子,分别利用指数平滑-神经网络ES-BP(Exponential smoot-hing-BP neural network)... 详细信息

矽肺是我国最为严重的职业病之一,严重危害工人的健康。研究表明,矽肺与粉尘接触量、吸烟量、接尘时间等存在明显的剂量反应关系。基于各矽肺致病影响因子,分别利用指数平滑-神经网络ES-BP(Exponential smoot-hing-BP neural network)和模糊c均值聚类-神经网络FCM-BP(Fuzzy c-means clustering-BP neural network)组合模型对接尘工人未来是否患病以及患病年龄做预测分析。实验结果表明:ES-BP模型能结合原始工人接尘时间队列数据特点,从时间序列上对工人患病年龄进行预测;FCM-BP模型对数据预归类,能极大减小模型复杂度并降低网络训练时间。两种组合模型预测精度均高于BP单独建模预测精度,在工人患病年龄预测中取得了较好的测试效果。

关键词： BP神经网络指数平滑法 FCM聚类组合预测矽肺

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基于可信轻量虚拟机监控器的安全架构

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计算机应用研究 2010年第8期27卷 3045-3049页

作者：程戈邹德清李敏季成湘潭大学数学与计算科学学院湖南湘潭411105 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集群与网格计算湖北省重点实验室武汉430074

虚拟化技术越来越多地被用于增强商用操作系统的安全性。现有的解决方案通常将虚拟机管理软件(VMM)作为可信集,利用其作为底层架构的优势来为上层软件提供安全功能。这些方案都是基于通用虚拟机管理软件,因而存在以下问题:a)虚拟化性能... 详细信息

虚拟化技术越来越多地被用于增强商用操作系统的安全性。现有的解决方案通常将虚拟机管理软件(VMM)作为可信集,利用其作为底层架构的优势来为上层软件提供安全功能。这些方案都是基于通用虚拟机管理软件,因而存在以下问题:a)虚拟化性能上开销大;b)作为可信集相对比较庞大;c)不能提供有效的信任链证明自身可信性。针对上述问题,提出以轻量虚拟机监控器作为可信集的安全架构——Cherub架构,Cherub利用主流处理器的安全扩展指令和硬件辅助虚拟化技术在运行的操作系统中插入轻量级的虚拟机监控器,并利用该虚拟机监控器作为可信集用于实现多种安全目标。实验结果证明了该架构的有效性,并具有代码量小、动态可加载和虚拟化开销小等优点。

关键词：轻量级虚拟机监控器信任链安全架构动态加载

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图数据库中基于GPU的图分析计算方法

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计算机工程 2021年第6期47卷 52-59页

作者：钱裳云邵志远郑然陈继林华中科技大学计算机科学与技术学院武汉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 中国电力科学研究院有限公司北京100192

现有的图数据库对于在线分析操作大多采用基于CPU的分布式图计算引擎(如GraphX),但CPU核心数量有限的不足会导致计算效率低下,同时集群间的同步也会产生额外的通信开销。通过使用图形处理单元(GPU)对图计算进行加速,设计并实现图处理系... 详细信息

现有的图数据库对于在线分析操作大多采用基于CPU的分布式图计算引擎(如GraphX),但CPU核心数量有限的不足会导致计算效率低下,同时集群间的同步也会产生额外的通信开销。通过使用图形处理单元(GPU)对图计算进行加速,设计并实现图处理系统RockGraph。该系统能够根据用户需求从图数据库中提取出包含核心信息的子图,经过数据格式转换后,利用JNI工具调用动态链接库,采用超显存GPU图计算框架进行在线分析,并将计算结果写回图数据库。实验结果表明,与基于CPU的分布式图计算系统相比,RockGraph的图分析效率可提高3倍~5倍。

关键词：图数据库图分析计算图形处理单元子图提取超显存计算

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