检索结果-内蒙古大学图书馆

华中科技大学学报（自然科学版） 2019年第5期47卷 79-83页

作者：蒋文斌彭晶叶阁焰华中科技大学服务计算技术与系统教育部重点实验室湖北武汉430074 华中科技大学集群与网格计算湖北省重点实验室湖北武汉430074 华中科技大学计算机科学与技术学院湖北武汉430074

为了获得更好的收敛速度和训练效果,提出了根据模型测试准确率对学习率使用不同调整策略的自适应学习率调整算法.将训练过程分为前期、中期和后期三个阶段:在前期适当增大学习率,在中期和后期根据与测试准确率的增量相关的衰减因子函数... 详细信息

为了获得更好的收敛速度和训练效果,提出了根据模型测试准确率对学习率使用不同调整策略的自适应学习率调整算法.将训练过程分为前期、中期和后期三个阶段:在前期适当增大学习率,在中期和后期根据与测试准确率的增量相关的衰减因子函数使用不同大小的学习率衰减因子减小学习率,增量越小表示模型越接近收敛,因而使用更小的衰减因子.基于MXNet框架,在数据集CIFAR-10和CIFAR-100上进行测试实验,结果表明所提出的方法在收敛速度和准确率收敛值方面都有更好的效果.

关键词：深度学习学习率准确率陈旧梯度 MXNet框架

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基于学习索引的图式区块链高效可验证查询机制

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计算机研究与发展 2023年第11期60卷 2455-2468页

作者：常健林立成李彬弘肖江金海华中科技大学计算机科学与技术学院武汉430074 大数据技术与系统国家地方联合工程研究中心(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 集群与网格计算湖北省重点实验室(华中科技大学) 武汉430074

区块链技术近年来受到了广泛关注,并应用于各个领域,数据查询是其在应用过程的一个重要技术,如物流链中的数据溯源等.随着区块链系统中交易数据量的持续增长,支持高并发事务处理的图式区块链成为区块链技术的研究热点.图式区块链的高并... 详细信息

区块链技术近年来受到了广泛关注,并应用于各个领域,数据查询是其在应用过程的一个重要技术,如物流链中的数据溯源等.随着区块链系统中交易数据量的持续增长,支持高并发事务处理的图式区块链成为区块链技术的研究热点.图式区块链的高并发区块使得数据查询难以像传统链式结构依次遍历,可以根据图式结构采用广度优先或深度优先遍历策略,但这种查询方式存在效率低、验证难等问题.针对图式区块链数据查询的效率和可验证性问题,提出了一种基于学习索引的高效可验证的图式区块链查询机制Lever.该机制通过引入学习索引技术对图式区块链中时序数据分布特征进行学习以实现对索引过程的优化,旨在提高图式区块链查询的效率和可验证性.学习索引是通过学习数据分布来减少索引存储空间和查询时间的新型索引技术,将学习索引应用于图式区块链的纪元高度与时间戳的映射关系中,通过函数运算的方式定位查询数据,提高查询速度和效率.同时,为了加快纪元内多个区块数据的过滤速度,在每个区块头部添加布隆过滤器,并为每个纪元生成一个聚合布隆过滤器,从而提高纪元内的数据遍历速度.此外,为保证查询结果的正确性和完整性,该机制结合布隆过滤器和排序默克尔树生成可验证对象,通过部分默克尔树分支实现对布隆过滤器假阳性的不存在证明,有效减小验证对象的规模,从而提高图式区块链查询过程的数据传输效率.实验结果表明,Lever能有效提高基于DAG的图式区块链查询效率和可验证性,与Conflux的基本查询机制相比,该机制的查询性能最高提升了10倍,可验证对象大小开销可以降低90%.

关键词：图式区块链可验证查询学习索引聚合布隆过滤器排序默克尔树

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面向高性能图计算的高效高层次综合方法

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计算机研究与发展 2021年第3期58卷 467-478页

作者：汤嘉武郑龙廖小飞金海华中科技大学计算机科学与技术学院武汉430074 大数据技术与系统国家地方联合工程研究中心(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 集群与网格计算湖北省重点实验室(华中科技大学) 武汉430074

图计算已成为大数据处理领域的主流应用,采用特定硬件加速可以显著提高图计算的性能和能效.众所周知,硬件代码的编写和验证十分耗时,尽管通用高层次综合(high level synthesis,HLS)系统允许用户使用高级语言(如C语言)特性自动生成硬件结... 详细信息

图计算已成为大数据处理领域的主流应用,采用特定硬件加速可以显著提高图计算的性能和能效.众所周知,硬件代码的编写和验证十分耗时,尽管通用高层次综合(high level synthesis,HLS)系统允许用户使用高级语言(如C语言)特性自动生成硬件结构,但是对于图计算这种不规则算法,其仍缺乏有效的并行性和访存技术支撑,存在综合效果不理想、效率不高等突出问题.提出一种面向图计算的高效HLS方法,结合图算法嵌套循环、随机访存、数据冲突以及幂律分布等特性,采用数据流架构实现高效的并行流水线,保证处理单元的负载均衡.通过提供的编程原语,提出的方法可将通用图算法转化为模块化的数据流中间表示形式,进而映射到参数化的硬件模板.在Xilinx Virtex UltraScale+XCVU9P的实现验证了方法的正确性,不同类型的图算法在多个数据集上的实验结果表明,相比国际上通用的Spatial HLS系统,提出的方法可达到7.9~30.6倍的性能提升.

关键词：图计算高层次综合数据流架构中间表示 FPGA

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一种可动态配置的分布式内存池缓存一致性机制

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计算机研究与发展 2023年第9期60卷 1960-1972页

作者：段卓辉刘海坤赵金玮刘一航廖小飞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 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

在分布式内存系统中,缓存是减少远端内存访问开销的一种有效手段.然而,单一的缓存一致性保证机制往往不能高效适配不同类型负载的访存特性.为此,面向分布式异构内存池系统,设计了基于目录和基于广播相结合的混合缓存一致性保证机制.利... 详细信息

在分布式内存系统中,缓存是减少远端内存访问开销的一种有效手段.然而,单一的缓存一致性保证机制往往不能高效适配不同类型负载的访存特性.为此,面向分布式异构内存池系统,设计了基于目录和基于广播相结合的混合缓存一致性保证机制.利用四象限矩阵分析方法,对每个数据对象进行访存模式的判定分析,并为其配置最高效的缓存一致性保证策略,并且可以根据对象访存特征的变化在2种策略之间动态切换.实验结果表明,相比使用单一的缓存一致性保证机制,采用可动态配置的混合缓存一致性保证机制可提升分布式异构内存池系统的读和写,性能平均达32.31%和31.20%.此外,混合的缓存一致性保证机制在客户端数量不断增加时仍然表现出良好的可扩展性.

关键词：分布式异构内存池分布式缓存机制分布式一致性协议基于目录的缓存一致性基于广播的缓存一致性

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一种基于效用的个性化文章推荐方法

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计算机学报 2017年第12期40卷 2797-2811页

作者：尹祎冯丹施展华中科技大学计算机科学与技术学院武汉430074 华中科技大学武汉光电国家实验室武汉430074 华中科技大学信息存储系统教育部重点实验室武汉430074

近年来,个性化推荐方法逐渐成为推荐系统领域的研究热点,文章推荐就是其中的一个分支.然而目前大部分文章推荐方法还存在以下问题:首先,这些方法大多还是基于协同过滤或者基于内容的推荐,而这些方法无法满足用户因自身偏好带来的需求,... 详细信息

近年来,个性化推荐方法逐渐成为推荐系统领域的研究热点,文章推荐就是其中的一个分支.然而目前大部分文章推荐方法还存在以下问题:首先,这些方法大多还是基于协同过滤或者基于内容的推荐,而这些方法无法满足用户因自身偏好带来的需求,它们倾向于通过获取文章的各种不同属性来代表文章,这样的获取方式存在着对文章本身理解的偏差.其次,还存在一些文章推荐方法使用搜索代替推荐,这种方法仅仅以用户的偏好为基础,并不考虑文章的内在属性和联系,反馈回的数据依赖于用户做大量的判断.这些都为文章推荐方法的研究提出了挑战与机遇.该文主要聚焦的问题是:(1)已有的文章有多大的可能性成为用户的选择.对于推荐方法来说,过去的文章更多的是通过一些文章属性来获取.如研究领域、作者姓名、文章权威性、文章发表时间、引用数量等,这些属性的数据量庞大且没有量化标准,用户不容易通过这些信息来准确获取自己想要的文章;(2)什么样的推荐方法能将用户需要的文章更好的推荐出来.由于用户的偏好是一种理性和感性的共同选择,因此推荐方法不仅需要考虑文章自身的影响力,还要考虑用户需求的程度和方向.该文通过分析用户与文章的关系,提出一种个性化文章推荐方法,该方法基于效用理论,为了得到效用函数,该文将文章属性和用户偏好作为效用函数的元素,首先分析了文章属性和用户偏好之间的关系,其次通过最优化的效用函数得到用户对文章的评价值,最后通过对不同的评价值进行比较,将相关的文章推荐给用户.这样就可以通过效用函数最终获取用户所需的文章.该文的贡献主要包括以下几方面.(1)建立了一种关于论文属性和用户偏好的组合模型,该模型是通过效用函数建立的,目标是使用户的利益达到最大;(2)效用函数中的变量来自于论文属性和用户偏好的取值,将论文属性和用户偏好同时进行量化,比以往单一的通过文章属性建立的方法更灵活,也比单一通过用户的偏好建立的方法更全面.通过实验对比利用该方法推荐的文章相对于其他方法准确率平均提高了7.17%,召回率平均提高了4.55%,说明该方法推荐的文章质量是可以保证的.

关键词：文章推荐效用函数文章属性用户偏好评价值推荐系统

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动态内存分配器研究综述

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计算机学报 2018年第10期41卷 2359-2378页

作者：刘翔童薇刘景宁冯丹陈劲龙武汉光电国家实验室武汉430074 信息存储系统教育部重点实验室(华中科技大学计算机科学与技术学院) 武汉430074

通用动态内存分配器自出现以来一直是系统软件的基本组件.伴随着近些年来多核处理器的发展和新型非易失存储器的出现,关于动态内存分配器的研究也随之聚焦于不同的优化方向,比如多线程环境下的性能优化和针对新型非易失内存介质特性的优... 详细信息

通用动态内存分配器自出现以来一直是系统软件的基本组件.伴随着近些年来多核处理器的发展和新型非易失存储器的出现,关于动态内存分配器的研究也随之聚焦于不同的优化方向,比如多线程环境下的性能优化和针对新型非易失内存介质特性的优化.该文在归纳整理近三十年动态内存分配器的发展和研究状况的同时,对推动内存分配器发展的历史原因进行了分析.此外,作者整理了现有动态内存分配器测试可采用的工作负载和标准测试集,并提出了一套全面、多维度评价内存分配器的指标体系.最后,作者指出了现有工作的优势和面临的缺陷,并探讨了未来内存分配器相关的研究方向,为该领域在今后的发展提供了一定的参考.

关键词：动态内存管理内存分配器多线程非易失存储器存储技术

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图计算体系结构和系统软件关键技术综述

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计算机研究与发展 2024年第1期61卷 20-42页

作者：张宇姜新宇余辉赵进齐豪廖小飞金海王彪余婷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 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 之江实验室杭州311121

图计算作为分析事物之间关联关系的重要工具,近年来已成为各国政府及公司争夺的关键技术.学术界和工业界在图计算体系结构和系统软件关键技术方面取得了一定进展.然而,现实场景图计算大多具有动态变化、应用需求复杂多样等特征.这给图... 详细信息

图计算作为分析事物之间关联关系的重要工具,近年来已成为各国政府及公司争夺的关键技术.学术界和工业界在图计算体系结构和系统软件关键技术方面取得了一定进展.然而,现实场景图计算大多具有动态变化、应用需求复杂多样等特征.这给图计算在基础理论、体系架构和系统软件关键技术方面提出了新的需求,同时也带来了新的挑战.为应对这些挑战,科研人员提出了一系列图计算系统或图计算加速器,通过高性能计算、并行计算等技术来优化图计算过程.综述国内外图计算体系结构和系统软件关键技术的研究发展现状,对国内外研究的最新进展进行归纳、比较和分析,并结合国家发展战略和重大应用需求,选取与我国国计民生密切相关的领域,从典型应用分析总结图计算相关技术的行业进展.最后,就未来的技术挑战和研究方向进行展望.

关键词：图计算体系结构系统软件图遍历图挖掘图神经网络单机系统分布式系统加速器行业应用

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ErlangShen:基于流水线低访问开销的图式区块链高效事务执行机制

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 2111-2121页

作者：肖江吴恩平张世桀伏子豪金海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 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

基于有向无环图(DAG)的图式区块链能够显著提升系统性能,已成为近年来业界的研究热点。相较于传统串行化的链式区块链,图式区块链可在单位时间内并发处理大量事务从而提升吞吐量。随着事务量的激增,图式区块链面临事务执行效率低的瓶颈... 详细信息

基于有向无环图(DAG)的图式区块链能够显著提升系统性能,已成为近年来业界的研究热点。相较于传统串行化的链式区块链,图式区块链可在单位时间内并发处理大量事务从而提升吞吐量。随着事务量的激增,图式区块链面临事务执行效率低的瓶颈问题,即海量事务执行对状态数据访问的需求大幅增加,导致高昂的输入/输出(I/O)开销。实现低I/O访问主要包括两方面的全新挑战:一方面,图式区块链若直接采用传统的事务预取机制,将因执行逻辑不一致引入大量的陈旧读;另一方面,针对不同账户的状态访问会在默克尔树的高层节点中造成重复的I/O开销。为此,本文设计基于流水线的图式区块链高效事务执行机制—ErlangShen,包括Epoch粒度的状态预取机制和默克尔高层路径缓存机制来分别减少陈旧读的数量和重复的I/O开销。具体而言,ErlangShen充分分析并利用了事务访问频次的冷热特征,将访问热事务的逻辑执行与冷事务的状态预取并行化,以避免状态预取对事务执行的影响。此外,为了进一步提升事务执行的吞吐量,根据访问冷热状态事务的特性设计了定制化的并发控制方法。实验结果表明,ErlangShen机制能够减少约90%的陈旧读数量,与最新图式区块链事务处理机制Nezha相比,可将性能提升3~4倍。

关键词：区块链图式区块链 I/O优化并发控制状态树

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基于CUDA流技术的深度学习系统优化

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华中科技大学学报（自然科学版） 2020年第7期48卷 107-111页

作者：蒋文斌刘湃陈雨浩张杨松华中科技大学计算机科学与技术学院湖北式汉430074 华中科技大学大数据技术与系统国家工程研究中心湖北式汉430074 华中科技大学服务计算技术与系统教育部重点实验室湖北式汉430074

为了在不损失模型准确率的同时优化Caffe深度学习框架的训练速度,提出了一种面向Caffe并基于计算统一设备架构(CUDA)流技术的深度学习系统优化方法,以便充分利用GPU资源,提高计算的并行度.在Caffe网络的各层使用异步CUDA流,使其运行在... 详细信息

为了在不损失模型准确率的同时优化Caffe深度学习框架的训练速度,提出了一种面向Caffe并基于计算统一设备架构(CUDA)流技术的深度学习系统优化方法,以便充分利用GPU资源,提高计算的并行度.在Caffe网络的各层使用异步CUDA流,使其运行在独立线程以并行执行GPU计算任务;同时将批处理块划分成多个数据片,使用调度算法在前向传播和反向传播过程中以流水线形式进行处理.在数据集MNIST和CIFAR-10上的实验结果表明:优化后的系统在训练速度上有明显提升,同时准确率基本无损失.

关键词：深度学习计算统一设备架构(CUDA)流训练速度调度算法准确率

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ElasticDAG:弹性图式区块链

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软件学报 2024年第11期35卷 5279-5305页

作者：岳镜涛肖江张世桀程凤陈汉华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) 湖北武汉430074 服务计算技术与系统教育部重点实验室(华中科技大学) 湖北武汉430074 集群与网格计算湖北省重点实验室(华中科技大学) 湖北武汉430074 华中科技大学计算机科学与技术学院湖北武汉430074

图式区块链采用有向无环图(directed acyclic graph,DAG)的并行拓扑结构,相较于基于串行拓扑结构的传统链式区块链,能够显著提升系统性能,已受到业界广泛关注.然而,现有图式区块链的共识协议与存储模型高度耦合,缺乏灵活性,难以适应多... 详细信息

图式区块链采用有向无环图(directed acyclic graph,DAG)的并行拓扑结构,相较于基于串行拓扑结构的传统链式区块链,能够显著提升系统性能,已受到业界广泛关注.然而,现有图式区块链的共识协议与存储模型高度耦合,缺乏灵活性,难以适应多元化应用需求.同时,大部分图式区块链在共识协议层面上缺乏灵活性,局限于概率性共识协议,难以兼顾确认延迟和安全性,尤其对于延迟敏感型应用很不友好.为此,提出弹性图式区块链系统ElasticDAG,其核心思想是将存储模型和共识协议进行解耦,让两者并行、独立地运行,从而灵活适配多元化应用.针对提升系统吞吐量和活性的需求,为存储模型设计自适应区块确认策略和基于划分的确认区块排序算法;针对降低交易确认延迟的需求,设计低延迟DAG区块链混合共识协议.实验结果表明,ElasticDAG原型系统在广域网下的吞吐量高达11 Mb/s,并具有10秒级确认性能.与OHIE相比,Elastic DAG在实现同等吞吐量的情况下,可将确认延迟降低17倍;与Haootia相比,Elastic DAG在实现同等共识延迟的情况下,可将安全性从91.04%提升到99.999914%.

关键词：图式区块链混合共识协议 BFT协议存储模型弹性区块链系统

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