检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机工程与科学 2021年第4期43卷 662-669页

作者：赵永浩贾海鹏张云泉张思佳大连海洋大学信息工程学院辽宁大连116023 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190

在计算机图形学、积分计算和神经网络等应用场景中,平方根函数的高性能实现在构建处理器的基础软件生态中起到了十分重要的作用。随着ARM架构处理器得到广泛的使用,研究ARM架构下的函数快速算法实现变得更加关键。当前大量处理器都采用... 详细信息

在计算机图形学、积分计算和神经网络等应用场景中,平方根函数的高性能实现在构建处理器的基础软件生态中起到了十分重要的作用。随着ARM架构处理器得到广泛的使用,研究ARM架构下的函数快速算法实现变得更加关键。当前大量处理器都采用了SIMD架构,所以,研究基于SIMD实现高性能函数计算方法具有重要的研究意义和发展前景。因此,对平方根函数进行了高性能的实现与优化。通过分析IEEE 754标准的浮点数在内存中的存储格式,设计了高效的平方根函数算法;然后通过结合平方根倒数和泰勒公式算法,进一步提高了算法精度;最后通过SIMD优化进一步提升了算法性能。实验结果表明,在满足精度的前提下,相比于libm算法库,实现的平方根函数的,性能提高了约7倍,相比于ARM V8提供的计算平方根的指令在性能上提高了约3倍。

关键词：平方根函数 SIMD 高性能数值分析 ARM V8架构

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基于用户级融合I/O的Key-Value存储系统优化技术研究

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计算机研究与发展 2020年第3期57卷 649-659页

作者：安仲奇张云尧邢晶霍志刚计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 中国科学院大学计算机与控制工程学院北京100049

传统分布式键值存储系统大都基于操作系统提供的套接字与可移植操作系统接口构建,受限于接口语义及内核开销,难以发挥底层新型网络和存储硬件高吞吐与低延迟的性能优势.聚焦键值存储系统的数据通路,面向高速以太网与NVMe(non-volatile m... 详细信息

传统分布式键值存储系统大都基于操作系统提供的套接字与可移植操作系统接口构建,受限于接口语义及内核开销,难以发挥底层新型网络和存储硬件高吞吐与低延迟的性能优势.聚焦键值存储系统的数据通路,面向高速以太网与NVMe(non-volatile memory express)固态存储,于用户态整合网络栈与I O栈,协同设计以优化吞吐性能与延迟稳定性.用户级融合I O栈的控制平面由同一处理器核心于同一上下文中统一管理网卡与固态存储设备的硬件队列,消除了传统分离式设计所导致的多次进出内核态、多次上下文切换以及潜在的核间通信与数据迁移等的弊端,最大限度降低系统软件层面的管控开销.数据平面采用统一的内存池,借助用户级设备驱动,数据于上层键值系统与底层设备之间直接通过DMA传输,没有额外数据拷贝与操作系统干涉.针对大消息访问请求,通过将数据分片并交叠执行网络与存储DMA操作,进一步掩藏了访问延迟.实现了全用户态键值存储系统UKV,支持内存外存2层存储以及广泛应用的Memcache接口.将UKV与由Twitter开源的Fatcache系统进行了测试对比.实验结果表明,涉及外存的SET请求的每秒查询吞吐量提高了14.97%~97.78%,GET操作的每秒查询吞吐量提高了14.60%~51.81%;涉及外存的SET操作的p95延迟降低了26.12%~40.90%,GET操作的p95延迟降低了15.10%~24.36%.

关键词：键值存储系统旁路内核用户级融合I O 高速以太网 NVMe固态硬盘

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灵境卫士:基于ACP的网络安全平行监管研究

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智能科学与技术学报 2023年第2期5卷 247-253页

作者：陈晓光韩金朋杨满智王晓刘昕王震王飞跃澳门科技大学澳门系统工程研究所中国澳门999078 西安交通大学软件学院陕西西安710049 安徽大学人工智能学院安徽合肥230031 中国石油大学(华东)计算机科学与技术学院山东青岛266580 杭州电子科技大学网络空间安全学院浙江杭州310018 中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室北京100190 北京怀柔平行传感智能研究院北京101407 中国科学院自动化研究所北京市智能化技术与系统工程技术研究中心北京100190

网络安全起源于计算机网络的理论测试,而随着信息与通信技术的发展,网络安全风险呈现出来源广(volume)、方式多(variety)、过程隐(visibility)与损失高(value)的“4V”特性,与之相伴的是网络空间形态与复杂度的双重变化。近期兴起的元... 详细信息

网络安全起源于计算机网络的理论测试,而随着信息与通信技术的发展,网络安全风险呈现出来源广(volume)、方式多(variety)、过程隐(visibility)与损失高(value)的“4V”特性,与之相伴的是网络空间形态与复杂度的双重变化。近期兴起的元宇宙风潮,使以人为中心构建出的网络空间拥有映射出真实世界的能力,也将真实世界暴露在网络安全风险之下。然而,网络安全监管没有跟上网络空间的变化,仍然在网络空间中寻求解决之道。介绍了一种网络安全平行监管系统——灵境卫士,它基于人工系统、计算实验与平行执行的ACP方法搭建,从信息-物理-社会系统(cyber-physical-socialsystems,CPSS)的视角改善当前网络安全监管的窘境。展示了灵境卫士在电信反诈骗与工业物联网场景下的应用方案,为其在不同领域的网络安全监管工作提供启发与借鉴。

关键词：网络安全信息-物理-社会系统知识自动化平行智能平行安全

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城轨智慧车站管控平台方案研究与设计

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铁道运输与经济 2023年第9期45卷 74-80页

作者：梁海英田源杜呈欣孙同庆北京市轨道交通建设管理有限公司北京100068 城市轨道交通全自动运行系统与安全监控北京市重点实验室北京100068 中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路与城轨交通系统技术国家工程研究中心北京100081

城市轨道交通发展趋于网络化运营模式,车站运营管理提升面临新的挑战。既有智慧车站相关研究成果在车站的整体性和协同性方面存在不足。根据运营组织架构,分析了车站运行管控与客运服务的业务需求,从符合网络化运营发展的角度,研究“线... 详细信息

城市轨道交通发展趋于网络化运营模式,车站运营管理提升面临新的挑战。既有智慧车站相关研究成果在车站的整体性和协同性方面存在不足。根据运营组织架构,分析了车站运行管控与客运服务的业务需求,从符合网络化运营发展的角度,研究“线网+车站”双层级的城轨智慧车站管控平台设计方案。首先,围绕车站运营管理、客运服务、设备维修3个维度,通过调用线网调度中心、客服热线中心和设备维修中心业务资源,以及与航站楼、高速铁路车站等综合交通枢纽信息互通,实现了车站管控的整体性和协同性;依托智能视频和数字建模技术,增强客运服务和车站运行监测手段;最后,研究移动站务管理与车站场景模式,实现车站运营管理能力与事件响应能力的显著提升。

关键词：智慧车站运营管理客运服务设备维修管控平台

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基于Transformer神经网络的滚动轴承故障类型识别

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高技术通讯 2021年第1期31卷 1-11页

作者：邱大伟刘子辰周一青龙隆谭雯雯曹欢中国科学院计算技术研究所移动计算与新型终端北京市重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

工程应用中的滚动轴承故障类型识别要求同时具有较高的识别准确度和时间效率,基于上述需求提出基于Transformer神经网络的滚动轴承故障类型识别方法。所提方法结合小波包变换时频域能量特征和快速傅里叶变换频域特征生成满足Transforme... 详细信息

工程应用中的滚动轴承故障类型识别要求同时具有较高的识别准确度和时间效率,基于上述需求提出基于Transformer神经网络的滚动轴承故障类型识别方法。所提方法结合小波包变换时频域能量特征和快速傅里叶变换频域特征生成满足Transformer神经网络的输入样本矩阵,解决Transformer神经网络的输入问题。同时,提出应用于滚动轴承故障类型识别的归一化位置编码方法,解决Transformer神经网络在滚动轴承故障分析领域的位置编码问题。在此基础上,提出Transformer神经网络双向输入样本矩阵处理机制和算法训练过程中错误样本权重增强机制,提升所提方法的鲁棒性。使用KAt数据中心的滚动轴承数据集验证所提方法的识别性能,与现有常用深度学习方法相比,所提方法在时间效率和准确度性能上均有一定的优势,其中,准确度能够提升11%以上,单个样本的平均处理时间小于1 ms。

关键词：滚动轴承故障类型识别 Transformer神经网络前向特征矩阵后向特征矩阵归一化位置编码权重增强

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融合多种时空自注意力机制的Transformer交通流预测模型

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计算机系统应用 2024年第4期33卷 82-92页

作者：曹威王兴邹复民金彪王小军福建师范大学计算机与网络空间安全学院福州350117 福建师范大学数字福建大数据安全技术研究所福州350117 福建理工大学福建省汽车电子与电驱动技术重点实验室福州350118

交通流预测是智能交通系统中实现城市交通优化的一种重要方法,准确的交通流量预测对交通管理和诱导具有重要意义.然而,因交通流本身存在高度时空依赖性而表现出复杂的非线性特征,现有的方法主要考虑路网中节点的局部时空特征,忽略了路... 详细信息

交通流预测是智能交通系统中实现城市交通优化的一种重要方法,准确的交通流量预测对交通管理和诱导具有重要意义.然而,因交通流本身存在高度时空依赖性而表现出复杂的非线性特征,现有的方法主要考虑路网中节点的局部时空特征,忽略了路网中所有节点的长期时空特征.为了充分挖掘交通流数据复杂的时空依赖,提出一种融合多种时空自注意力机制的Transformer交通流预测模型(MSTTF).该模型在嵌入层通过位置编码嵌入时间和空间信息,并在注意力机制层融合邻接空间自注意力机制,相似空间自注意力机制,时间自注意力机制,时间-空间自注意力机制等多种自注意力机制挖掘数据中潜在的时空依赖关系,最后在输出层进行预测.结果表明,MSTTF模型与传统时空Transformer相比,MAE平均降低了10.36%.特别地,相比于目前最先进的PDFormer模型,MAE平均降低了1.24%,能取得更好的预测效果.

关键词：交通流预测智能交通时空依赖性 Transformer 自注意力机制

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面向光流估计的高效加速器架构设计

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中国科学：信息科学 2021年第5期51卷 795-807页

作者：刘博生陈晓明韩银和常亮广东工业大学计算机学院广州510006 桂林电子科技大学计算机与信息安全学院广西可信软件重点实验室桂林541004 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100190

光流(optical flow)为同一对象在视频中运动到下一帧的移动量.从视频中估计光流已广泛应用于各类移动智能系统,如运动估计和机器人导航.最近的研究表明,卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)能提供可靠的光流估计结果.然而,... 详细信息

光流(optical flow)为同一对象在视频中运动到下一帧的移动量.从视频中估计光流已广泛应用于各类移动智能系统,如运动估计和机器人导航.最近的研究表明,卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)能提供可靠的光流估计结果.然而,现有的硬件加速器无法支持面向光流估计的CNN复杂计算.具体而言,这些类型的CNN不仅包括常规的卷积(convolution)和反卷积(deconvolution)运算,还包括双线性插值(bilinear interpolation)和/或关联(correlation)运算.双线性插值和关联操作主要探索两个连续图像帧之间的关联关系.为解决这一问题,本项工作提出面向光流的CNN硬件加速设计方案(称为Swan-AOE),即通过支持卷积、反卷积、双线性插值和关联操作解决这类神经网络的硬件加速计算问题.Swan-AOE包括可配置的硬件计算架构和自适应的调度策略,通过提供灵活的并行调度实现最优化吞吐量计算.此外,Swan-AOE还进行设计空间探索,探索可用片上缓存资源在提高能耗–面积效率的潜在能力.实验结果表明,与基准加速器相比,所提出的设计能有效提升性能、能效和面积效率.

关键词：加速器光流估计能效卷积神经网络

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基于二级链结构的跨域数据融合溯源框架设计

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信息安全研究 2021年第8期7卷 728-738页

作者：王赛邱强王飞祝烈煌冯吕童丽中国科学院网络数据科学与技术重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 专项技术研究中心(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 北京理工大学北京100081 中国科学院大学北京100049

针对跨域数据融合中数据安全、数据可信和数据溯源问题,提出一种基于二级链结构的跨域数据融合溯源框架,开展面向跨域数据融合的二级链构建、可信接入存储、可信快速溯源等关键技术研究,并基于该框架研制了原型系统,通过设定通用性的三... 详细信息

针对跨域数据融合中数据安全、数据可信和数据溯源问题,提出一种基于二级链结构的跨域数据融合溯源框架,开展面向跨域数据融合的二级链构建、可信接入存储、可信快速溯源等关键技术研究,并基于该框架研制了原型系统,通过设定通用性的三级分域数据融合场景,验证了该框架的可行性、便捷性和轻量化.为大规模数据融合系统的安全监管和全生命周期溯源提供了新的方法和思路,在政府数据共享、城市数据治理、海洋态势观测等场景下具有广泛的应用价值.

关键词：大数据二级链跨域数据融合数据溯源

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协同过滤推荐系统综述

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信息安全学报 2021年第5期6卷 17-34页

作者：赵俊逸庄福振敖翔何清蒋慧琴马岭郑州大学河南先进技术研究院郑州中国450003 中国科学院计算技术研究所智能信息处理重点实验室北京中国100190 北京航空航天大学人工智能研究院北京中国100191 郑州大学信息工程学院郑州中国450003

随着互联网和信息计算的飞速发展,衍生了海量数据,我们已经进入信息爆炸的时代。网络中各种信息量的指数型增长导致用户想要从大量信息中找到自己需要的信息变得越来越困难,信息过载问题日益突出。推荐系统在缓解信息过载问题中起着非... 详细信息

随着互联网和信息计算的飞速发展,衍生了海量数据,我们已经进入信息爆炸的时代。网络中各种信息量的指数型增长导致用户想要从大量信息中找到自己需要的信息变得越来越困难,信息过载问题日益突出。推荐系统在缓解信息过载问题中起着非常重要的作用,该方法通过研究用户的兴趣偏好进行个性化计算,由系统发现用户兴趣进而引导用户发现自己的信息需求。目前,推荐系统已经成为产业界和学术界关注、研究的热点问题,应用领域十分广泛。在电子商务、会话推荐、文章推荐、智慧医疗等多个领域都有所应用。传统的推荐算法主要包括基于内容的推荐、协同过滤推荐以及混合推荐。其中,协同过滤推荐是推荐系统中应用最广泛最成功的技术之一。该方法利用用户或物品间的相似度以及历史行为数据对目标用户进行推荐,因此存在用户冷启动和项目冷启动问题。此外,随着信息量的急剧增长,传统协同过滤推荐系统面对数据的快速增长会遇到严重的数据稀疏性问题以及可扩展性问题。为了缓解甚至解决这些问题,推荐系统研究人员进行了大量的工作。近年来,为了提高推荐效果、提升用户满意度,学者们开始关注推荐系统的多样性问题以及可解释性等问题。由于深度学习方法可以通过发现数据中用户和项目之间的非线性关系从而学习一个有效的特征表示,因此越来越受到推荐系统研究人员的关注。目前的工作主要是利用评分数据、社交网络信息以及其他领域信息等辅助信息,结合深度学习、数据挖掘等技术提高推荐效果、提升用户满意度。对此,本文首先对推荐系统以及传统推荐算法进行概述,然后重点介绍协同过滤推荐算法的相关工作。包括协同过滤推荐算法的任务、评价指标、常用数据集以及学者们在解决协同过滤算法存在的问题时所做的工作以及努力。最后提出未来的几个可研究方向。

关键词：推荐系统协同过滤稀疏性深度学习

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基于词嵌入与记忆网络的方面情感分类

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模式识别与人工智能 2019年第12期32卷 1093-1099页

作者：刘一伊张瑾余智华刘悦程学旗中国科学院大学计算机科学与技术学院北京100049 中国科学院计算技术研究所中国科学院网络数据科学与技术重点实验室北京100190 中国科学院计算技术研究所烟台分所烟台中科网络技术研究所烟台264005

用户评论往往同时包含多个方面、多种情感,如何正确判断一条评论中不同方面的情感倾向性是方面情感分析的难点.文中提出基于词嵌入与记忆网络的方面情感分类.通过在记忆网络的不同模块引入方面词向量,加强方面词的语义信息,指导注意力... 详细信息

用户评论往往同时包含多个方面、多种情感,如何正确判断一条评论中不同方面的情感倾向性是方面情感分析的难点.文中提出基于词嵌入与记忆网络的方面情感分类.通过在记忆网络的不同模块引入方面词向量,加强方面词的语义信息,指导注意力机制捕捉方面相关的上下文信息,提升方面情感分类效果.在SemEval 2014任务4的短文本英文评论数据集和文中标注的长文本中文新闻数据集上实验表明,文中方法分类效果较好,在记忆网络框架下引入方面词嵌入信息是有效的.

关键词：方面情感分类词嵌入记忆神经网络注意力机制

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