检索结果-内蒙古大学图书馆

软件学报 2018年第9期29卷 2545-2546页

作者：俞扬钱超计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023 中国科学技术大学计算机科学与技术学院安徽合肥230027

机器学习是人工智能的核心领域之一,主要研究计算机如何通过利用经验自动提高自身的性能,机器学习技术的发展已成为新一轮人工智能热潮的主要推动力,受到高度关注.机器学习常可分解为＂表示＋评估＋优化＂3个部件,即数据与模型的表示、... 详细信息

机器学习是人工智能的核心领域之一,主要研究计算机如何通过利用经验自动提高自身的性能,机器学习技术的发展已成为新一轮人工智能热潮的主要推动力,受到高度关注.机器学习常可分解为＂表示＋评估＋优化＂3个部件,即数据与模型的表示、学习结果的评估,以及实施学习过程的优化方法 3个部分,其中优化承载了机器学习的实现,优化方法的能力也直接影响了另两个部件——模型表示和评估函数的设计范围.在解决真实应用问题时，常需要使用非线性模型和非凸评估函数，导致机器学习任务常常归结为复杂优化问题，具有不可导、不连续、大量局部极值、多目标等性质，对优化方法提出了挑战．

关键词：机器学习优化问题评估函数专题演化人工智能模型表示非线性模型

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基于代价敏感间隔分布优化的软件缺陷定位

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软件学报 2017年第11期28卷 3072-3079页

作者：解铮黎铭计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023

在大型软件项目的开发与维护中,从大量的代码文件中定位软件缺陷费时、费力,有效地进行软件缺陷自动定位,将能极大地降低开发成本.软件缺陷报告通常包含了大量未发觉的软件缺陷的信息,精确地寻找与缺陷报告相关联的代码文件,对于降低维... 详细信息

在大型软件项目的开发与维护中,从大量的代码文件中定位软件缺陷费时、费力,有效地进行软件缺陷自动定位,将能极大地降低开发成本.软件缺陷报告通常包含了大量未发觉的软件缺陷的信息,精确地寻找与缺陷报告相关联的代码文件,对于降低维护成本具有重要意义.目前,已有一些基于深度神经网络的缺陷定位技术相对于传统方法,其效果有所提升,但相关工作大多关注网络结构的设计,缺乏对训练过程中损失函数的研究,而损失函数对于预测任务的性能会有极大的影响.在此背景下,提出了代价敏感的间隔分布优化(cost-sensitive margin distribution optimization,简称CSMDO)损失函数,并将代价敏感的间隔分布优化层应用到深度卷积神经网络中,能够良好地处理软件缺陷数据的不平衡性,进一步提高缺陷定位的准确度.

关键词：软件挖掘机器学习缺陷定位卷积神经网络间隔分布优化

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通过抽象程序证明复杂具体程序

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软件学报 2017年第4期28卷 786-803页

作者：李彬汤震浩翟娟赵建华计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023

描述了证明抽象程序和具体程序满足一致性关系的方法.抽象程序使用抽象数据结构(ADTs),如set,list,map及其上的操作.具体程序使用类C语言中的类型.抽象程序和具体程序一致性证明需要用户给出抽象变量和具体变量的关系、抽象程序程序点... 详细信息

描述了证明抽象程序和具体程序满足一致性关系的方法.抽象程序使用抽象数据结构(ADTs),如set,list,map及其上的操作.具体程序使用类C语言中的类型.抽象程序和具体程序一致性证明需要用户给出抽象变量和具体变量的关系、抽象程序程序点和具体程序程序点的对应关系.基于对应关系,抽象程序和具体程序一致性证明可以分解,从而容易并可能自动证明.

关键词：程序证明一致性抽象程序精化分解

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水面机器人机舱设备预测维护系统研究与设计

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机械设计与制造 2018年第6期 270-272页

作者：乔大雷戴立坤邹玉娟江苏海事学院信息工程学院江苏南京211100 南京大学计算机软件新技术国家重点实验室江苏南京210023

水面机器人是继无人驾驶汽车、无人机后的工业界、学术界的又一关注热点,机舱作为水面机器人的控制和运行中枢,要求具备高度的智能化和自治化。基于边缘计算模式设计和实现了水面机器人机舱预测性维护系统,该系统具有机舱运行参数实时... 详细信息

水面机器人是继无人驾驶汽车、无人机后的工业界、学术界的又一关注热点,机舱作为水面机器人的控制和运行中枢,要求具备高度的智能化和自治化。基于边缘计算模式设计和实现了水面机器人机舱预测性维护系统,该系统具有机舱运行参数实时感知、故障诊断,估计剩余寿命,进而开展预测性维护的功能。论文给出基于边缘计算的预测性维护系统体系结构设计,以NVIDIA Tegra Parker深度学习Soc为核心的边缘网关架构设计,基于GRU门控循环单元神经网络学习算法的故障诊断、剩余寿命预测方法及预测性维护实现思路,最后在NASA的PCo E发动机退化模拟数据集上验证了系统设计的可行性及预测算法的有效性。

关键词：水面机器人智能机舱边缘计算预测性维护 GRU深度学习

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ROP图灵完备的普遍可实现性

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软件学报 2017年第10期28卷 2583-2598页

作者：袁平海曾庆凯南京大学计算机科学与技术系江苏南京210023 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023

返回导向编程(return-oriented programming,简称ROP)被广泛用于软件漏洞利用攻击中,用来构造攻击代码.通过更新ROP构造技术,证实了图灵完备的纯ROP攻击代码在软件模块中是普遍可实现的.ROP构造功能代码的难点是实现条件转移逻辑.通过... 详细信息

返回导向编程(return-oriented programming,简称ROP)被广泛用于软件漏洞利用攻击中,用来构造攻击代码.通过更新ROP构造技术,证实了图灵完备的纯ROP攻击代码在软件模块中是普遍可实现的.ROP构造功能代码的难点是实现条件转移逻辑.通过深入分析条件转移机器指令的执行上下文发现,对这些指令的传统认知存在一定的局限性.事实上,在已有代码中存在少量的条件转移指令,它们的两个分支的开始部分都是可复用的代码片段(称为gadgets),而且这两个gadgets会从不同的内存单元中取得下一个gadget的地址,因此,以这些条件转移指令开始的代码片段可以帮助ROP实现条件转移逻辑.把这种代码片段称为if-gadget.在Linux和Windows系统上的实验结果表明,if-gadget普遍存在,即使在代码量很小的日常可执行程序中也存在.在Binutils程序集上的实验结果表明,引入if-gadget后,构造图灵完备的ROP代码要比用传统方法容易得多.在Ubuntu这样的主流操作系统上,由于可执行程序上默认没有实施防御ROP攻击的保护机制,因此,攻击者可以在这些软件模块中构造纯ROP攻击代码来发动攻击.由此可见,ROP对系统安全的威胁比原来认为的严重得多.

关键词：软件漏洞利用返回导向编程图灵完备计算:条件转移逻辑

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获取访存依赖:并发程序动态分析基础技术综述

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软件学报 2017年第4期28卷 747-763页

作者：蒋炎岩许畅马晓星吕建计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023 南京大学计算机科学与技术系江苏南京210023

并发错误难触发、难调试、难检测.为应对这一挑战,已有动态程序分析技术通过观测或控制并发程序执行实现其质量保障.由于并发程序不确定性主要来自共享内存,实现其动态分析的基本问题即是获取线程访问共享内存的顺序,即获取访存依赖.提... 详细信息

并发错误难触发、难调试、难检测.为应对这一挑战,已有动态程序分析技术通过观测或控制并发程序执行实现其质量保障.由于并发程序不确定性主要来自共享内存,实现其动态分析的基本问题即是获取线程访问共享内存的顺序,即获取访存依赖.提出访存依赖获取技术的综述框架,包含4个评价指标(即时性、准确性、高效性、简化性)、两种方法(在线追踪、离线合成)、两类应用(轨迹分析、并发控制).通过对已有技术的总结和分析框架中的空白,对未来可能的研究方向予以展望.

关键词：并发多处理器系统动态分析访存依赖

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常用循环摘要的自动生成方法及其应用

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软件学报 2017年第5期28卷 1051-1069页

作者：翟娟汤震浩李彬赵建华李宣东计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023 南京大学软件学院江苏南京210023 南京大学计算机科学与技术系江苏南京210023

采用形式化方法证明软件的正确性,是保障软件可靠性的有效方法.而对循环语句的分析与验证,是形式化证明中的关键,对循环语句的处理一直是程序分析与验证中的一个难点问题.提出使用循环语句修改的内存和这些内存中存放的新值来描述循环... 详细信息

采用形式化方法证明软件的正确性,是保障软件可靠性的有效方法.而对循环语句的分析与验证,是形式化证明中的关键,对循环语句的处理一直是程序分析与验证中的一个难点问题.提出使用循环语句修改的内存和这些内存中存放的新值来描述循环语句的执行效果,并将该执行效果定义为循环摘要.同时,提出一种自动生成循环摘要的方法,可以为操作常用数据结构的循环自动生成循环摘要,包含嵌套循环.此外,基于循环摘要,可以自动生成循环语句的规约,包括循环不变式、循环的前置条件以及循环的后置条件.已经实现了自动生成循环摘要以及循环规约的方法,并将它们集成到验证工具Accumulator中.实验结果表明,该方法可以有效地生成循环摘要,并生成多种类型的规约,从而辅助软件程序的形式化证明,提高验证的自动化程度和效率,减轻验证人员的负担.

关键词：循环摘要循环不变式前置条件后置条件程序验证

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C/C++程序静态内存泄漏警报自动确认方法

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软件学报 2017年第4期28卷 827-844页

作者：李筱周严李孟宸陈园军 XU Guo-Qing 王林章李宣东计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023 南京大学计算机科学与技术系江苏南京210023 Department of Computer Science University of California

内存泄漏是C/C++程序的一种常见的、难以发现的缺陷,一直困扰着软件开发者,尤其是针对长时间运行的程序或者系统软件,内存泄漏的后果十分严重.针对内存泄漏的检测,目前主要有静态分析和动态测试两种方法.动态测试实际运行程序具有较大开... 详细信息

内存泄漏是C/C++程序的一种常见的、难以发现的缺陷,一直困扰着软件开发者,尤其是针对长时间运行的程序或者系统软件,内存泄漏的后果十分严重.针对内存泄漏的检测,目前主要有静态分析和动态测试两种方法.动态测试实际运行程序具有较大开销,同时依赖测试用例的质量;静态分析技术及自动化工具已被学术界和工业界广泛运用于内存泄漏缺陷检测中,然而由于静态分析采取了保守的策略,其结果往往包含数量巨大的误报,需要通过进一步的人工确认来甄别误报.但人工确认静态分析的结果耗时且容易出错,严重限制了静态分析技术的实用性.提出一种基于混合执行测试的静态内存泄漏警报的自动化确认方法:首先,针对静态分析报告的目标程序中内存泄漏的静态警报,对目标程序进行控制流分析,并计算警报的可达性,形成制导信息;其次,基于警报制导信息对目标程序进行混合执行测试;最后,在混合执行测试过程中,监控追踪内存对象的状态,判定内存泄漏是否发生,对静态警报进行动态确认并分类.实验结果表明:该方法可对静态内存泄漏警报进行有效的分类,显著降低了人工确认的工作量.

关键词：内存泄漏静态分析警报混合执行测试确认分类

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使用敏感路径识别方法分析安卓应用安全性

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软件学报 2017年第9期28卷 2248-2263页

作者：缪小川汪睿许蕾张卫丰徐宝文计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023 南京大学计算机科学与技术系江苏南京210023 南京邮电大学计算机学院江苏南京210023

安卓系统在手机端操作系统中长期占据主导地位,但由于安卓系统开放共享的特性和不够严谨的第三方市场审核机制,安卓平台受到众多恶意应用的侵扰.结合静态程序分析和机器学习方法,提出了基于敏感路径识别的安卓应用安全性分析方法.首先,... 详细信息

安卓系统在手机端操作系统中长期占据主导地位,但由于安卓系统开放共享的特性和不够严谨的第三方市场审核机制,安卓平台受到众多恶意应用的侵扰.结合静态程序分析和机器学习方法,提出了基于敏感路径识别的安卓应用安全性分析方法.首先,针对恶意应用中存在的恶意行为以及触发条件,定义了敏感路径;其次,针对安卓应用中存在大量组件间函数调用关系问题,提出了一种生成应用组件间函数调用关系图的方法;再次,由于提取出的敏感路径信息无法直接作为识别特征,实现了一种基于敏感路径信息抽象的特征提取方法;最后,从Google Play、豌豆荚、Drebin等来源收集了493个应用APK文件作为实验数据集,该方法的准确率为97.97%,高于基于API-Feature的检测方法(90.47%).此外,在恶意应用和良性应用检测的精度、召回率、F度量等方面,该方法均优于API-Feature方法.另外,实验结果表明:APK文件大小会影响实验的结果,尤其体现在分析时间上(0~4MB大小的APK平均分析用时89s;文件增大后,平均分析用时增长明显).

关键词：安卓恶意应用敏感路径组件函数调用关系程序静态分析特征抽象

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基于简单再生码的带宽感知的分布式存储节点修复优化

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软件学报 2017年第8期28卷 1940-1951页

作者：丁尚童鑫陈艳叶保留计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023 上海市电力公司上海200122

分布式存储系统为了保证可靠性,会采用一定的存储冗余策略,如多副本策略、纠删码策略.纠删码相对于副本具有存储开销小的优点,但节点修复网络开销大.针对修复网络开销优化,业界提出再生码和以简单再生码为代表的局部可修复码,显著降低... 详细信息

分布式存储系统为了保证可靠性,会采用一定的存储冗余策略,如多副本策略、纠删码策略.纠删码相对于副本具有存储开销小的优点,但节点修复网络开销大.针对修复网络开销优化,业界提出再生码和以简单再生码为代表的局部可修复码,显著降低了修复网络开销.然而,现有的基于编码的分布式容错存储方案大都假设节点处于星型逻辑网络结构中,忽略了实际的物理网络拓扑结构和带宽信息.为了实现拓扑感知的容错存储优化,相关研究在纠删码和再生码修复过程中结合网络链路带宽能力,建立树型修复路径,进一步提高了修复效率.但是,由于编码和修复过程的差异性,上述工作并不适合于简单再生码修复.针对该问题,结合实际物理网络拓扑结构,将链路带宽能力引入到简单再生码的修复过程中,对带宽感知的简单再生码修复优化技术开展研究.建立了带宽感知节点修复时延模型,提出了基于最优瓶颈路径和最优修复树的并行修复树构建算法,并通过实验对算法性能进行了评估.实验结果表明,与星型修复方式相比,该算法有效地降低了节点修复时延,提高了修复效率.

关键词：分布式存储简单再生码网络拓扑节点修复

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