检索结果-内蒙古大学图书馆

软件学报 2023年第12期34卷 5704-5723页

作者：宋广辉郭绍忠赵捷陶小涵李飞许瑾晨信息工程大学河南郑州450001 数学工程与先进计算国家重点实验室(信息工程大学) 河南郑州450001

混合精度在深度学习和精度调整与优化方面取得了许多进展,广泛研究表明,面向Stencil计算的混合精度优化也是一个很有挑战性的方向.同时,多面体模型在自动并行化领域取得的一系列研究成果表明,该模型为循环嵌套提供很好的数学抽象,可以... 详细信息

混合精度在深度学习和精度调整与优化方面取得了许多进展,广泛研究表明,面向Stencil计算的混合精度优化也是一个很有挑战性的方向.同时,多面体模型在自动并行化领域取得的一系列研究成果表明,该模型为循环嵌套提供很好的数学抽象,可以在其基础上进行一系列的循环变换.基于多面体编译技术设计并实现了一个面向Stencil计算的自动混合精度优化器,通过在中间表示层进行迭代空间划分、数据流分析和调度树转换,首次实现了源到源的面向Stencil计算的混合精度优化代码自动生成.实验表明,经过自动混合精度优化之后的代码,在减少精度冗余的基础上能够充分发挥其并行潜力,提升程序性能.以高精度计算为基准,在x86平台上最大加速比是1.76,几何平均加速比是1.15;在新一代国产申威平台上最大加速比是1.64,几何平均加速比是1.20.

关键词：自动混合精度 Stencil计算多面体模型循环嵌套调度树

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同时基于预知信息和预测机制的SDRAM动态页策略

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计算机工程与科学 2015年第12期37卷 2208-2215页

作者：吕晖谢向辉数学工程与先进计算国家重点实验室江苏无锡214125

提出一种同时基于预知信息和预测机制的SDRAM新型动态页策略。该策略可充分利用待处理访存请求的地址信息,能对后续页命中情况进行精确判断;而当没有待处理访存请求可预知时,则利用所记录的历史信息对后续页命中情况进行预测,以最大程... 详细信息

提出一种同时基于预知信息和预测机制的SDRAM新型动态页策略。该策略可充分利用待处理访存请求的地址信息,能对后续页命中情况进行精确判断;而当没有待处理访存请求可预知时,则利用所记录的历史信息对后续页命中情况进行预测,以最大程度地选择最合适的页策略。分析证明该策略的硬件实现代价很小。实验证实三类主要的基于预知信息的动态页策略之间的性能差异较小,均能获得较理想的访存带宽,最好情况下,实际访存带宽可提升42%。其中,对于绝大多数测试激励,同时基于预知信息和预测机制的新型动态页策略的性能均为最优或接近最优,适应范围最广。

关键词：同步动态随机存储器存储控制器页打开策略页关闭策略动态页策略

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二元域大型稀疏矩阵向量乘的FPGA设计与实现

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计算机工程与科学 2016年第8期38卷 1530-1535页

作者：苏锦柱邬贵明贾迅数学工程与先进计算国家重点实验室江苏无锡214125

作为Wiedemannn算法的核心部分,稀疏矩阵向量乘是求解二元域上大型稀疏线性方程组的主要步骤。提出了一种基于FPGA的二元域大型稀疏矩阵向量乘的环网硬件系统架构,为解决Wiedemannn算法重复计算稀疏矩阵向量乘,提出了新的并行计算结构... 详细信息

作为Wiedemannn算法的核心部分,稀疏矩阵向量乘是求解二元域上大型稀疏线性方程组的主要步骤。提出了一种基于FPGA的二元域大型稀疏矩阵向量乘的环网硬件系统架构,为解决Wiedemannn算法重复计算稀疏矩阵向量乘,提出了新的并行计算结构。实验分析表明,提出的架构提高了Wiedemannn算法中稀疏矩阵向量乘的并行性,同时充分利用了FPGA的片内存储器和吉比特收发器,与目前性能最好的部分可重构计算PR模型相比,实现了2.65倍的加速性能。

关键词：稀疏矩阵向量乘二元域 FPGA 吉比特收发器

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基于通信行为分析的DNS隧道木马检测方法

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浙江大学学报（工学版） 2017年第9期51卷 1780-1787页

作者：罗友强刘胜利颜猛武东英数学工程与先进计算国家重点实验室河南郑州450001 西安报业传媒集团陕西西安710002

传统基于载荷分析和流量监测的DNS隧道检测手段误报率高且不能有效应对新型DNS隧道木马,为此提出一种基于通信行为分析的DNS隧道木马检测方法.从DNS会话的视角对比分析DNS隧道木马通信行为与正常DNS解析行为的差异性,提取7个DNS隧道木... 详细信息

传统基于载荷分析和流量监测的DNS隧道检测手段误报率高且不能有效应对新型DNS隧道木马,为此提出一种基于通信行为分析的DNS隧道木马检测方法.从DNS会话的视角对比分析DNS隧道木马通信行为与正常DNS解析行为的差异性,提取7个DNS隧道木马属性,组成DNS会话评估向量,采用随机森林分类算法构建DNS会话评估向量检测分类器,建立基于通信行为分析的DNS隧道木马检测模型.实例测试结果表明:该方法误报率小,漏报率低,对未知的DNS隧道木马同样具有很高的检测能力.

关键词： DNS隧道木马 DNS会话通信行为分析随机森林木马检测

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代数次数的求解算法及其在SIMON-like算法中的应用

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软件学报 2020年第8期31卷 2453-2464页

作者：任炯炯李航林键陈少真战略支援部队信息工程大学河南郑州450001 数学工程与先进计算国家重点实验室河南郑州450001

代数次数作为布尔函数重要的密码学指标,在密码算法的设计与分析中有着重要的应用.主要研究布尔函数代数次数的求解及其在分组密码SIMON-like算法中的应用.首先,在利用真值表求解代数正规型算法的基础上建立了基于CUDA的并行求解架构,... 详细信息

代数次数作为布尔函数重要的密码学指标,在密码算法的设计与分析中有着重要的应用.主要研究布尔函数代数次数的求解及其在分组密码SIMON-like算法中的应用.首先,在利用真值表求解代数正规型算法的基础上建立了基于CUDA的并行求解架构,协同利用CPU和GPU的计算资源,极大地缩短了求解代数次数的时间,在较短的时间内求解了SIMON32算法和SIMECK32算法任意轮数的代数正规型和代数次数;其次,在Cube攻击理论的基础上,根据代数次数和超多项式取值之间的关系,设计了估计代数次数的概率算法,估计了一般SIMON-like算法布尔函数的代数次数;最后,从布尔函数代数次数的角度出发,给出了SIMON-like算法在选择不同循环移位参数表现的差异性,进而给出循环移位参数的选取依据.实验结果表明,SIMON算法在原始参数下,达到最大代数次数所需的轮数最短,原始参数具有更高的安全性.

关键词：布尔函数代数次数 SIMON-like算法 CUDA Cube攻击参数评估

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基于块匹配和校验格编码的大嵌入率图像隐藏方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2016年第2期28卷 271-279页

作者：韩涛费金龙刘胜利陈熹祝跃飞信息工程大学网络空间安全学院郑州450001 数学工程与先进计算国家重点实验室郑州450001

针对通过互联网传输秘密图像所需的安全性和隐蔽性,结合多层校验格编码提出一种基于矢量量化的图像隐藏方法.首先根据可重构原则,利用载体图像的多层MSB构造候选匹配分块集合;然后使用块匹配过程,从该集合中为每个秘密图像分块寻找其最... 详细信息

针对通过互联网传输秘密图像所需的安全性和隐蔽性,结合多层校验格编码提出一种基于矢量量化的图像隐藏方法.首先根据可重构原则,利用载体图像的多层MSB构造候选匹配分块集合;然后使用块匹配过程,从该集合中为每个秘密图像分块寻找其最优匹配并记录索引值,对于无最优匹配的分块,使用K均值聚类从中选出部分代表分块作为其最优匹配,并替换块匹配过程中未使用的候选匹配分块;再使用Huffman编码压缩最优匹配分块的索引值、代表分块等数据;最后使用多层校验格编码将压缩数据嵌入到载体图像的多层LSB.实验结果表明,与已有的4种图像隐藏方法相比,该方法生成的载密图像的视觉质量更好,同时提取图像的视觉质量更好;可有效地抵抗3种常见的结构化隐写分析方法;具有嵌入容量大、载密图像有良好的视觉质量、提取图像和秘密图像的差异小等优点.

关键词：图像内容安全隐写术图像隐藏块匹配校验格编码

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基于中间表示规则替换的二进制翻译中间代码优化方法

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国防科技大学学报 2021年第4期43卷 156-162页

作者：李男庞建民战略支援部队信息工程大学河南郑州450001 数学工程与先进计算国家重点实验室河南郑州450002

动态二进制翻译在实现多源到多目标的程序翻译过程中,为屏蔽不同源平台间的硬件差异引入中间代码,采用内存虚拟策略进行实现,但同时带来中间代码膨胀问题。传统的中间代码优化方法主要采用对冗余指令进行匹配删除的方法。将优化重点聚... 详细信息

动态二进制翻译在实现多源到多目标的程序翻译过程中,为屏蔽不同源平台间的硬件差异引入中间代码,采用内存虚拟策略进行实现,但同时带来中间代码膨胀问题。传统的中间代码优化方法主要采用对冗余指令进行匹配删除的方法。将优化重点聚焦在针对特殊指令匹配的中间表示规则替换上,提出了一种基于中间表示规则替换的二进制翻译中间代码优化方法。该方法针对中间代码膨胀所呈现的几种典型情景,描述了中间表示替换规则,并将以往应用在后端代码优化上的寄存器直接映射策略应用在此处。通过建立映射公式,实现了将原来的内存虚拟操作替换为本地寄存器操作,从而降低了中间代码膨胀率。使用SPEC CPU2006测试集进行了实验,验证了此优化方法的正确性和有效性。测试用例在优化前和优化后的执行结果一致,验证了优化方法的正确性;优化后测试用例的中间代码平均缩减率达到32.59%,验证了优化方法的有效性。

关键词：动态二进制翻译中间代码内存虚拟策略代码膨胀中间表示规则寄存器映射

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PEAK:一种面向弱节点集群的并行可演化管理框架

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计算机工程与科学 2013年第11期35卷 94-99页

作者：张鲁飞吴东谢向辉数学工程与先进计算国家重点实验室江苏无锡214125

弱节点集群Ant II是一种面向低功耗数据密集型计算的体系结构,由若干低功耗嵌入式处理器和固态存储紧耦合而成。面向弱节点集群特殊的应用需求和硬件架构,提出了一种具备自愈、热升级的分布式存储和计算框架PEAK。用原生并行编程语言Erl... 详细信息

弱节点集群Ant II是一种面向低功耗数据密集型计算的体系结构,由若干低功耗嵌入式处理器和固态存储紧耦合而成。面向弱节点集群特殊的应用需求和硬件架构,提出了一种具备自愈、热升级的分布式存储和计算框架PEAK。用原生并行编程语言Erlang开发,利用监控树和代码热替换技术等,保证系统的自愈、可演化;采用了去中心化可伸缩容错的Dynamo架构,保证分布式环境下系统的可用性和最终一致性;提出分布式元服务管理框架,提供高效灵活的基础服务部署与管理,可利用若干元服务快速构建PEAK;提供了key-value的存储方式和基于MapReduce的查询功能。测评结果显示PEAK可以很好地平衡计算和I/O能力,满足大规模并行数据访问需求。

关键词：弱节点集群管理框架分布式系统演化计算

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基于矩阵计算的并行谱聚类方法

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计算机科学与探索 2015年第10期9卷 1163-1171页

作者：张鲁飞郝子宇陈左宁数学工程与先进计算国家重点实验室江苏无锡214125

针对大规模社交网络的聚类研究由来已久,谱聚类方法的可扩展性也一直是研究难点。近年来,基于代数图论发展出来的谱聚类方法,利用了特征值对应的谱结构,降低了计算复杂度且保证了聚类质量,是新的研究热点。但是在图的规模比较大和聚类... 详细信息

针对大规模社交网络的聚类研究由来已久,谱聚类方法的可扩展性也一直是研究难点。近年来,基于代数图论发展出来的谱聚类方法,利用了特征值对应的谱结构,降低了计算复杂度且保证了聚类质量,是新的研究热点。但是在图的规模比较大和聚类个数比较多的情况下,中间运算结果会突破单机内存限制,必须将谱聚类方法并行化。为解决上述问题,提出了基于矩阵计算的并行谱聚类方法。首先利用矩阵计算领域中形成的大量的高效算法以及成熟的软件解决了特征值分解问题,将大规模的图进行降维,有效地支持原型系统的快速开发。其次使用稀疏矩阵的分片压缩存储,并用MPI(message passing interface)模型实现了矩阵-向量乘等基本算子,提高了系统的可扩展性及可靠性。最后通过实验表明提出的并行谱聚类方法可有效地解决聚类问题所面临的并发度高和平台复杂的挑战,进而支持挖掘蕴藏在海量数据资源中的有价值信息。

关键词：矩阵计算谱聚类特征值分解社交网络

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基于数据特征的内核恶意软件检测

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软件学报 2016年第12期27卷 3172-3191页

作者：陈志锋李清宝张平丁文博解放军信息工程大学河南郑州450001 数学工程与先进计算国家重点实验室河南郑州450001

内核恶意软件对操作系统的安全造成了严重威胁.现有的内核恶意软件检测方法主要从代码角度出发,无法检测代码复用、代码混淆攻击,且少量检测数据篡改攻击的方法因不变量特征有限导致检测能力受限.针对这些问题,提出了一种基于数据特征... 详细信息

内核恶意软件对操作系统的安全造成了严重威胁.现有的内核恶意软件检测方法主要从代码角度出发,无法检测代码复用、代码混淆攻击,且少量检测数据篡改攻击的方法因不变量特征有限导致检测能力受限.针对这些问题,提出了一种基于数据特征的内核恶意软件检测方法,通过分析内核运行过程中内核数据对象的访问过程,构建了内核数据对象访问模型;然后,基于该模型讨论了构建数据特征的过程,采用动态监控和静态分析相结合的方法识别内核数据对象,利用EPT监控内存访问操作构建数据特征;最后讨论了基于数据特征的内核恶意软件检测算法.在此基础上,实现了内核恶意软件检测原型系统MDS-DCB,并通过实验评测MDS-DCB的有效性和性能.实验结果表明:MDS-DCB能够有效检测内核恶意软件,且性能开销在可接受的范围内.

关键词：内核恶意软件数据特征内核数据对象恶意软件检测

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