Exogenous量子马尔可夫链及其可达性分析

为了刻画开放量子系统的量子属性,扩展现有的量子马尔可夫链是有必要的.通过构建Exogenous量子算子逻辑,定义了Exogenous量子马尔可夫链.作为新型量子马尔可夫链,重点研究了4种可达性公式,给出可达性公式可满足性问题的求解,并分析了它们的可判定性问题.作为应用,实例说明广义量子Loop程序的终止问题可以归结为Exogenous量子马尔可夫链的最终可达性,进而通过检测量子公式可满足性来判定程序的终止问题.     

动态描述逻辑的Tableau判定算法

动态描述逻辑在描述逻辑的基础上引入了动态维,用于描述和推理动态领域的知识,但目前缺少有效的判定算法作为支撑.文中以描述逻辑ALCO的动态扩展为例,构建出动态描述逻辑D-ALCO.以D-ALCO的构建过程为基础,将ALCO的Tableau算法、命题动态逻辑的Tableau算法以及对可能模型途径的处理有机地结合起来,给出了D-ALCO的Tableau判定算法,证明了算法的可终止性、可靠性和完备性.应用该算法,可以在采用开世界假设的情况下对D-ALCO中公式的可满足性进行判定.对于D-ALCQO、D-ALCQIO等具有更强描述能力的动态描述逻辑,可以对该算法扩展后得到相应的Tableau判定算法.     

一种基于离散时间自动机的LTL性质检测工具

模型检测是一种自动完成性质验证的算法过程,在模型检测过程中会遇到状态空间爆炸的问题,即随系统规模的增长状态空间的大小呈指数增长,如何缓解此问题一直是研究者研究的重点.目前利用模型检测方法对线性时序逻辑(LTL)性质进行检测的工具还比较少,且效率都较低.介绍了一种基于离散时间自动机的LTL性质检测工具,采用了在状态空间中存储延迟序列(DS)的技术,对状态进行压缩存储,减小了时间空间的消耗,加快了检测速度.实验表明,该工具的检测效果是不错的,要好于同类工具,如DTSpin.     

面向AI的数据管理技术综述

人工智能技术因其强大的学习和泛化能力已被广泛应用于各种真实场景中.然而,现有的人工智能技术仍然面临着三大挑战:第一,现有的AI技术使用门槛高,依赖于AI从业者选择合适模型、设计合理参数、编写程序,因此很难被广泛应用到非计算机领域;第二,现有的AI算法训练效率低,造成了大量计算资源的浪费,甚至延误决策时机;第三,现有的A...     

可满足性问题的研究综述

对SAT问题及其各种约束子问题进行分类并给出具体定义,着重介绍常规SAT问题、最大可满足性问题（MAX—SAT）和参数化SAT问题的相关算法,并对参数算法中运用的技术进行分析和比较,提出一些SAT问题研究中值得关注的几个方面。     

由一阶逻辑公式得到命题逻辑可满足性问题实例

命题逻辑可满足性(SAT)问题是计算机科学中的一个重要问题.近年来许多学者在这方面进行了大量的研究,提出了不少有效的算法.但是,很多实际问题如果用一组一阶逻辑公式来描述,往往更为自然.当解释的论域是一个固定大小的有限集合时,一阶逻辑公式的可满足性问题可以等价地归约为SAT问题.为了利用现有的高效SAT工具,提出了一种从一阶逻辑公式生成SAT问题实例的算法,并描述了一个自动的转换工具,给出了相应的实验结果.还讨论了通过增加公式来消除同构从而减小搜索空间的一些方法.实验表明,这一算法是有效的,可以用来解决数学研究和实际应用中的许多问题.     

COMPSPEN:对形状性质与数据约束进行融合推理的分离逻辑求解器

分离逻辑是经典霍尔逻辑的针对操作指针和动态数据结构的扩展,已经广泛用于对基础软件(比如操作系统内核等)的分析与验证.分离逻辑约束自动求解是提升对操作指针和动态数据结构的程序的验证的自动化程度的重要手段.针对动态数据结构的验证一般同时涉及形状性质(比如单链表、双链表、树等)和数据性质(比如有序性、数据不变性等).主要介绍能对动态数据结构的形状性质与数据约束进行融合推理的分离逻辑求解器COMPSPEN.首先介绍COMPSPEN的理论基础,包括能够同时描述线性动态数据结构的形状性质和数据约束的分离逻辑子集SLID_data、SLID_data的可满足性和蕴涵问题的判定算法.然后,介绍COMPSPEN工具的基本框架.最后,使用COMPSPEN工具进行了实例研究.收集整理了600个测试用例,在这600个测试用例上将COMPSPEN与已有的主流分离逻辑求解器Asterix、S2S、Songbird、SPEN进行了比较.实验结果表明COMPSPEN是唯一能够求解含有集合数据约束的分离逻辑求解器,而且总体来讲,能对线性数据结构上的同时含有形状性质和线性算术数据约...     

可满足性问题的一种DNA表面计算模型

可满足性问题的一种DNA表面计算模型是一种特殊的DNA计算方法,该模型是采用荧光标记的策略和荧光猝灭技术,通过观察荧光灭光情况排除非解,从而有效的解决可满足性问题(SAT).该模型方法具有错误率低、编码简单、读取方便等很好的性能,能够大大减少实验过程中的错差.     

使用事件自动机规约的C语言有界模型检测

提出使用事件自动机对 C 程序的安全属性进行规约,并给出了基于有界模型检测的形式化验证方法。事件自动机可以规约程序中基于事件的安全属性,且可以描述无限状态的安全属性。事件自动机将属性规约与C程序本身隔离,不会改变程序的结构。在事件自动机的基础上,提出了自动机可达树的概念。结合自动机可达树和有界模型检测技术,给出将事件自动机和C程序转化为可满足性模理论SMT(satisfiability modulo theory)模型的算法。最后,使用SMT求解器对生成的SMT模型求解,并根据求解结果给出反例路径分析算法。实例分析和实验结果表明,该方法可以有效验证软件系统中针对事件的属性规约。     

带时间约束的LTL性质的模型检测的实现

针对当前的模型检测工具不能对时间自动机直接检测带时间约束的线性时序逻辑性质的问题,对带时间约束的线性时序逻辑性质的模型检测进行了研究。带时间约束的线性时序逻辑公式转Büchi自动机后,性质自动机的迁移边上含有了时间约束,在对性质自动机和模型自动机的复合进行空性检测时,通过使用不同方法对如何获取性质自动机迁移边上的时间约束进行了研究,实现了对带时间约束的线性时序逻辑性质的检测,扩展了工具CATV的检测范围,方便了用户的使用。     

图数据分析系统计算模型综述

随着大数据时代的到来,图作为一种表示和分析大数据的有效方法,正成为学术界和工业界广泛关注的焦点.图数据具有规模巨大、耦合性强、动态变化等特点,需要新的计算模型支持高效的图计算系统对大规模图数据进行处理.对图计算系统计算模型的研究现状进行了调研和综述,首先介绍图计算系统的产生和发展,然后将主流图计算系统中的计算模型按照计算对象分为:结点中心计算模型、边中心计算模型、路径中心计算模型和子图计算模型四类,重点介绍结点中心模型的应用和性能,最后对图计算模型的发展过程进行总结,并展望图计算模型未来发展方向.     

使用DTD优化XML数据流上的XPath查询

如何在XML数据流上高效地执行XPath查询,是XML数据流管理的关键问题。DTD结构信息对提高XML查询效率有很大帮助,已有的大部分算法没有利用这一资源。提出了一种使用DTD进行XML数据流查询处理的方法,具有以下特征:利用树自动机表示XPath;通过XPath树自动机与DTD树匹配,预先标识不匹配查询结构的DTD节点;给出一种利用DTD的XML流索引方法DBXSI;执行查询时,根据流索引信息直接跳过某些与查询不匹配的节点及子树。实验结果表明:该方法可有效支持Xpath查询,效率优于传统算法。     

基于高阶逻辑的复杂结构归纳学习研究

归纳学习的目的在于发现样例与离散的类之间的映射关系,样例及归纳的映射都需用某个形式化语言描述.归纳学习器采用的形式化语言经历了属性-值语言、一阶逻辑、类型化的高阶逻辑三个阶段,后者能克服前二者在知识表达及学习过程中的很多缺点.本文首先阐述了基于高阶逻辑的复杂结构归纳学习产生的历史背景;其次介绍了基于高阶逻辑的编程语言--Escher的知识描述形式及目前已提出的三种学习方法;复杂结构的归纳学习在机器学习领域的应用及如何解决一些现实问题的讨论随后给出; 最后分析了复杂结构归纳学习的研究所面临的挑战性问题.     

基于无限深度神经网络的非平衡大数据集群匿名化调度算法

以提升非平衡大数据集群数据调度的高效性、准确性、安全性为目的,提出基于无限深度神经网络的非平衡大数据集群匿名化调度算法。数据采集模块利用传感器采集非平衡大数据集群中各节点服务器的数据信息,传输至数据分类模块的深度最小最大概率机中,通过卷积神经网络的端对端方式,训练获得的非平衡大数据,提取原始大数据高级特征,以最小最大概率机作为分类器,实现非平衡大数据的分类;应用数据匿名化模块的K-匿名化算法匿名化处理分类后的数据信息,经数据调度模块中基于蚁群算法的负载均衡调度方法,进行非平衡大数据集群各节点、任务的实时调度。实验结果表明：该算法可提升非平衡大数据的分类准确度,降低信息损失率、泄密风险,并可充分调度优势节点与空闲节点实现任务的均衡分配,提升非平衡大数据集群的任务调度能力。     

知识图谱数据管理研究综述

知识图谱是人工智能的重要基石.各领域大规模知识图谱的构建和发布对知识图谱数据管理提出了新的挑战.以数据模型的结构和操作要素为主线,对目前的知识图谱数据管理理论、方法、技术与系统进行研究综述.首先,介绍知识图谱数据模型,包括RDF图模型和属性图模型,介绍5种知识图谱查询语言,包括SPARQL、Cypher、Gremlin、PGQL和G-CORE;然后,介绍知识图谱存储管理方案,包括基于关系的知识图谱存储管理和原生知识图谱存储管理;其次,探讨知识图谱上的图模式匹配、导航式和分析型3种查询操作.同时,介绍主流的知识图谱数据库管理系统,包括RDF三元组库和原生图数据库,描述目前面向知识图谱的分布式系统与框架,给出知识图谱评测基准.最后,展望知识图谱数据管理的未来研究方向.     

基于元数据的“数字城市”数据组织模型研究

文章讨论了数字城市中元数据的含义;研究了数字城市中元数据的内在特征,并对数字城市中的元数据进行了分类;进而,针对数字城市建设和软件平台开发的需要,提出了基于元数据的数字城市数据组织模型,并进行了较详尽的讨论。