智能电网中两阶段网络切片资源分配技术

为满足网络切片在智能电网中的多样化需求,提出了一个在智能电网中基于云-边协同的切片资源分配模型。为优化网络切片分配,提出一种两阶段的切片分配模型：在第一阶段中,以用户体验最优为目标,建立了本地边缘网络的资源分配问题的优化模型,并采用拉格朗日乘子法对此最优问题进行了求解;在第二阶段中,首先将网络切片资源分配系统建模成Markov决策过程,然后提出使用深度增强学习方法对核心云的切片自适应地进行资源分配。实验结果表明所提的两阶段切片资源优化分配模型可有效减少网络延迟,提高用户满意度。     

基于动态性有效资源分配的云计算效益学习模型研究

为了将有限的资源合理地分配给用户,并尽可能地提高云系统的资源和能量利用效率,提出了一种改进的面向动态性有效资源分配的云计算效益学习模型算法,在动态性有效资源分配上提出了服务质量准则框架(QSSF)来得出云服务的计费管理机制;采用资源竞拍策略和动态双向博弈策略更好地权衡用户和云计算提供商之间的利益关系,并将资源分配给资源需求量大的用户;在云系统的运算和存储任务的资源和能量分配上,采用了基于云计算的效益学习模型,通过权衡任务对资源和能量的需求量来实现系统效益的最优化;实验仿真结果表明,该算法能够更加合理地为系统的运算和存储任务分配资源和能量,在资源和能量的利用率上优于其他对比算法.     

云计算基于随机进化博弈动态的资源优化配置

云资源优化分配研究中,用户策略难免存在失误,以用户完全理性为前提的资源分配方法在实际环境下会出现失效。分析非完全理性的云用户种群下的资源分配过程及其策略演化过程,提出一种随机动态模型求解有限云种群中的资源分配进化博弈问题。模型克服用户完全理性的限制,利用带有频率依赖选择的Moran过程,在重复博弈过程中寻找云用户策略的入侵指数和固定指数策略选择偏好的条件。根据经济学云环境的特征,建立云用户的固定效用矩阵,量化策略选择动态。数值仿真结果证明,为了最大化自身效用,不同大小云种群中的个体策略会向着不同策略方向演化,资源在有限理性用户之间可以实现优化分配,且最优分配策略最终会处于稳定状态。     

认知无线电中基于比例公平的资源分配方案

在基于OFDM的认知无线电网络中,认知用户采用放大转发（Amplify-and-Forward,AF）协作模式进行数据传输。提出了功率和子载波分配及配对的优化算法,认知用户在子载波上的总发射功率是有限的,同时对授权用户造成的干扰必须低于门限值。采用拉格朗日对偶分解法和次梯度法对功率分配算法进行求解,并对子载波分配及配对算法进行了推导。仿真结果表明,与最大化总速率（maximize-total）公平性和最大化最小速率（maximize-worst）公平性相比,比例公平性（maximize-pro-fair）是一个能够使效率与公平性更加均衡的标准;在低信噪比时,就提高系统传输效率以及资源分配公平度指标而言,该算法依然优于其他三种分配方案。     

基于分簇协作频谱感知的认知无线网能量效率研究

针对认知无线网能量消耗引起的能量效率较低问题,在研究认知无线网分簇协作频谱感知能量效率的基础上,提出了一种最优功率分配算法来最大化次用户系统的能量效率。通过建立基于次用户能量效率最大化传输优化模型,在考虑传输功率、感知时间以及干扰限制的情况下,利用拉格朗日函数及KKT条件,得到最优次用户发射功率分配算法,以达到系统能量效率最大化的目的,同时分析了不同参数对能量效率的影响。仿真结果表明,本文所提算法能有效提高次用户系统的能量效率、减少系统开销。     

一种公平的认知无线电系统下行频谱分配策略

目前关于认知无线电频谱分配的研究大多以最大化系统容量为目标,很少考虑认知用户的QoS需求,频谱分配方案设计缺乏公平性。针对主用户干扰限制和保障认知用户QoS需求,结合OFDM技术,研究了认知无线电场景中下行多用户分配算法。该算法构建不等式约束下的目标函数以最大化系统容量,通过拉格朗日(Lagrange)对偶优化法给出近似最优解。仿真结果表明,所提算法在牺牲系统和容量的前提下充分保证了次用户的QoS需求,提高了系统的公平性。     

面向移动社交云的资源分配机制

移动社交云是结合了移动云和社交云的一种新型模式,它可以为用户提供安全可靠的资源分享平台.在传统的资源分配中,移动用户从远程数据中心获取资源的时间开销大,显著地降低了用户的体验质量,与此同时也极少考虑用户之间根据社交属性建立的信任关系,从而导致交易机制存在一定信用风险和交易用户信誉度低的问题.为此,在考虑用户的社交效益和经济效益的基础上提出了一种新型的移动社交云资源分配机制.首先,利用改进Gale-Shapley算法为买方在其朋友圈中匹配出合适的卖方,促进社交朋友间资源的共享.其次,利用多对多的买方多标密封拍卖算法,对未成功匹配的用户再次分配资源,最大化利用空闲的移动云资源.最后,实现了提出的资源分配机制,仿真结果表明,与激励与拍卖兼容的移动云资源分配机制相比,提出的资源分配机制在价格满意度、社交信誉满意度和资源交易成功率方面具有更好的性能.     

关注用户服务评价反馈的云资源再分配方法

针对以往关于云资源管理分配的研究中多从云运营商的角度出发,未充分利用用户评价来改善资源决策能力的问题,提出了一种关注用户服务评价反馈的资源再分配方法。首先,通过分析云中心资源分配的过程,抽取出影响资源决策的要素,提出关注用户服务评价的自适应云资源分配框架;其次,阐明用户服务评价参与云资源管理的基本原理,建议一种用户服务满意度的量化度量;最后,基于相似性理论,预测用户对新任务的期望满意度,合并用户任务参数以及当前环境参数,作为BP神经网络的输入,进行资源分配方案的决策。在和无用户评价参与的资源分配方案比较的仿真实验中,其平均用户满意度提高了7.4%,保持在0.8以上,总体呈稳定上升趋势;与Min-Max算法、云任务与云资源满意婚配(CTRSM)算法比较,平均用户满意度分别提高了16.7%和4.6%。实验结果表明关注用户服务评价反馈的资源再分配方法是能够自我完善的,能够提高云资源自适应管理的能力。     

云虚拟机资源分配的效用最大化模型

随着云计算和虚拟化技术的发展,为云资源管理提供了一种更高层次的调度选择:一个作业不再只能分配到一台物理机上,而是可将一台或多台物理机的计算资源虚拟化成一台虚拟机来运行该作业.根据作业需要,高效分配定量的物理资源放置虚拟机,是决定云系统性能的关键因素,即云资源调度问题实质就是一个虚拟机和物理机之间的映射问题.文中借鉴网络效用最大化模型,提出了一种云资源调度模型——云效用最大化(Cloud Utility Maximization,CUM)模型,与传统调度模型相比,目标函数不再是最小化最大完工时间,而是以达到效用最大为调度目标,可以充分提高用户的满意程度.通过求解CUM优化问题得到最优的虚拟机和物理机映射关系.设计了针对该模型的分解优化算法——简化次梯度算法求解拉格朗日对偶问题,证明了该算法可以获得原始模型问题的最优解.仿真实验表明算法可行且具有良好的收敛特性,并给出了CUM模型在真实云环境下的应用场景.     

基于服务级别协议的云资源分配

与网格、集群等传统计算模式不同,云计算为用户提供了一种利用远程计算资源的实用商业模型。在不同的客户之间动态分配云资源池以获得最大收入,成为云服务提供商最为关心的问题。云计算中心需要把面向客户的服务层指标转换为面向系统的操作层指标,根据服务级别协议动态管理云计算资源。研究了基于服务级别协议的服务提供商收入最大化问题,借助排队论模型对资源分配问题进行了形式化描述,然后依据定价机制、服务请求到达率、服务率、可用资源等因素给出了资源最优分配方案。实验结果表明,该算法优于相关算法。     

煤矿井下安全监控分站的设计及其仿真实现

为了设计一种具有低成本、低功耗、易操作、功能强且可靠性高的煤矿井下安全分站,针对煤矿安全生产实际,文章提出了采用MCS-51系列单片机为核心、具有CAN总线通信接口的煤矿井下安全监控分站的设计方案;首先给出煤矿井下安全监控分站的整体构架设计,然后着重阐述模拟量输入信号处理系统的设计过程,最后说明单片机最小系统及其键盘、显示、报警、通信等各个组成部分的设计;为验证设计方案的可行性与有效性,使用Proteus软件对设计内容进行仿真验证,设计的煤矿井下安全监控分站具有瓦斯、温度等模拟量参数超标报警功能和电机开停、风门开闭等开关量指示功能;仿真结果表明:设计的煤矿井下安全监控分站具有一定的实际应用价值.     

View-based model-driven architecture for enhancing maintainability of data access services

In modern service-oriented architectures, database access is done by a special type of services, the so-called data access services (DAS). Though, particularly in data-intensive applications, using and developing DAS are very common today, the link between the DAS and their implementation, e.g. a layer of data access objects (DAOs) encapsulating the database queries, still is not sufficiently elaborated, yet. As a result, as the number of DAS grows, finding the desired DAS for reuse and/or associated documentation can become an impossible task. In this paper we focus on bridging this gap between the DAS and their implementation by presenting a view-based, model-driven data access architecture (VMDA) managing models of the DAS, DAOs and database queries in a queryable manner. Our models support tailored views of different stakeholders and are scalable with all types of DAS implementations. In this paper we show that our view-based and model driven architecture approach can enhance software development productivity and maintainability by improving DAS documentation. Moreover, our VMDA opens a wide range of applications such as evaluating DAS usage for DAS performance optimization. Furthermore, we provide tool support and illustrate the applicability of our VMDA in a large-scale case study. Finally, we quantitatively prove that our approach performs with acceptable response times.     

A pragmatic multi-method investigation of discrepant technological events: Coping,attributions, and ‘accidental’ learning

Discrepant technological events or situations that entail a problem, a misunderstanding or a difficulty with the Information Technology (IT) being employed, are common in the workplace, and can lead to frustration and avoidance behaviors. Little is known, however, about how individuals cope with these events. This paper examines these events by using a multi-method pragmatic approach informed by coping theory. The results of two studies – a critical incident study and an experiment – serve to build and test, respectively, a theoretical model that posits that individuals use a variety of strategies when dealing with these events: they experience negative emotions, make external attributions, and adopt engagement coping strategies directed at solving the event, eventually switching to a disengagement coping strategy when they feel they have no control over the situation. Furthermore, users’ efforts may result in ‘accidental’ learning as they try to overcome the discrepant IT events through engagement coping. The paper ends with a discussion of the results in light of existing literature, future opportunities for research, and implications for practice.     

The Distributed Time-Triggered Simulation Scheme: Core Principles and Supporting Execution Engine

Distributed real-time simulation is a young technology field but its practice is under increasing demands. In recent years the author and his collaborators have been establishing a new approach called the distributed time-triggered simulation (DTS) scheme which is conceptually simple and easy to use but widely applicable. The concept was initiated in the course of developing a new-generation object-oriented real-time programming scheme called the time-triggered message-triggered object (TMO) programming scheme. Some fundamental issues inherent in distributed real-time simulation that were learned during recent experimental studies are discussed along with some approaches for resolving the issues. An execution engine developed to support both the TMOs engaged in control computation and the TMOs engaged in DTS is also discussed along with its possible extensions that will enable significantly larger-scale DTSs.     

Software-Konfigurationsmanagement in großen Softwareprojekten

Zusammenfassung Mit zunehmender Größe der Softwaresysteme verschärfen sich die für die Software-Herstellung typischen Probleme: Beherrschen großer Objektmengen, Erhalten der Systemkonsistenz, Kontrolle der ständigen Änderungseinflüsse und Gewährleisten einer langen Lebensdauer. Die Disziplin Konfigurationsmanagement bildet den methodischen Ansatz, diese Probleme besser zu beherrschen. Software-Konfigurationsmanagement faßt die Herstellung von Softwaresystemen als eine Abfolge von kontrollierten Änderungen an gesicherten Zwischen- und Endergebnissen auf. Dargestellt werden die Objekte und Funktionen des Software-Konfigurationsmanagements sowie die hierfür in großen Software-Projekten benötigten Methoden, Instanzen und Hilfsmittel.     

Information for Authors

正http://www.zju.edu.cn/jzus http://www.springerlink.com Aim The Journals of Zhejiang University-SCIENCE(A/B/C)are edited by the international board of distinguished Chinese and foreign scientists,and are aimed to present the latest developments and achievements in scientific research in China and     

Editorial:Brain-machine interface(BMI) and cyborg intelligence

正Brain-machine interfaces(BMIs)aim at building a direct communication pathway between the brain and an external device,and represent an area of research where significant progress has been made during the past decade.Based on BMIs,mind information can be read out by neural signals to control     

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正http://www.zju.edu.cn/jzus http://www.springerlink.com Aim The Journals of Zhejiang University-SCIENCE(A/B/C)are edited by the international board of distinguished Chinese and foreign scientists,and are aimed to present the latest developments and achievements in scientific research in China and overseas to the world’s scientific circles,especially to stimulate     

SCIENCE CHINA Information Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

正~~     

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正http://www.zju.edu.cn/jzus http://www.springerlink.com Aim The Journals of Zhejiang University-SCIENCE(A/B/C)are edited by the international board of distinguished Chinese and foreign scientists,and are aimed to present the latest developments and achievements in scientific research in China and overseas to the world’s scientific circles,especially to stimulate