多源异构灰数据背景下的贝叶斯迭代优化控制图模型

在统计过程控制中,为了利用专家信息减少不确定性,并在控制图模型中将不同属性的专家先验信息结合起来综合利用,提出一种新的广义标准灰数概念,将不同属性的专家信息结合在同一个空间上,用统一架构进行表征,并提出新的运算法则来计算这些多源异构的专家灰信息.结合经典贝叶斯理论,在灰数据背景下对统计质量控制图模型进行参数估计,并利用累积样本信息对参数进行迭代优化,使灰色区域不断收敛,降低不确定性.实例分析结果表明,这种灰贝叶斯迭代优化模型可以在小样本贫信息的情况下减少监测数据的异常波动,更准确地利用专家信息进行预警,并在样本累积过程中逐步偏重于实际数据,得到符合新样本信息的参数.     

异构环境下自适应Reduce任务调度算法的研究*

在异构环境下的MapReduce编程模型中,Reduce任务的调度存在随机性,通常在分配任务时既没有考虑数据本地性,也没有考虑计算节点对当前任务的计算能力。针对以上问题,提出一种异构环境下自适应Reduce任务调度算法(SARS),该算法首先根据Reduce任务的输入数据分布选择所含数据量最大的机架;在选择计算节点的过程中,结合节点所含任务的数据量、节点的计算能力和当前节点的忙碌状态来选出任务的执行节点。最后实验结果表明,SARS算法减少了Reduce任务执行时的网络开销,同时也减少了Reduce任务的执行时间。     

基于拟态防御理论的SDN控制层安全机制研究

针对现阶段软件定义网络(SDN)控制层流规则篡改攻击以及单点脆弱性问题,提出一种基于动态异构冗余的拟态安全控制器模型,通过分布式冗余架构以及一致性判决机制提高系统可靠性,利用调度机制实现系统动态性以及结合异构因素提高系统安全性,通过一致性容错算法(Consistency and Fault Detection Algorithm, CFDA)实现安全数据处理与错误检测,并提高控制器集群动态、可扩展性。仿真结果表明,对于控制器集群网络而言CFDA具有较低的通信复杂度,降低了节点冗余度要求;同时,冗余体的增加可以非线性降低系统被攻击成功概率,而适当的调度策略大大提高了系统安全率,因此拟态安全控制器机制能够有效提高攻击者攻击难度,增加系统安全可靠性。     

基于向量引用Platform-Oblivious内存连接优化技术

以MapD为代表的图分析数据库系统通过GPU、Phi等新型众核处理器来支持高性能分析处理,在面向复杂数据模式时连接操作仍然是重要的性能瓶颈.近年来,异构处理器逐渐成为高性能计算的主流平台,内存连接性能的研究从多核CPU平台扩展到新兴的众核处理器,但众多的研究成果并未系统地揭示连接算法性能、连接数据集大小、硬件架构之间的内在联系,难以为未来异构处理器平台的数据库提供连接平台优化选择策略.本文以面向多核CPU、Xeon Phi、GPU处理器平台的内存连接优化技术为目标,通过优化内存哈希表设计,实现以向量映射替代哈希映射操作,消除哈希代价对内存连接算法的影响,从而更加准确地测量内存连接算法在多核CPU的cache大小、Xeon Phi的cache大小、Xeon Phi的并发多线程、GPU的SIMT（单指令多线程）机制等硬件相关因素影响下的性能特征.实验结果表明,缓存与并发多线程机制是提高内存连接算法性能的重要影响因素.缓存机制对于满足cache大小的连接操作具有性能优势,而GPU的并发多线程机制则在较大表的连接操作中具有较高的性能,Xeon Phi则在满足其L2 cache大小的连接操作中具有最高性能.实验结果揭示了内存连接操作性能与异构处理器硬件特性的联系,为未来异构处理器平台内存数据库查询优化器提供了优化策略.     

软件定义无线传感器网络研究综述

研究了分布式无线传感器网络在异构互连和资源管理等方面存在的问题,深入分析了软件定义网络与无线传感器网络结合的必要性,在总结大量软件定义无线传感器网络架构后,给出了通用架构,并对应用面、控制面和数据面进行了详细阐述.进一步,从异构互连、资源管理、可靠控制、网络安全这4个方面梳理出当前存在的挑战及相应关键技术,在此基础上,通过案例比较说明了软件定义无线传感器网络的优势和前景,并对未来研究工作进行了展望.     

基于微基站功率分配的异构蜂窝网络能效优化

针对异构蜂窝网络中微基站密集部署带来能耗不断攀升的问题,对二层异构蜂窝网络能量效率进行了分析,提出一种通过调整微基站发射功率来最大化网络能量效率的方法。首先,利用齐次泊松点过程对异构蜂窝网络进行建模,推导出各层基站的覆盖率;其次,根据能量效率定义,分别推导出网络总功耗和总吞吐量,并给出能量效率的闭式表达式;最后,分析了微基站发射功率对网络能量效率的影响,提出一种能够最大化能量效率的微基站功率优化算法。仿真结果表明,微基站的发射功率对异构蜂窝网络能量效率有显著影响,通过优化微基站发射功率能有效提升异构蜂窝网络能量效率。     

基于异构多核系统的混合关键任务调度算法

针对目前混合关键系统任务调度过程中处理器利用率不高、对非关键任务消极处理、不允许关键任务核间迁移等问题,提出一种适用于异构多核系统的混合关键任务调度算法。在处理器映射阶段优先将关键任务分配到强核上,并以处理器最大剩余带宽为指标进行任务分配,在系统模式切换时考虑关键任务的核间迁移,引入回收队列对被丢弃非关键任务进行回收再分配。仿真结果表明,该算法能最大限度保证关键任务在截止期前完成,同时提高非关键级任务的执行率和系统的任务接受能力。     

应用于动态异构web服务器的相似度求解方法

针对经典的基于编辑距离的字符串相似度计算方法计算效率低且准确率差的不足,提出一种基于编辑距离和最长公共子串的改进字符串相似度求解方法,引入最长公共前缀和最长公共后缀,定义新的相似度计算公式。将该方法应用于基于异构平台的动态异构web服务系统模型,通过网页篡改检测实验验证,与经典算法和经典公式相比,改进的相似度计算方法能够在适应自身差异性的基础上,提高相似度计算的准确性和计算效率。     

异构大数据网络的多维关联细粒度数据挖掘算法

为了解决具有密度高、关联复杂的异构大数据网络的数据挖掘效率低下问题,基于多维关联架构,结合细粒度控制提出了数据挖掘算法.首先,在异构大数据网络存储与转发、处理的数据个性特征和差异化的基础上,给出了异构大数据网络数据定义和多维关联模型.接着,基于大数据网络多维关联初始化进程,通过大数据单位重构、维度置换、细粒度化和粒度均衡等,提出了多维关联细粒度数据挖掘算法.最后,通过与粗粒度算法、线性化结构数据挖掘算法对比了在不同网络规模和数据规模下的执行效率.实验结果表明,所提算法具有更佳的执行效率.     

基于多维异构特征与反馈感知调度的SDN内生安全控制平面

为弥补现有研究在软件定义网络(Software-Defined Networking,SDN)控制平面未知漏洞防御方面的空白,本文提出了一种基于多维异构特征与反馈感知调度的内生安全控制平面的设计方案.该方案以"冗余、异构和动态"为切入点,通过组合执行体冗余集构建策略、多维异构元素着色策略和动态反馈感知调度策略,有效增加SDN控制平面对攻击者所呈现的执行体时空不确定性(逆转攻防不对称性).相关仿真结果表明该方案可以收敛全局执行体数目、增加执行体之间的多维异构度并降低系统全局失效率.