基于神经网络的访问控制策略优化模型

访问控制是网络安全防范和保护的主要核心策略,其主要任务是保证网络资源不被非法使用和访问。将风险概念引入访问控制,分析了基于风险的权限委托以及权限再分配的基本性质;基于MUS集合的计算方法,给出了一种基于神经网络的风险评估方法。针对神经网络适合定量数据,而风险因素的指标值具有很大的不易确定性等问题,采用模糊评价法量化信息安全的风险因素指标,对神经网络的输入进行模糊预处理。仿真结果表明,模糊神经网络经过训练,可以实时地佑算风险因素的级别。     

ChatGPT对计算机基础教育的挑战分析与应对策略

针对目前ChatGPT在学生学习中产生的依赖作用,为了更有利于计算机初学者专业素质培养,以计算机导论课程习题为案例,分析ChatGPT带来的挑战,提出计算机专业基础教学阶段的教学对策。     

面向内存文件系统的数据一致性更新机制研究

近年来,研究界提出了多种管理新型存储级内存的内存文件系统,例如BPFS,PMFS和SIMFS。由于内存文件系统的设备访问方式和I/O路径不同于传统面向块设备的文件系统,适用于内存文件系统的数据一致性更新机制尚未得到很好的研究。为此,提出一种适用于内存文件系统的直接拷贝的数据一致性更新机制,讨论多种数据一致性更新机制在内存文件系统中的优缺点,并以内存文件系统SIMFS为基础,实现多种支持不同数据一致性更新机制的SIMFS版本。通过测试基准测试了各个SIMFS版本的性能,并分析了不同数据一致性更新机制对内存文件系统的整体性能的影响。实验结果表明,提出的直接拷贝机制在内存文件系统中取得了最好的性能。     

面向多读/写头磁畴壁存储器的优化研究

当前,大数据及人工智能技术向嵌入式系统发展,对嵌入式系统的存储访问能力提出了更高的要求.磁畴壁存储器凭借其高读写速度、高密度以及低功耗等优点,可以用于嵌入式系统,以满足数据密集型应用对访问速度、容量及能耗的需求.但是磁畴壁存储器在进行数据访问之前需要进行移动操作,这将极大影响其存储访问性能.而减少移动操作可以有效提升磁畴壁存储器的性能.面向运行数据密集型应用的多读/写头磁畴壁存储器系统,研究减少移动操作的最优指令调度与数据放置技术.首先提出了可获得最小移动次数的整数线性规划(integerlinear programming,简称ILP)模型.由于ILP模型不能在多项式时间内求得最优解,所以提出了多项式时间的启发式算法——生成指令调度和数据放置(generationinstructionschedulinganddataplacement,简称GISDP)算法.实验结果表明,ILP模型和GISDP算法可以有效减少移动操作的次数.在配备8个读/写头的磁畴壁存储器上,GISDP算法生成的指令调度与数据放置方案相较其他算法可以平均减少89.7%的移动操作,并且GISDP算法的结果接近ILP模...     

基于非易失性内存的持久化嵌入式内存数据库

随着近年来嵌入式应用的复杂化和多样化,工业界和学术界提出来用内存数据库满足嵌入式系统对数据处理性能不断提升的要求.然而,现有的内存数据库需要在磁盘或闪存等外存上持久化存储真实的数据库备份,并且以I/O操作的方式将数据库的更新操作同步回外存,有极大的性能开销.此外,这类数据库即便直接部署在新型非易失性内存（non-volatile memory,简称NVM)中,也因为缺乏内存中的持久化机制而不能脱离外存.针对现有内存数据库的不足,提出一套面向NVM的持久化内存数据库设计方案.该方案直接用数据库独立管理NVM,持久化存储NVM的空间信息以及内存数据库的元数据.依据该方案,在典型的内存数据库Redis的基础上实现了可在NVM上持久化的内存数据库.实验结果表明,该方案与既有Redis的持久化方案AOF相比,数据库的启动速度可提高2 400倍,关闭速度可提高5倍,set操作的速度可提高58倍,delete操作的速度可提升34倍.     

深度神经网络压缩与加速综述

随着人工智能民主化的发展,深度神经网络已经被广泛地应用于移动嵌入式设备上,例如智能手机和自动驾驶领域等. 随机计算作为一种新兴的、有前途的技术在执行机器学习任务时使用简单的逻辑门而不是复杂的二进制算术电路. 它具有在资源（如能源、计算单元和存储单元等）受限的边缘设备上执行深度神经网络低能耗、低开销的优势. 然而,之前的关于随机计算的工作都仅仅设计一组模型配置并在固定的硬件配置上实现,忽略了实际应用场景中硬件资源（如电池电量）的动态改变,这导致了低硬件效率和短电池使用时间. 为了节省电池供电的边缘设备的能源,动态电压和频率调节技术被广泛用于硬件重配置以延长电池的使用时间. 针对基于随机计算的深度神经网络,创新性地提出了一个运行时可重配置框架,即RR-SC,这个框架首次尝试将硬件和软件的重配置相结合以满足任务的时间约束并最大限度节省能源. RR-SC利用强化学习技术可以一次性生成多组模型配置,同时满足不同硬件配置（即不同的电压/频率等级）下的准确率要求. RR-SC得到的解具有最好的准确率和硬件效率权衡. 同时,多个模型配置运行时在同一个主干网络上进行切换,从而实现轻量级的软件重配置. 实验结果表明,RR-SC可以在110 ms内进行模型配置的轻量级切换,以保证在不同硬件级别上所需的实时约束. 同时,它最高可以实现7.6倍的模型推理次数提升,仅造成1%的准确率损失.

     

持久化内存文件系统的磨损攻击与防御机制

近来出现诸多以非易失性存储器(non-volatile memory,简称NVM)作为存储设备的新型持久化内存文件系统,充分发掘NVM的低延迟和可按字节寻址等优点,优化文件访问的I/O栈和一致性机制,极大提升文件系统的性能.然而,现有持久化内存文件系统都没有考虑NVM写耐受度低的缺陷,极易导致NVM被磨损穿(wear out).针对NVM写耐受度低的缺点,探索多种利用基本文件操作对NVM造成磨损攻击的方式,并在真实持久化内存文件系统PMFS中以实验证明磨损攻击的严重性.为有效防御针对NVM的磨损攻击,提出了持久化内存文件系统磨损防御机制(persistent in-memory file system wear defense technique,简称PFWD),包括索引节点元数据虚拟化技术、超级块迁移技术、文件数据页磨损均衡技术和文件索引结构迁移技术,保护文件系统中所有可能被磨损攻击利用的数据结构.实验结果证明所提出的PFWD技术能有效地防御病毒发动对NVM的磨损攻击,提高了存储系统的稳定性.     

面向初学者的汇编语言编程教学探究

针对汇编语言编程教学难点与现状,分析汇编语言编程教学的挑战,并根据初学者的特点,提出以简化学习内容、简化辅助工具、专注汇编语言编程逻辑、提升自主学习与创造力为核心理念的教学目标,设计精简汇编语言指令集、设计配套精简辅助工具功能、专注汇编语言编程逻辑的授课模式,介绍具体教学案例,说明教学效果并给出进一步改进建议。