数据库形式化安全策略模型建模及分析方法

目前数据库形式化安全策略模型存在抽象层次较高、缺乏对数据库状态与约束的充分描述等问题,难以辅助用户发现商用数据库设计中的微小缺陷。提出了一种基于PVS语言的数据库形式化安全策略模型建模和分析方法,该方法较以往模型能够更加贴近实际数据库,应用范围更广,安全属性描述更加完整,描述的模型具有灵活的可扩展性,并且保证了建模与验证的效率。最后,将该方法应用于数据库管理系统BeyonDB的安全策略建模分析中,帮助发现了系统若干设计缺陷,证明了方法的有效性。     

形式化方法Designware及其规约精化机理*

介绍了一种新的支持算法设计自动化的形式化方法Designware,详细分析了其理论基础及规约精化机理,阐述了其半自动算法设计支撑系统,并结合一个开发实例展示了Designware的具体使用,给出了Designware的两个实际应用项目,最后对Designware进行了评述.     

软件成本估算方法及应用

软件成本估算从20世纪60年代发展至今,在软件开发过程中一直扮演着重要角色.按照基于算法模型的方法、非基于算法模型的方法以及组合方法的分类方式,全面回顾、分析了软件成本估算的各种代表性方法,也归纳讨论了与成本估算强相关的软件规模度量问题.在此基础上,进一步研究了软件成本估算方法的评价标准,并给出了一个应用实例及其分析.最后,从估算模型、估算演进、估算应用、估算内容、工具支持和人为因素6个方面,指出了软件成本估算方法下一步的主要发展趋势.     

基于SPEM2XPDL模型转换的软件过程执行

SPEM(software process engineering metamodel)是国际标准化组织制定的标准元模型,正日益成为软件过程建模领域的行业标准,但在过程执行方面,SPEM还存在不足.将软件过程看作是一种特殊的工作流,提出了一种应用工作流运行机制支持软件过程执行的方法.通过将SPEM模型转换为XPDL(XML process definition language)模型,利用XPDL引擎支持SPEM模型的执行.制定了SPEM和XPDL之间的映射规则,设计了转换算法并开发了转换引擎.该方法被应用在SoftPM项目中,成功地基于XPDL引擎Shark实现了对软件过程模型的执行支持.     

区块链共识协议综述

共识协议作为区块链的核心技术,已经得到学术界和产业界的广泛重视,并取得一系列研究成果.当前关于共识协议的综述研究一般将共识协议作为整体进行比较分析,缺乏对共识协议中主要步骤的解耦与比较.本文将共识协议分为出块节点选举和主链共识两个主要步骤,并针对每个步骤进行协议间的分析比较.在出块节点选举部分,主要讨论工作量证明和权益证明,分析其中存在的问题、以及相应解决方案的分类比较.在主链共识部分,针对概率性共识和确定性共识,总结其安全目标,并进行安全性分析比较.通过共识协议的系统梳理,最后总结区块链共识协议的发展现状和发展趋势,以及未来重要研究方向.     

国产异构系统上的HPCG并行算法及高效实现

HPCG基准测试程序是一种新的超级计算机排名度量标准.该测试基准主要用于衡量超级计算机解决大规模稀疏线性系统的能力,更贴近实际应用,近年来广受关注.基于国产超级计算机研究异构众核并行HPCG软件具有非常重要的意义,其不仅可以提升国产超级计算机HPCG的排名,还对很多应用提供了并行算法、优化技术等方面的参考.面向某国产复杂异构超级计算机开展研究,首先采用了分块图着色算法对HPCG进行并行,并提出一种适用于结构化网格的图着色算法.该算法并行性能高于传统的JPL、CC等算法,且着色质量高,运用于HPCG后,迭代次数减少了3次,整体性能提升了6%.分析了复杂异构系统各个部件传输的开销,提出一套更适用于HPCG的任务划分方法,并从稀疏矩阵存储格式、稀疏矩阵重排、访存等角度开展了细粒度的优化.在多进程计算时,还采用内外区划分算法将核心函数SpMV、SymGS中的邻居通信操作进行了隐藏.最终整机测试时,性能达到了国产超级计算机峰值性能的1.67%,与单节点相比,整机弱可扩展性并行效率达到了92%.     

短消息指标新定义及在事务信道限制中的应用

短消息指标可以度量隐蔽信道的短消息传输能力,是信道容量的必要补充.但指标现有定义中还存在着以下问题:消息长度参数在普通信息系统中不能定量分析;信道限制机制难以同时满足传输时间和保真度两个约束;没有包含消息的敏感度信息.针对这些问题,首先通过引入短消息传输价值的概念,给出了短消息指标的新定义.在该定义中,利用价值阈值统一表示系统对信道短消息传输能力的容忍程度,并且在所采用的价值函数中引入了消息的敏感度因素.其后,基于安全实时数据库应用场景给出了结合短消息指标和信道容量的事务隐蔽信道度量和限制机制.理论分析和模拟结果表明,基于短消息指标的新定义,系统可以对隐蔽信道威胁实施全面的度量和可调节的限制.     

大尺寸纹理的实时合成

提出一种纹理合成方法,可实时高质量地生成大纹理.它先基于纹理特征变化的周期性分析,得到合适的纹理块尺寸,以使所划分的纹理块能高效反映这种周期性变化,便于生成高质量的纹理;然后,它在目标纹理上均衡地分布纹理块,使得垂直方向和水平方向上相邻的纹理块之间都留有一个块尺寸大小的空白区域,再对空白区域进行填充,以完成目标纹理的生成.显然,布块操作和填充操作均可并行地进行.同时,为每个纹理块预先生成可与其邻接匹配的纹理块集合,以便在填充计算时可用简便的集合求交计算来进行邻域约束的搜索,并将这种求交计算放在CPU中进行,而将邻接纹理块在重叠区域的缝合计算放到GPU中进行,以综合利用CPU和GPU的优势.实验表明,新方法可在一般微机上以45帧/秒的速度高质量地实时合成1024*1024的大纹理,而这是已有技术难以达到的.     

TSP问题的脂肪计算复杂性与启发式算法设计

旅行商问题(traveling salesman problem,简称TSP)是经典的NP-难解组合优化问题之一,求解它的高效启发式算法一直是计算机科学研究的热点.脂肪作为描述TSP结构特征的新工具,对启发式算法设计具有重要意义.目前,TSP问题的脂肪研究还处于初始阶段,缺乏理论分析结果及相关的启发式算法.首先分析了TSP问题的脂肪计算复杂性,通过构造偏移实例的技巧,证明了获取TSP的脂肪是NP-难解的,即在P(NP的假设下,不存在算法可以在多项式时间内获得完整脂肪.在此基础上,通过分析TSP问题局部最优解与脂肪的关系,给出了求解TSP问题的元启发式算法--动态候选集搜索(dynamic candidate set search,简称DCSS)算法.利用该算法,改进了目前求解TSP问题最好算法之一的LKH.TSPLIB典型实例的实验结果表明,改进后的算法在解的质量上有较为明显的提高.新的基于脂肪的启发式算法对于求解其他NP-难解问题具有一定的参考价值.     

异构平台数学库MAGMA性能测试与分析

MAGMA是第一个面向下一代体系架构（多核CPU和GPU）开源的线性代数软件包,它采用了诸多针对异构平台的优化方法,包括混合同步、通信避免和动态任务调度.它在功能、数据存储、接口上与LAPACK相似,可以发挥GPU的巨大计算能力进行数值计算.对MAGMA进行了测试分析.首先对矩阵分解算法进行分析;然后通过测试结果,分析MAGMA有效的优化和并行方法,为MAGMA使用、优化提供有益的建议;最后提出了一种对于矩阵分块算法的自适应调优的方法,经过测试,对于方阵的SGEQRF函数加速比达到1.09,对于高瘦矩阵的CGEQRF函数加速比达到1.8.