一种基于HBase的数据持久性和可用性研究

HBase（HadoopDataBase）是ApacheHadoop项目下的一款非关系型数据库,它是一个基于列簇的开源数据存储系统,关于HBase的研究和应用越来越受到关注．由于HBase会在内存缓存数据后写文件系统,所以缓存的大小成为影响系统性能的一个重要因素．本文提出一种基于备份日志的持久性、可用性方案RemoteLogProcess,使得HBase能够在不同的缓存规模获得更好的写性能．实验证明,在保证数据的持久性和可用性前提下,RLP能够在不同的缓存大小下获得稳定的性能,并且在缓存不超过默认设置时明显提高写操作时间性能．     

众核处理器中使用写掩码实现混合写回/写穿透策略

高速缓存采用写回策略,能极大地节省对片上网络和访存带宽的消耗,这对于片上众核(大于16核)的结构尤为重要.与通常多核系统中基于目录/总线的写无效或写更新协议不同,文中给出了片上实现域一致性存储模型和基于硬件锁的缓存一致性协议的方案并提出了在L1高速缓存保存写掩码的方法,用以记录本地更新缓存块的字节位置,解决了写回策略下伪共享带来的缓存一致性问题.文中还进一步提出两种优化掩码存储空间开销的新方法:通过设定程序中较少出现的、长度为1~3字节的写指令为写穿透,在L1中每4字节设置一位写掩码,将写掩码的芯片面积开销压缩到字节粒度的27.9%;设计项数为L1缓存块总数12.5%的多路写掩码缓存,在不损失性能的情况下,将面积开销压缩到字节粒度的17.7%.搭建的众核平台Godson-T采用域一致性存储模型,使用写掩码实现混合写回/写穿透缓存策略(临界区内写穿透,临界区外写回).实验使用splash2的3个程序和2个生物计算程序进行评估.结果表明,相对于完全写穿透,混合写回策略在32和64线程的配置下普遍获得24%以上的性能提升,性能略优于完全写回,并且采用两种优化空间开销的新方法后性能无损失.     

分类的缓存数据延迟写技术

根据缓存数据在缓冲区的活动性不同而设计和实现了一个分类的延迟写（Write behind）技术,通过将不同活动性的数据分类缓存，并延迟刷新到磁盘来减少、合并写磁盘的次数，从而改进文件系统的写性能．初步的实现结果表明，分类的缓存延迟写技术比LRU的缓存策略有更短的系统响应时间，写文件的反馈时间减少了11．3％，并且使用RWB策略的缓存命中率比使用LRU策略高．     

移动计算环境中基于Agent技术的语义缓存一致性验证方法

回调算法是一种由服务器驱动的缓存管理算法,存在"写延迟"和终端断接重连时需重新验证缓存的问题,为此提出利用代理技术验证缓存一致性的方法。首先,给出Client/MSS/Server结构,设计并说明各层代理的功能;其次,从客户端的数据访问操作和服务器端的写操作两方面讨论缓存一致性验证方法。利用代理管理客户端缓存和转发失效数据,既可满足终端断连的需要,也不致产生服务端的写延迟,并能够保持数据的强一致性。实验表明,所提方法使终端断接重连的查询响应时间更快,并能弥补回调算法的不足,更加适用于终端频繁移动、断接的无线网络环境。     

磁盘驱动程序预写

较好地利用内存作为缓存,并优化磁盘设备的请求处理,是缓解系统I／O瓶颈的有效途径。提出一种驱动程序预写的方法来处理内存缓存中脏数据写回磁盘的方法,其基本思想是：通过将文件系统高速缓存中的脏数据写盘操作由磁盘设备驱动程序发起,磁盘可以在恰当的时间（设备空闲）或者恰当的位置（减少寻遣和设备旋转）完成写请求,减少缓存flush操作对当前应用的影响。模拟试验表明,谊方法能提高磁盘写操作的效率、系统数据的可靠性和系统的I／O性能。     

MS-Windows异步网络备份系统的设计与实现

提出并实现了MS-Windows下的远程异步备份系统。该系统在卷设备驱动层监视本地应用服务器的写操作，并将相关信息封装成写操作重放记录发送到备份网关上缓存，由备份网关异步地将所缓存的记录发送到远程备份服务器上，在远程服务器上写入相应的备份卷。该系统支持Windows下的所有文件系统与存储设备，实现了对本地服务器逻辑卷的异地备份。     

不让“迅雷”伤硬盘

“迅雷”的下载速度很快，因此如果缓存设置得较小，极有可能会对硬盘频繁进行写操作。时间长了．会对硬盘不利。事实上，只要单击“常用设置→配置硬盘保护→自定义”，然后在打开的窗口中设置相应的缓存值。如果网速较快．设置得大些：反未．则设置得小些。建议值为2048KB。     

面向高并发在线考试系统的性能优化

在线考试是线上教育的重要组成部分,随着线上教育的迅速发展,加之考试本身的特殊性,在线考试系统往往会面临高并发场景。本文分析在线考试系统中出现的高并发场景,在传统的系统架构之上,加入基于Redis的缓存层,并提出两个优化方法：缓存预热和延迟写入,分别用于改善在线考试开始时高并发读和在线考试期间高并发写的性能。实验结果表明,这两种方法能有效提高单机处理请求的吞吐量,降低请求的平均响应时间,因而能在机器数量保持不变的情况下,提高整个在线考试系统的并发量。此外,为了避免缓存层不可用时,整个系统无法正常提供服务,本文提出一种容错机制,将系统与缓存层进行解耦,从而提高系统的可用性。目前,这些优化方法已经被用于华东师范大学研发的“水杉在线”学习平台,有效提高了用户的体验感。     

一种网络多点备份系统的设计和实现

该文提出并实现了一种网络多点备份系统。通过在本地应用服务器的设备驱动层之上加入写监控驱动,所有写操作将被封装成备份记录并发往本地缓存网关暂存,然后由本地缓存网关异步地将备份记录发送到多个处于不同地域的远程备份网关,最后在远程备份网关上重建写操作。该系统实现了对本地数据的多点异地备份,能够适应多种网络状况,支持Linux下所有文件系统和物理存储设备     

基于SRAM和PRAM混合主存设计

由于DRAM芯片超高的静态功耗,使得利用DRAM构建高性能计算机系统中的大容量主存遇到能耗过大问题,这激发了对新型大容量主存结构的研究。针对上述问题,设计了一种基于SRAM和PRAM的混合主存系统,该系统将SRAM作为PRAM的专用写缓存,并将改进后的LRFU算法应用到SRAM写缓存,从而在对主存系统性能影响不大的前提下,有效降低主存系统的能耗和延长PRAM的可用时间。仿真结果显示,所设计的混合存储结构的能耗-延时积（EDP）为纯DRAM存储结构的40%;此外,与纯PRAM存储结构相比,可使PRAM的写操作次数下降28.5%,与将SRAM作为Cache相比,PRAM写次数下降13%。     

Expert system verification and validation: a survey and tutorial

Assuring the quality of an expert system is critical. A poor quality system may make costly errors resulting in considerable damage to the user or owner of the system, such as financial loss or human suffering. Hence verification and validation, methods and techniques aimed at ensuring quality, are fundamentally important. This paper surveys the issues, methods and techniques for verifying and validating expert systems. Approaches to defining the quality of a system are discussed, drawing upon work in both computing and the model building disciplines, which leads to definitions of verification and validation and the associated concepts of credibility, assessment and evaluation. An approach to verification based upon the detection of anomalies is presented, and related to the concepts of consistency, completeness, correctness and redundancy. Automated tools for expert system verification are reviewed. Considerable attention is then given to the issues in structuring the validation process, particularly the establishment of the criteria by which the system is judged, the need to maintain objectivity, and the concept of reliability. This is followed by a review of validation methods for validating both the components of a system and the system as a whole, and includes examples of some useful statistical methods. Management of the verification and validation process is then considered, and it is seen that the location of methods for verification and validation in the development life-cycle is of prime importance.     

区块链+物联网在农产品溯源中的应用研究

近年来,农产品安全问题日益严峻,传统的农产品追溯体系面临公信力缺失、监管困境和扩展性问题,农产品质量安全追溯迫在眉睫。随着区块链技术不断发展,其具有的分布式、去中心化、不可篡改、可追溯等特性在改善农产品溯源系统数据安全性、透明性等方面发挥着重要作用,并受到了各个行业的广泛关注。在简述可追溯性和追溯系统概念的基础上,介绍物联网和区块链技术,并探讨了当前国内外学者将区块链和物联网框架融合应用到农产品溯源中的一些相关研究,同时阐述了溯源系统在物联网与区块链结合下带来的安全、可靠、透明等好处及面临可扩展性、效率问题、资源浪费等挑战,最后对当前农产品溯源体系建设提出建议以及未来的研究方向。     

元宇宙发展演变及安全风险研究

近期元宇宙热潮席卷全球,主要国家和知名企业纷纷布局以争夺未来数字领域话语权,但目前关于元宇宙并没有形成较为统一的标准定义和终极形态描述。我国在促进电子信息产业高质量发展、保障网络空间安全的需求下,亟需科学认识元宇宙的本质特征、演变趋势及安全风险。运用文献调研和情报分析相结合的研究方法,首先基于技术应用迭代、经济商业模式、社会关系作用等核心理念归纳提出了元宇宙的基本概念,根据空间范畴、时空维度、关键技术、虚实交互等演进程度,将元宇宙发展演变依次划分为数据创生、数字仿生、虚拟镜生、虚实共生4个阶段并阐述了各阶段特征及对应形态;接着从创新应用需求、虚拟生活转变、商业价值驱动、政治力量推动等角度,分析了元宇宙广受关注的主要原因;然后针对挑战国家治理体系、冲击主流意识形态、操纵收割资本市场、引发诸多社会问题、误导技术产业布局等方面,重点研判了元宇宙浪潮带来的政治、文化、经济、社会和技术等多重安全风险和威胁。研究建议,目前元宇宙尚处于概念完善和产品探索阶段,应理性把握元宇宙发展机遇,立足我国电子信息产业现状,提前做好风险应对准备,构建数字治理监管体系,激发产业创新开放发展,夯实网络信息安全支撑,营...     

联邦开发过程中的校核、验证与确认（VV＆A）

对联邦的VV＆A不仅能够使每一步的工作得到跟踪和衡量,还使每一步能够减少多余的工作量,巩固需要加强的工作,明确开发人员的角色和职责,从而使人力、时间、资金等资源得到更加有效率的利用,仿真的结果变得更加可预测和准确,在很大程度上减少了编程的风险.联邦成员描述了仿真模型的各对象类、交互类、相关的属性、参数等信息,而联邦是各联邦成员的有机集成,构成具有特定功能的仿真系统.因此,联邦成员的正确性是联邦正确性的前提,决定了仿真系统的成败.在VV＆A的过程中,最好采用一些自动化工具以便于工作,同时要根据具体仿真系统的实际情况来确定VV＆A所需要作的工作.     

功能-行为-结构(FBS)模型方法研究综述

功能-行为-结构(FBS)模型通过引入行为变量(Behavior),丰富了传统功能-结构(FS)模型,目前已被广泛应用于设计领域。对FBS模型的发展和应用进行综述。首先,从FBS模型的定义、相关变量概念的提出和发展、及优化和完善等方面对FBS模型进行介绍;其次,通过对国内外相关文献的分析,对FBS模型的研究及应用进行分类,总结现有主要研究集中于：FBS模型自身的发展、基于FBS模型的方法集成和映射机制的应用等方面;最后,提出FBS模型目前仍存在的问题,并给出研究建议,为FBS模型的研究和应用提供参考。     

视盘和视杯分割在计算机辅助青光眼诊断中的应用综述

青光眼是以视神经损伤、特征性视野损伤为特点的一类眼病,在早期很难诊断,尽早发现可更好地遏制青光眼病症的恶化,降低致盲率。视盘和视杯的比值是评价青光眼诊断中的重要指标之一,视盘和视杯的分割是青光眼诊断的关键步骤。但眼底彩照中的渗出物、不均匀照明区域等特征使其可能出现相似的亮度区域,导致视盘和视杯的分割非常困难。因此本文对现有眼底彩照中视盘和视杯的分割方法进行了总结,并将其分为5大类:水平集法、模态法、能量泛函法、划分法以及基于机器学习的混合法。系统地梳理了各类算法的代表性方法,以及基本思想、理论基础、关键技术、框架流程和优缺点等。同时,概括了适用于青光眼诊断的各种数据集,包括数据集的名称、来源以及详细内容,并总结了在各种数据集中不同视盘和视杯分割结果和诊断青光眼的量化指标及其相关结果。在现有的视盘和视杯分割方法中,许多图像处理和机器学习技术得到广泛应用。通过对该领域研究算法进行综述,清晰直观地总结了各类算法之间的特点及联系,有助于推动视盘和视杯分割在青光眼疾病临床诊断中的应用。可以在很大程度上提高临床医生的工作效率,为临床诊断青光眼提供了重要的理论研究意义和价值。     

Calibration of the SLEUTH urban growth model for Lisbon and Porto, Portugal

The SLEUTH model (slope, landuse, exclusion, urban extent, transportation and hillshade), formerly called the Clarke Cellular Automaton Urban Growth Model, was developed for and tested on various cities in North America, including Washington, DC, and San Francisco. In contrast, this research calibrated the SLEUTH model for two European cities, the Portuguese metropolitan areas of Lisbon and Porto. The SLEUTH model is a cellular automaton model, developed with predefined growth rules applied spatially to gridded maps of the cities in a set of nested loops, and was designed to be both scaleable and universally applicable. Urban expansion is modeled in a modified two-dimensional regular grid. Maps of topographic slope, land use, exclusions, urban extents, road transportation, and a graphic hillshade layer form the model input. This paper examines differences in the model's behavior when the obviously different environment of a European city is captured in the data and modeled. Calibration results are included and interpreted in the context of the two cities, and an evaluation of the model's portability and universality of application is made. Questions such as scalability, sequential multistage optimization by automated exploration of model parameter space, the problem of equifinality, and parameter sensitivity to local conditions are explored. The metropolitan areas present very different spatial and developmental characteristics. The Lisbon Metropolitan Area (the capital of Portugal) has a mix of north Atlantic and south Mediterranean influences. Property is organized in large patches of extensive farmland comprised of olive and cork orchards. The urban pattern of Lisbon and its environs is characterized by rapid urban sprawl, focused in the urban centers of Lisbon, Oeiras, Cascais Setúbal, and Almada, and by intense urbanization along the main road and train lines radiating from the major urban centers. The Porto Metropolitan Area is characterized by a coastal Atlantic landscape. The urban pattern is concentrated among the main nuclei (Porto and Vila Nova de Gaia) and scattered among many small rural towns and villages. There are very small isolated patches of intensive agriculture and pine forests in a topography of steep slopes. These endogenous territorial characteristics go back in time to the formation of Portugal — with a “Roman-Visigod North” and an “Arabic South” [Firmino, 1999 (Firmino, A., 1999. Agriculture and landscape in portugal. Landscape and Urban planning, 46, 83–91); Ribeiro, Lautensach, & Daveau, 1991 (Ribeiro, O., Lautensach, H., & Daveau, S., 1991. Geografia de portugal (4 Vols., published between 1986 and 1991). Lisbon, Portugal: João Sá de Costa)]. The SLEUTH model calibration captured these city characteristics, and using the standard documented calibration procedures, seems to have adapted itself well to the European context. Useful predictions of growth to 2025, and investigation of the impact of planning and transportation construction can be investigated as a consequence of the successful calibration. Further application and testing of the SLEUTH model in non-Western environments may prove it to be the elusive universal model of urban growth, the antithesis of the special case urban models of the 1960s and 1970s.     

基于CiteSpace的AGV路径规划研究热点分析

AGV路径规划对于提升物料搬运效率起到了重要作用,随着技术的发展与AGV应用范围的逐步扩大,路径规划问题得到了许多学者的研究与关注.本文利用文献统计分析法与可视化工具CiteSpace软件,以中国知网与Web of Science为对象,对中外文文献分析.首先通过关键词词频与中心性排序得出研究热点,中文文献研究热点包含...     

伦理智能体及其设计:现状和展望

智能体一直是人工智能的主要研究领域之一,任何独立的能够同环境交互并自主决策的实体都可以抽象为智能体.随着人工智能从计算智能到感知智能,再到认知智能的发展,智能体已逐步渗透到无人驾驶、服务机器人、智能家居、智慧医疗、战争武器等人类生活密切相关的领域.这些应用中,智能体与环境、尤其是与人类和社会的交互愈来愈突出,其中的伦理...