1974年1月创刊(月刊)
主管/主办:重庆西南信息有限公司
ISSN 1002-137X
CN 50-1075/TP
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    2013年全国理论计算机科学学术年会 栏目所有文章列表
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    1. 基于随机Petri网的高性能计算系统作业调度及InfiniBand网络互连的性能分析
    李智佳,胡翔,焦莉,王伟锋
    计算机科学    2015, 42 (1): 33-37.   https://doi.org/10.11896/j.issn.1002-137X.2015.01.007
    摘要 (127)   PDF (489KB) (251)  
    基于模型的分析技术在系统研究和设计中发挥着重要作用,它具有简单灵活、可扩展性强、高效等优点,其中随机Petri网在性能评价方面得到了广泛的应用。使用随机Petri网为高性能计算机的作业调度系统进行抽象和建模,并将其与InfiniBand网络互连结构相结合来整体分析用户作业的延迟等性能指标。实验表明,该方法是可行的,且具有相对较高的精度。
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    2. 二阶多面体网格中关键特征控制的表面重建技术
    刘鹤丹,王成恩
    计算机科学    2015, 42 (1): 38-43.   https://doi.org/10.11896/j.issn.1002-137X.2015.01.008
    摘要 (81)   PDF (972KB) (156)  
    针对基于二阶多节点多面体网格的表面重建过程中存在的准确拓扑及绘制、传输代价等问题,提出了一种基于关键特征控制的表面重建技术。研究并分析了二阶多节点多面体单元等参插值函数的性质特征,在网格单元棱边插值计算曲面轮廓点,在网格表面及体内提取曲面的几何特征关键点;根据3类插值关键点间的逻辑关系制定了令拓扑准确唯一的面片三角化规则及修复策略,设计了基于关键点的三角面片压缩索引结构。实验结果表明,该方法可准确计算并描述基于二阶多节点多面体网格单元的曲面几何拓扑结构,反映网格单元内部面片的真实凹凸性质,克服了拓扑二义性,具备对不同精度要求的适应性,并有效降低了绘制与传输代价。
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    3. 虚拟集群上面向功耗的形式化的VM调度策略
    张鲁飞,陈左宁
    计算机科学    2014, 41 (8): 38-41.   https://doi.org/10.11896/j.issn.1002-137X.2014.08.007
    摘要 (64)   PDF (1235KB) (236)  
    针对虚拟化集群上日益严重的功耗问题,在定义集群、物理机、操作点、能耗、任务集、虚拟机等概念的基础上,提出了形式化的虚拟机(Virtual Machine,VM)调度策略,并有针对性地利用动态电压和频率调整(Dynamic Voltage and Frequency Scaling,DVFS)技术对普通算法进行了扩展改进,提出一个功耗敏感的VM调度算法。首先,利用FFD(First-Fit Decreasing)算法解决虚拟机的初始布局问题,然后尽可能地将虚拟机部署在低电压的物理机上,此外加入性能感知策略,尽量将物理机的电压调节至刚好满足虚拟机性能需求,以避免“奢侈”能耗的浪费,同时增加了虚拟机调度失败时灵活调整电压的规则,以减少错误先验知识对虚拟机后续部署的误导。在理想模型中的仿真实验表明:与现有部署算法相比,本算法具有更好的节能效应,以及相对不大的性能损失。
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    4. 基于层次化时间STM软件设计的形式化验证
    周宽久,任龙涛,王小龙,勇嘉伟,侯刚
    计算机科学    2014, 41 (8): 42-46.   https://doi.org/10.11896/j.issn.1002-137X.2014.08.008
    摘要 (82)   PDF (408KB) (171)  
    状态迁移矩阵(State Transition Matrix,STM)是一种基于表结构的程序建模语言。事件变量类型单一,事件和状态数量的增加很容易造成状态空间爆炸问题,无法表达具有时间语义的软件系统等原因,极大限制了该建模方法的推广应用。文中针对这些问题,首先提出层次化时间状态迁移矩阵(Hierarchical Time State Transition Matrix,HTSTM)模型,用于 设计、建模和验证 具有时间条件约束的软件系统,并给出形式化表示方法。基于该表示方法提出一种符号化编码方法,采用有界模型检测思想将需要验证的LTL性质输入SMT(Satisfiability Modulo Theories)求解器进行验证,从而在一定程度上证明了软件设计的正确性。
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    5. 基于Julia语言的并行计算方法初探
    巩庆奎,张常有,张先轶,张云泉
    计算机科学    2015, 42 (1): 44-46.   https://doi.org/10.11896/j.issn.1002-137X.2015.01.009
    摘要 (159)   PDF (497KB) (264)  
    Julia语言是一种在MIT许可证下免费的开发中脚本语言(beta 0.2.0),目标是降低并行程序的编程难度。基于Julia现有语法机制,逐步增强Julia语法特性,结合公交线路的平均走行时间统计案例,研究Julia并行编程框架和程序逐步精化的方法。Julia程序支持本地多核心/多CPU并行计算。为充分发挥实验平台的计算潜能,尝试了提高Julia程序计算性能的策略。对案例程序的实验分析表明,Julia并行程序在管理计算核心方面耗费了一定的工作时间,但随着问题规模的增大,其影响可逐渐忽略,从而可获得接近线性的加速比。
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    6. 考虑虚拟机间性能互扰基于排队网的多层Web应用性能分析模型
    杨雷,代钰,张斌,王昊
    计算机科学    2015, 42 (1): 47-49.   https://doi.org/10.11896/j.issn.1002-137X.2015.01.010
    摘要 (86)   PDF (218KB) (132)  
    多层Web应用性能分析是实现资源动态分配和管理、保证多层Web应用性能的重要因素之一。传统的多层Web应用性能分析模型往往假设服务器部署在无性能互扰的服务器环境中且忽略了逻辑资源服务能力对多层Web应用性能的影响。随着云计算的发展,底层物理资源可以通过虚拟化方式形成虚拟资源并向外提供服务,这为多层Web应用的性能保证提供了有效支撑。因此,如何考虑虚拟机性能互扰以及逻辑资源服务能力对多层Web应用性能的影响已经成为云计算环境中多层Web应用性能分析所需解决的关键问题。为此,构建了一个基于排队网的多层Web应用性能分析模型,该模型通过丢弃队列来对目前多层Web应用性能分析模型在并发数限制方面进行扩展,在考虑虚拟机间性能互扰的基础上,提出了多层Web应用性能分析模型参数求解方法。实验结果验证了所提出的多层Web应用性能分析模型的有效性。
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    7. 基于非局部POCS的超分辨率图像重建
    罗国中,殷建平,祝恩
    计算机科学    2014, 41 (8): 47-49.   https://doi.org/10.11896/j.issn.1002-137X.2014.08.009
    摘要 (77)   PDF (1192KB) (256)  
    图像获取过程中,受成像系统的影响,无法获取原始场景中所有的信息。超分辨率图像重建技术就是在不改变成像系统的前提下,提高图像质量。POCS(凸集投影算法)可以利用多帧低分辨率图像重建一帧高分辨率图像。然而传统的POCS算法通常会产生“锯齿”边缘。在自然图像中,会存在许多的相似边缘结构。利用局部相似性的结构,可以有效地消除“锯齿”边缘。因此提出一种基于非局部POCS的超分辨率图像重建算法,以有效锐化图像边缘,提高图像的视觉感观。
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    8. 基于BPMN的Web服务并发交互机制
    江东明,薛锦云
    计算机科学    2014, 41 (8): 50-54.   https://doi.org/10.11896/j.issn.1002-137X.2014.08.010
    摘要 (57)   PDF (379KB) (192)  
    如何抽象描述复杂业务流程的交互是服务计算研究的重要问题。大量的国内外研究虽然关注业务流程建模,但却忽略了建模过程中组件之间的并发交互描述和实现。针对Web服务并发交互,提出一种基于BPMN的Web服务并发交互的形式化模型。首先,采用BPMN描述业务流程中的并发交互模式;其次,将BPMN并发交互模式映射到Orc语言;最后,Web服务实例表明,所提方法可有效支持Web服务并发交互抽象建模。
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    9. 渐进式智能回溯向量化代码调优方法
    赵博,赵荣彩,徐金龙,高伟
    计算机科学    2015, 42 (1): 50-53.   https://doi.org/10.11896/j.issn.1002-137X.2015.01.011
    摘要 (71)   PDF (682KB) (142)  
    为了充分发挥高性能计算机的计算能力,缓解程序员设计和编写并行程序的压力,扩充可用软件集合,设计并实现了利用交互界面深入挖掘程序中的可向量化语句,优化生成代码中的向量化语句,提高生成代码的执行效率。该方法对充分发挥高性能计算机的计算能力,增强系统可用性和扩展应用范围具有重要的意义,同时能够提供有效的辅助手段和工具支持。渐进式智能回溯向量化代码调优架构通过对用户提交的串行程序进行程序分析和变换,采用串行程序分析、数据依赖分析、向量化分析等技术手段,根据分析结果对程序进行变换和优化,自动生成最终的向量化代码。该方法通过分析串行程序中潜在的并行性,将其自动变换为等价的向量化代码形式,大大简化了程序员的工作。
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    10. 高能物理计算环境中存储系统的设计与优化
    程耀东,汪璐,黄秋兰,陈刚
    计算机科学    2015, 42 (1): 54-58.   https://doi.org/10.11896/j.issn.1002-137X.2015.01.012
    摘要 (113)   PDF (705KB) (217)  
    高能物理是典型的数据密集型计算,数据访问性能对整个系统至关重要并 与应用的计算模式密切相关。从剖析高能物理的典型计算模式入手,总结出其数据访问的特点,提出针对操作系统I/O调度、分布式文件系统缓存等多个因素的优化措施,优化后数据访问性能和CPU利用率明显提高。大规模存储系统对于元数据管理、数据可靠性、扩容等可管理性等功能也有较高要求,结合现有Lustre并行文件系统的不足,提出了Gluster的高能物理存储系统设计,在进行数据管理以及扩容等方面的优化后,系统已经正式投入使用,数据访问性能能够满足高能物理计算的需求,同时具有更好的可扩展性和可靠性。
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