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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    1. 论算法解释权的重构——全算法开发流治理与分级分类解释框架
    丛颖男, 王兆毓, 朱金清
    计算机科学    2023, 50 (7): 347-354.   DOI: 10.11896/jsjkx.220900120
    摘要235)      PDF(pc) (1469KB)(306)    收藏
    随着人工智能技术的快速发展,自动化决策算法逐渐进入公共领域并越来越多地影响到社会公益与个人权益。而相应的算法风险如算法歧视、算法偏见、算法垄断等不断出现,进而引发了算法治理的切实需求。面对自动化决策使用者与用户之间信息、技术的不对称地位,传统法律资源不敷适用,对自动化决策用户保护之权利的不足成为算法解释权的必要性基础。作为算法治理的重要手段,算法解释权的价值在于对算法的“黑盒”构建“适度透明性”,矫正开发者与用户之间的信息不对称,并且再平衡双方畸形的分配风险负担,成为规制自动化决策使用者、保障用户权益必不可少的制度配置,因此算法解释权研究成为国内外学界与司法实践共同关注的焦点。而在现行法视野下,算法解释权制度存在适格主体过于狭窄,保护范围不够全面,权利内容尚需明确等问题。对此,在解构算法解释权的基础上,从全算法开发流治理与分级分类解释框架的视角对算法解释权制度进行重构。通过全算法开发流治理的建构,对算法解释权的主客体进行适度扩张;通过分级分类解释框架的构筑,结合个案视角明确算法解释权的内容与边界,以此兼顾算法的个性与共性,平衡算法解释的效率与用户权益的保护,全面保障自动化决策中的各方权利主体利益,为数字经济发展赋能。
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    2. 面向“RNAO-生态”超网络复杂结构的流域水资源治理模式
    锁利铭, 李军
    计算机科学    2023, 50 (7): 355-367.   DOI: 10.11896/jsjkx.220900134
    摘要202)      PDF(pc) (2201KB)(329)    收藏
    长久以来,流域的整体性与权威碎片化致使我国流域水资源治理成本甚高,向网络治理转型成为近些年流域研究的关注热点并形成广泛共识。强调协调策略的RNAO(Restricted Network Administration Organization)网络结构,相较于西方学者提出的3种传统方案,更符合流域水资源治理本土化的实践需要,而针对RNAO的更为一般化的治理理论则是其理论发展方向。首先,梳理了流域水资源治理“传统-网络-超网络”模式的三维进阶逻辑;其次,将RNAO与“社会-生态”系统理论加以融合,创新地提出了“RNAO-生态”规模匹配的流域超网络治理模式,详细分析了“组织网、行为网、生态网”三层子网的复杂互动机理,从而初步形成了对RNAO的一般性理论构建;最后,针对“联合河长制”与“黑河流域水资源治理”两个案例,分析了RNAO与“RNAO-生态”在中国流域治理实践中的应用现状,并给出未来流域治理网络化转型的相关政策建议和可能的学术议题。
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    3. 网络结构影响传播效果的解耦分析
    崔允松, 吴晔, 许小可
    计算机科学    2023, 50 (7): 368-375.   DOI: 10.11896/jsjkx.220900113
    摘要433)      PDF(pc) (3586KB)(262)    收藏
    如今越来越多的人通过社交网络传播信息,在线社交网络逐渐改变了人们交换信息的方式,因此基于在线社交网络研究信息传播效果的影响因素受到众多研究人员的关注,尤其是网络结构对信息传播效果的影响。以往研究大都强调某种网络统计量对信息传播效果的影响,但各个网络统计量之间相互耦合的现象是客观存在的,某种网络统计量的改变可能导致其他网络统计量同步改变,从而可能影响最终的传播效果。提出一个解耦的零模型框架,通过零模型解耦不同网络统计量间的耦合作用,然后使用SIR传播模型仿真实验来分析网络统计量在没有耦合作用下对信息传播效果的影响,最后使用线性阈值模型仿真实验验证SIR模型的实验结论在社会强化中的适用性。通过Facebook和Twitter实证网络的传播模型仿真实验表明:网络的平均最短路径是影响信息传播速度和信息传播范围的主要因素,聚类系数是影响信息传播范围的次要因素。
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    4. 基于信息风险感知理论的虚假信息点对点传播建模与仿真研究
    于凯, 宿天睿
    计算机科学    2023, 50 (7): 376-385.   DOI: 10.11896/jsjkx.220900084
    摘要229)      PDF(pc) (4085KB)(254)    收藏
    在计算社会科学研究中,受传染病启发的传播模型被广泛用于模拟虚假信息传播,但传统的传染病模型不区分个体间的差异。现实世界中,个体间的差异有助于理解虚假信息如何在个体间传播,这对于探究社交网络中虚假信息的传播规律、抑制虚假信息的传播具有重要意义。文中基于信息风险感知理论,利用在线社交用户的情绪、知识水平、信任度和媒体的接触数量等对传播个体的差异加以区分,构建更加符合现实的虚假信息点对点传播模型。在传播过程中,个体间的差异表现为不同的传播概率,高传播概率的个体更容易转化为传播状态,同时使用人工标注的Facebook数据集进行仿真模拟来研究虚假信息的传播规律。结果发现,相比平均概率传播系统,在点对点传播模式下传播虚假信息的时间跨度更长,波及范围更广。此外,通过控制高传播概率节点,能够实现对虚假信息传播的事前控制,且其相比随机控制、控制高影响力节点的方法取得了更好的效果,但依次增加节点控制比例并未按照预想得到更好的控制效果,出现了“反常识”的特征。
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    5. 生物标志物智能识别关键技术:环状RNA与疾病关联预测研究综述
    胡学钢, 李扬, 王磊, 李培培, 尤著宏
    计算机科学    2023, 50 (4): 369-387.   DOI: 10.11896/jsjkx.220500114
    摘要364)      PDF(pc) (4129KB)(373)    收藏
    生物标志物识别是实现“精准医疗”的一大基础,其对复杂疾病诊断、判断疾病分期及评价新药或新疗法在目标人群中的安全性和有效性具有重要作用。作为生物标志物智能识别关键技术,环状RNA与疾病关联预测是深入评测和衡量被试个体生物学过程、病理学过程及干预病理学反应的关键,是践行“精准医疗”的有效手段和途径之一。文中对基于生物大数据挖掘的环状RNA-疾病关联预测计算模型进行了全面梳理和展望。具体地,首先从环状RNA的研究背景、理化特性、功能等方面探讨了环状RNA与疾病之间的关系;然后调研了环状RNA和疾病公共数据库资源;接着从智能计算的角度梳理了环状RNA-疾病关联预测的4类计算方法,并分析了其优势与不足;最后讨论了环状RNA-疾病关联预测问题目前面临的挑战和未来可能的研究方向。
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    6. WiDoor:一种近距离非接触式身份识别方法
    曹晨阳, 杨晓东, 段鹏松
    计算机科学    2023, 50 (4): 388-396.   DOI: 10.11896/jsjkx.220300278
    摘要263)      PDF(pc) (5846KB)(301)    收藏
    基于Wi-Fi感知的非接触式身份识别技术快速发展,在智能安防、人机交互领域展现出较好的应用潜力。研究发现,现有的轻量级身份识别模型在近距离场景下,识别准确率会随信号收发端距离的缩短而大幅下降。为此,提出了一种基于Wi-Fi感知的近距离非接触式身份识别方法WiDoor。在数据采集阶段,该方法借助菲涅尔传播模型对接收端天线部署方案进行优化,并重构多天线步态信息以获得更完整的步态特征;在身份识别阶段,使用串联卷积模块和多分支多尺度卷积模块相结合的轻量级卷积模型,在降低计算复杂度的同时保持了较高的识别准确率。实验结果显示,WiDoor在收发端间距为1 m的10人数据集上识别准确率高达99.1%,且内置模型的参数量仅为同精度模型的2%,相比同类方法具有明显的优势。
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    7. 批量厄米矩阵特征值分解的GPU算法
    黄荣锋, 刘世芳, 赵永华
    计算机科学    2023, 50 (4): 397-403.   DOI: 10.11896/jsjkx.220100232
    摘要488)      PDF(pc) (2144KB)(374)    收藏
    批量矩阵计算问题广泛存在于科学计算与工程应用领域。随着性能的快速提升,GPU已成为解决这类问题的重要工具之一。矩阵特征值分解属于双边分解,需要使用迭代算法进行求解,不同矩阵的迭代次数可能不同,因此,在GPU上设计批量矩阵的特征值分解算法比设计LU分解等单边分解算法更具挑战性。文中针对不同规模的矩阵,基于Jacobi算法设计了相应的批量厄米矩阵特征值分解GPU算法。对于共享内存无法存储的矩阵,采用矩阵“块”操作技术提升计算强度,从而提高GPU的资源利用率。所提算法完全在GPU上运行,避免了CPU与GPU之间的通信。在算法实现上,通过kernel融合减少了kernel启动负载和全局内存访问。在V100 GPU上的实验结果表明,所提算法优于已有工作。Roofline性能分析模型表明,文中给出的实现已接近理论上限,达到了4.11TFLOPS。
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    8. 面向高性能计算系统的容器技术综述
    陈轶阳, 王小宁, 卢莎莎, 肖海力
    计算机科学    2023, 50 (2): 353-363.   DOI: 10.11896/jsjkx.220100163
    摘要404)      PDF(pc) (3088KB)(458)    收藏
    容器技术在云计算行业已得到普遍使用,主要用于服务软件环境的快速移植和自动化部署。随着高性能计算、大数据、人工智能技术的深度融合,高性能计算系统的应用软件依赖和配置日益复杂,超算中心对用户自定义软件栈的需求越来越强烈。因此,容器技术在高性能计算系统的应用环境下也发展出多种实现软件,以满足用户自定义软件栈等实际需求。文中总结了容器技术的发展历史,阐述了容器在Linux平台的技术原理,分析并评价了于适用高性能计算系统的容器实现软件,最后展望未来面向高性能计算系统的容器技术研究方向。
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    9. 类脑心智计算的科学技术和工程应用的研究与思考
    刘扬, 刘睿佳, 周黎鸣, 左宪禹, 杨伟, 周毅
    计算机科学    2023, 50 (2): 364-373.   DOI: 10.11896/jsjkx.220500023
    摘要561)      PDF(pc) (2543KB)(854)    收藏
    发展新一代的类脑智能,需要综合考虑形成自然智能的结构、功能和行为等研究,偏颇任一方向都是不全面的,难以完全触及智能的本质。文中基于神经系统的结构仿真、认知系统的功能模仿和自然智能的行为模拟,定义了类脑心智计算(BMC)的基本概念,提出了BMC的假设、模型和框架,研究了BMC的前沿理论。在大脑机制、心智模式和行为控制上,分析了当前BMC研究的技术路线、核心算法和关键技术,综述了BMC的复杂系统和工程应用现状。结合智能科学、神经科学、认知科学、信息科学和计算数学等多学科的交叉融合特征,进一步讨论了BMC的科研范式和跨学科建设问题。BMC研究将有望在新一代类脑智能的科学理论、技术创新和工程系统上取得重大突破。
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    10. Grover算法改进与应用综述
    刘晓楠, 宋慧超, 王洪, 江舵, 安家乐
    计算机科学    2021, 48 (10): 315-323.   DOI: 10.11896/jsjkx.201100141
    摘要592)      PDF(pc) (1491KB)(1352)    收藏
    量子信息科学是一门新兴的交叉学科,它在信息领域中有着独特的性能,在提高运算速度、确保信息安全、增大信息容量和提高检测精度等方面可突破现有经典信息系统的极限。Grover算法是一类典型的量子算法,能够对任意经典暴力穷举搜索问题实现二次加速,进一步推动了量子计算的发展,如何有效地改进和应用Grover算法成为量子计算的一个重要研究领域。文中综述了Grover算法的优化改进和应用,对Grover算法在不同领域应用及不同方面的改进进行了概述,并对Grover算法未来的改进和相关应用的若干研究方向进行了探讨。
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    11. 应用“大数据+区块链”优化立法评估制度的机理与路径
    张光君, 张翔
    计算机科学    2021, 48 (10): 324-333.   DOI: 10.11896/jsjkx.201200105
    摘要475)      PDF(pc) (2003KB)(516)    收藏
    立法评估中的大数据应用有助于革除评估主体单一、数据遗漏、数据失真和结论形式化等痼疾,但仍然存在立法机关主导模式下公众参与不足、清洗方法不当导致数据质量不高、信息不对称及“算法黑箱”引发信任危机、“算法偏见”造成评估结论失之偏颇等缺陷。基于技术-制度协同演化论的进路,应用与大数据本质契合的区块链革新底层架构,补强立法评估中大数据应用的缺陷,进而建构“大数据+区块链”的融合应用模式,以公众参与激励机制、数据清洗审查机制、共识形成磋商平台和程序正当化流转平台优化立法评估制度,从而充分释放立法评估汇聚民意民智、强化民主监督、提升立法质量的制度功能。
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    12. 故障场景下的边缘计算DAG任务重调度方法
    蔡凌峰, 魏祥麟, 邢长友, 邹霞, 张国敏
    计算机科学    2021, 48 (10): 334-342.   DOI: 10.11896/jsjkx.210300304
    摘要462)      PDF(pc) (3486KB)(763)    收藏
    边缘计算将计算和存储资源部署在靠近数据源的网络边缘,并高效调度用户卸载的任务,从而极大地提升了用户的服务体验(Quality of Experience,QoE)。但是,边缘计算缺乏可靠的基础设施保护,服务器节点或通信链路的突发故障可能会导致服务失败。为此,建立了边缘计算中的计算节点和通信链路故障模型,并针对依赖型用户任务的调度,提出了资源故障场景下的任务重调度算法DaGTR(Dependency-aware Greedy Task Rescheduling)。DaGTR包括两种子算法,即DaGTR-N和DaGTR-L,分别用于处理节点和链路故障事件。DaGTR能够感知任务的数据依赖关系,并基于贪心方法对所有受故障影响的用户任务进行重调度,以保证每个任务的成功执行。仿真结果显示,所提算法能够有效避免节点或链路故障导致的任务失败,提高了资源故障情况下任务的成功率。
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    13. 基于改进多目标进化算法的微服务用户请求分配策略
    朱汉卿, 马武彬, 周浩浩, 吴亚辉, 黄宏斌
    计算机科学    2021, 48 (10): 343-350.   DOI: 10.11896/jsjkx.201100009
    摘要639)      PDF(pc) (2643KB)(900)    收藏
    如何对基于微服务架构的系统进行并发用户请求的分配以使得时间、成本和均衡性等目标得到优化,是面向微服务的应用系统需关注的重要问题之一。现有的基于固定规则的用户请求分配策略仅着重于负载均衡性的解决,难以处理多目标需求间的平衡。为此,文中提出以请求处理总时间、负载均衡率和通信传输总距离为多个目标的微服务用户请求分配模型,研究并发用户请求在部署于不同资源中心的多个微服务实例间的分配策略,并使用基于改进初始解生成策略、交叉算子和变异算子的多目标进化算法对该问题进行求解。在不同规模的数据集上进行多次实验,结果表明,提出的方法与常用的多目标进化算法和传统的基于固定规则的方法相比,能够更好地处理多个目标间的平衡,具有更好的求解性能。
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    14. 多层供应链网络中欠载失效和过载级联失效的协同演化研究
    李姝, 杨华, 宋波
    计算机科学    2021, 48 (10): 351-358.   DOI: 10.11896/jsjkx.200900144
    摘要324)      PDF(pc) (4447KB)(847)    收藏
    供应链网络与我们的生活密切相关,而供应链网络的级联失效问题一直是研究的重点。文中提出了一种多层供应链网络混合失效模型,更好地模拟了真实供应链网络欠载失效和过载级联失效的过程,为预防供应链网络崩溃提供了参考。首先,建立了上层供应商网络过载级联失效模型和下层零售商网络欠载失效模型,它们共同构成了上下层网络混合的供应链网络模型;然后,通过采用不同的攻击方式攻击上下层网络,分析了供应链网络的失效迭代过程和脆弱性。在初始攻击比例一定的情况下,上层供应商网络相较于下层零售商网络有更强的鲁棒性,初始攻击节点为上层供应商网络节点时,网络崩溃的阈值更低,更容易使供应链网络发生全面崩溃。仿真结果验证了模型的有效性,为预防供应链网络崩溃提供了新的研究模型。
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