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1. 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（61）

PDF（pc）（3088KB）（52）

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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2. 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（63）

PDF（pc）（2543KB）（112）

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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3. 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（206）

PDF（pc）（1491KB）（780）

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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4. 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（133）

PDF（pc）（2003KB）（312）

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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5. 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（152）

PDF（pc）（3486KB）（483）

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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6. 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（299）

PDF（pc）（2643KB）（600）

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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7. 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（119）

PDF（pc）（4447KB）（464）

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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