计算机工程与科学杂志社
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计算机工程与科学杂志

《计算机工程与科学》杂志在全国影响力巨大,创刊于1973年,公开发行的月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:计算机网络、神经网络、仿真技术研究、人工智能、研究与实现等。
  • 主管单位:国防科技大学
  • 主办单位:国防科技大学计算机学院
  • 国际刊号:1007-130X
  • 国内刊号:43-1258/TP
  • 出版地方:湖南
  • 邮发代号:42-153
  • 创刊时间:1973
  • 发行周期:月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:0.79
  • 综合影响因子:0.292
相关期刊
服务介绍

计算机工程与科学 2014年第04期杂志 文档列表

计算机工程与科学杂志高性能计算

最小化多MapReduce任务总完工时间的分析模型及其应用

摘要:随着大规模的MapReduce集群广泛地用于大数据处理,特别是当有多个任务需要使用同一个Hadoop集群时,一个关键问题是如何最大限度地减少集群的工作时间,提高MapReduce作业的服务效率。可将多个MapReduce作业当做一个调度任务建模,观察发现多个任务的总完工时间和任务的执行顺序有密切关系。研究目标是设计作业调度系统分析模型,最小化一批MapReduce作业的总完工时间。提出一个更好的调度策略和实现方法,使整个调度系统符合经典Johnson算法的条件,从而可使用经典Johnson算法在线性时间内获取总完工时间的最优解。同时,针对需要使用两个或多个资源池进行平衡的问题,提出了一种线性时间解决方案,优于已知的近似模拟方案。该理论模型可应用于提高系统响应速度、节能和负载均衡等方面,对应的应用实例提供了证实。
571-578

FT1500处理器中仿真驱动的DDR3封装设计

摘要:针对高性能微处理器封装中DDR3的信号完整性和电源完整性问题,提出了仿真驱动的封装设计方法:在设计之初通过前仿真制定准确的设计规则和目标,在设计过程中通过仿真指导设计优化,在设计完成后用后仿真验证设计结果。应用该方法设计了FT1500芯片封装,实测结果表明,该芯片的DDR3接口可以稳定工作在1400Mbps。
579-583

TM-CAM:一种高效的容软错误相联存储器

摘要:相联存储器是集成电路中对软错误最敏感的部件之一,但是其结构特点决定了不能使用错误保护码等传统容错方法进行保护。提出了一种容软错误的相联存储器结构TM-CAM,通过采用三值匹配线机制和仔细设计的三值灵敏放大器,能够检测相联存储器中的任意一位错误,其结构简单高效。基于该结构,还提出了TM-CAM的访问算法。实验表明,TM-CAM能够以很小的开销有效地缓解相联存储器中的软错误问题。
584-588

深亚微米工艺下逻辑功效法延时估算的改进

摘要:逻辑功效法延时估算是由Sutherland IE提出的,可以在设计初期快速估算逻辑门和逻辑电路的延时,减小逻辑电路设计的难度。但是,随着深亚微米cMOS工艺的普及,短沟道效应开始影响经典逻辑功效法的正确性。为了提高逻辑功效法估算精度,提出一种考虑速度饱和效应的改进方法,该方法主要分两步:首先,考虑反相器PMOS与NMOs宽之比,精确估算反相器的延时,并归一化;然后,基于反相器的延时和速度饱和的影响,估算逻辑门的延时。仿真模型采用了美国亚利桑那州立大学的PTM32nm、65nm、90nm和130nm的模型,45nm采用了北卡罗来纳州立大学的FreePDK的模型,结合hspice仿真。经实验数据对比,该方法对与非门延时的估算精度提高约10%。
589-595

基于EFDR编码压缩的非确定位填充算法

摘要:针对EFDR编码算法中非确定位填充算法的不足,提出了一种基于EFDR编码压缩算法的非确定位填充算法(ESA)。该算法在填充测试数据中的非确定位时,依据EFDR编码算法的特点,考虑非确定位两边确定位的特征以及非确定位游程自身的特点,对非确定位采用全0填充、全1填充和分块填充三种方法,从而提高了EFDR编码压缩算法的压缩效率并减少了测试时间,同时由于算法仅对测试数据的非确定位进行操作,不会增加测试的物理开销。实验结果表明,在不增加测试功耗和测试硬件开销的情况下,实现了EFDR编码压缩算法压缩效率的提高和测试时间的减少。
596-600

数据密集型应用在NVIDIA Fermi片内存储结构上的适应性分析

摘要:数据密集型应用是一类以数据搜索、分析、传输和处理为主的应用。利用GPGPU-SIM模拟器模拟NVIDIA的Fermi架构,分析了Fermi存储结构与数据密集型应用的适应性关系,并给出其存储层次优化设计建议。
601-606

云计算环境下带安全约束的工作流调度问题的研究

摘要:资源调度问题一直是云计算环境下的热点研究问题,然而当前的大部分研究都集中在满足用户的时间或成本需求上,很少考虑用户在调度过程中对安全的需求。针对这一问题,在对常见的云环境下工作流任务的资源调度问题进行建模的基础上,提出了一个安全约束模型,并使用变近邻粒子群算法对该问题进行了求解。最后在CloudSim仿真平台上,用最大一最小蚁群算法和遗传算法与该算法进行了对比,实验结果表明,该算法具有很好的可用性和寻优能力。
607-614
计算机工程与科学杂志计算机网络与信息安全

小波变换与GARCH组合模型的网络流量预测

摘要:在一些网络环境当中,网络流量具有非线性、异方差性和波动集群现象,传统的小波变换与ARMA组合模型不能很好地描述网络流量的这些特性。因此,研究使用了小波变换与广义自回归条件异方差GARCH组合模型来预测网络流量。首先,使用小波变换原理将网络流量序列分解成高频部分和低频部分,在此基础上对各个子序列分别建立相应的GARCH模型并进行预测;然后,使用小波变换原理将各个子序列的预测结果进行重构,从而最终实现对原始网络流量的预测。通过仿真实验表明,该模型的预测精度较之传统的小波变换与ARMA组合模型的预测精度得到了大幅提升。
615-619

中国大陆CDN的测量方法研究与性能分析

摘要:内容分发网络CDN根据网络的实时环境,对用户请求的内容进行合理的分发,可以有效避免网络拥塞,优化用户体验。CDN已经成为网络基本架构中非常重要的部分。针对CDN的测量,对于分析CDN网络性能、优化CDN网络结构进而提升服务质量都有重要的意义。然而,由于缺乏有效的测量方法,以及中国大陆网络基础设施服务的复杂性,针对中国大陆CDN测量的研究还比较欠缺。提出一种基于HTTP服务器作为测量源的CDN测量技术,通过对中国大陆的主要CDN服务商进行广泛深入的测量,获取到不同CDN服务商的节点分布,并分析了CDN节点的部署策略、负载均衡以及不同CDN服务商的节点调度策略。
620-626

多用户VDSL2系统远端串扰抵消算法

摘要:随着宽带接入网速率提升,VDSL2技术成为最后一公里的主流接入方式。用户数量急剧增加使传输线路之间串扰成为制约VDSL2系统性能的重要因素,线路之间串扰分为近端串扰(NEXT)和远端串扰(FEXT),VDSL2系统采用正交频分复用调制技术,近端串扰可以通过滤波器滤除,远端串扰却无法消除。主要研究VDSL2系统远端串扰噪声消除的方法,提出远端串扰噪声如何进行评估和计算,推导出远端串扰噪声计算公式,通过公式可以计算出每条线路受到其他线路串扰噪声的大小,然后发送信号时通过串扰噪声预抵消运算,接收到的信号就能成功消除串扰噪声的影响,提高了接收信号的SNR值,进而提升了VDSL2传输速率。
627-633

复杂网络匹配系数控制算法

摘要:针对CAIDA提供的探测数据进行分析,得到互联网AS级宏观拓扑结构的随时间演化情况,在对匹配系数进行深入分析的基础上,提出了一种单调改变网络匹配系数的算法——边重连算法。该算法可以在两个方向上构造具有连续匹配系数的网络集合,选择向同配方向重连则可构建匹配系数渐进增大的连续匹配系数网络,选择向异配方向重连则可构建匹配系数不断减小的连续匹配系数网络,当边重连足够充分时可以得到具有极大匹配系数或极小匹配系数的网络。
634-638

计时攻击漏洞识别与防护能力量化评估技术

摘要:计时攻击是最具威胁的旁路攻击之一,为了设计安全高效的抗计时攻击的密码运算部件,需要在设计实现过程中及时发现密码算法的安全漏洞,并量化分析密码运算部件的抗计时攻击防护能力。因此,提出了一种可发现在密码算法具体实现中可能存在的计时攻击漏洞的分析方法。将密码算法采用增强数据相关图表示,通过在数据相关图中查找可被计时攻击的过程变量来分析安全漏洞,给出了相应的识别算法。并以成功实施计时攻击所需的样本数来量化密码运算部件抗计时攻击能力,提出了一种估算所需样本数的计算方法。
639-643

椭圆曲线密码中抗功耗分析攻击的标量乘改进方案

摘要:椭圆曲线标量乘法运算是椭圆曲线密码(ECC)体制中最主要的计算过程,标量乘法的效率和安全性一直是研究的热点。针对椭圆曲线标量乘运算计算量大且易受功耗分析攻击的问题,提出了一种抗功耗分析攻击的快速滑动窗口算法,在雅可比和仿射混合坐标系下采用有符号滑动窗口算法实现椭圆曲线标量乘计算,并采用随机化密钥方法抵抗功耗分析攻击。与二进制展开法、密钥分解法相比的结果表明,新设计的有符号滑动窗口标量乘算法计算效率、抗攻击性能有明显提高。
644-648

一种新的基于多业务的移动通信系统切换策略

摘要:针对目前移动通信系统大部分信道切换策略中新呼叫阻塞率高的问题,提出了一种新的呼叫延迟切换策略,该策略是让即将占用最后一个空闲信道的新呼叫短暂延迟后再占用空闲信道,切换呼叫则直接占用空闲信道,缩短了信道被全部占用的时间,增加了新呼叫和切换呼叫占用信道的机会。该策略同时考虑了数据业务之间的优先级,只有当高优先级数据队列中的数据包为空时,低优先级队列中的数据包才能够占用信道。给出了切换呼叫掉话率、新呼叫阻塞率及数据包掉包率的理论公式。与预留信道策略和可移动边界策略的对比表明,新策略既提高了新呼叫进入系统的概率,又有效降低了切换呼叫的掉话率,同时也减少了高优先级数据的掉包率。
649-654
计算机工程与科学杂志软件工程

基于增强型虚拟机的软件保护技术

摘要:针对目前日益严峻的软件保护问题,对现有基于虚拟机的软件保护技术进行分析与研究,对虚拟机保护技术进行了改进,设计了一种增强型虚拟机软件保护技术。采用了虚拟花指令序列与虚拟指令模糊变换技术,并对虚拟机的虚拟指令系统做了改进,从而提高了虚拟机执行的复杂程度与迷惑程度,具有高强度的反逆向、防篡改、防破解的特点。实验分析表明,增强型虚拟机保护技术明显优于普通型虚拟机保护技术。
655-661

基于ASL的模型驱动架构测试方法

摘要:针对模型驱动架构(MDA)下的软件开发方法中测试启动比较晚、难以发现隐藏在模型中的缺陷及UML模型描述缺乏精确语义等问题,提出了基于ASL的模型测试方法:从UML模型出发,将动作规约语言(ASL)运用于平台无关模型(PIM)上建立测试模型。给出了ASL语句在MDA过程中的工作原理、平台无关模型的建立过程、测试用例建立的步骤、测试执行的实施过程,最后结合实例,在UML图的基础上运用ASL对测试环境进行构建,并创建了系统的测试用例,对模型及业务逻辑进行了测试。实验结果表明,提出的基于ASL的模型测试方法既能利用模型驱动对复杂的测试用例进行简化和抽象,又能在软件生存期早期揭示软件的缺陷,防止缺陷随着软件开发过程的进行而被放大。
662-666
计算机工程与科学杂志人工智能

一种群体智能融合算法及其在应急设施选址的应用

摘要:针对粒子群优化算法早熟及细菌觅食算法收敛慢的问题,提出了将量子粒子群优化与细菌觅食算法融合的一种群体智能融合算法。该算法将细菌觅食、量子计算理论及粒子群优化的优点进行融合,以细菌觅食算法为主体,将量子进化算法及粒子群优化算法嵌入其中,从而极大地提高了算法的性能。通过对三个标准函数求解和验证,结果表明该算法提高了收敛精度及速度。最后用该算法求解公共卫生应急服务设施点选址问题,取得了较好的效果,说明了该算法的有效性。
667-673

合作型协同演化算法研究进展

摘要:合作型协同演化算法是近年来计算智能研究的热点。它运用生物协同演化的思想,通过构建两个或者多个种群,建立它们之间的合作关系。两个或多个种群通过相互合作来提高各自的性能,适应复杂系统的动态演化环境以及大规模演化环境,从而达到种群优化的目的。主要介绍了合作型协同演化算法的研究状况以及国内外研究进展,详细介绍了它的基本结构及对应的研究、基本算法及一些新兴算法,同时介绍了一些在现实生活中的应用,展望了合作型协同演化算法的发展前景。
674-684