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 2016年第01期杂志 文档列表

计算机工程与科学杂志高性能计算

基于SDN架构的高性能网络拥塞避免策略

摘要:拥塞管理是高性能网络领域的重要研究方向,网络拥塞会对网络的全局性能产生较大影响。现有的拥塞管理多采用分布式拥塞避免策略,能够在一定程度上解决网络的拥塞问题,但其处理过程基于局部信息,不能充分利用网络资源,处理效率偏低。近期,人们提出软件定义网络(SDN)架构,该架构采用集中控制器和多层网络技术,能够较好地获取网络的全局信息。在原有工作的基础上提出了一种基于SDN架构的全局拥塞避免策略OSCP,该策略在拥塞信息获取和控制信息的传输上,改进了原有的解决方案,并结合自适应传输进行网络路由。实验结果表明,该策略可以较好地避免和解决网络中存在的拥塞问题,降低网络延迟并提高饱和吞吐率。
1-10

基于运行数据分析的Spark任务参数优化

摘要:运行数据是大数据系统中增长最快、最为复杂也是最有价值的数据资源之一。基于运行数据,软件开发者可以分析关于软件质量和开发模型的重要信息。Spark作为一个分布式系统,在运行过程中会产生大量的运行数据,包括日志数据、监控数据以及任务图数据。开发者可以基于运行数据对系统进行参数调优。然而该系统所涉及的参数种类繁多、影响多样且难以评估,若对系统了解不足,进行参数调优存在较大的困难。提出运行数据历史库的概念,历史库中存储的是以往运行任务的特征信息以及运行配置信息。同时提出了基于历史库搜索的参数优化模型,并实验验证了本文提出的参数优化模型对用户任务性能提升具有较好的效果。
11-19

基于云环境下一种小文件传输策略研究

摘要:基于互联网的文件传输策略将直接影响到文件传输效率和网络资源的使用效率,这一情况在各种资源集中的云计算环境表现得更为明显,特别是当传输大量小文件时尤为突出。针对这种现状,提出了一种基于打包策略的文件传输策略,给出了文件包优化处理机制,基于该策略,文件传输之前对小文件进行打包处理,然后进行传输,在接收端收到文件时首先进行解包再进行存储,从而减小传输过程中大量的IO操作,提升文件传输效率。大量的实验表明了本文所提策略的正确性,能够极大地提升云环境下小文件的传输效率,提高云资源的利用率。
20-27

一款低噪声八相位锁相环设计

摘要:基于宽频率范围数字系统的需求,在0.13μm工艺下设计了一款宽输出范围、低抖动八相位锁相环。首先通过数学建模优化环路带宽,在系统级减小环路噪声;在振荡器中引入了前馈传输管单元以提高振荡频率并降低振荡器相位噪声;最后利用具有伪静态结构的D触发器来降低鉴相器和分频器的功耗并提高其抗噪声能力。仿真结果表明,VCO输出频率在1.2GHz时相位噪声为~95dBc/Hz@lMHz,FOM功耗为4.5PJ@2GHZ。
28-32

NoSQL数据库间数据交换代价研究

摘要:随着互联网时代的到来,IT行业迅猛发展,N0sQL数据库以其在大数据环境下出色的业务处理处理能力,在IT行业内得到越来越广泛的应用。而各NosQL数据库由于自身数据模型的不同,在数据组织方式上彼此存在差异。NoSQL数据库间进行数据交换时,数据模型的不同会导致数据库间数据传输的阻抗,以源数据库数据模型封装的业务数据可能无法直接被目标数据库解析,需进行额外的模型适配操作,参照目标数据库数据模型组织业务数据以供筛选存储。为此,拟定义一种数据描述模型,对No—SQL数据库数据模型特征建模,描述NoSQL数据库的数据组织方式,并定义NoSQL数据库数据模型间距离评估算法。根据数据描述模型与距离评估算法可设计实现一种通用数据模型,其在数据交换过程中可与相关NosQL数据库进行数据模型上的转换,系统相关业务代码只需参照该数据模型设计,而独立于数据交换过程中NoSQL数据库具体的数据模型。
33-40

一种面向光收发器的ps级光脉冲产生器

摘要:由于高速光开关在光互连通信中越来越广泛的应用,光开关的开关速度直接影响了整个光链路的传输速率,因此对驱动光开关产生长周期窄脉冲光信号的驱动电路的性能及集成度有了更高要求。基于光电集成工艺和高速光脉冲队列技术的发展,提出了一种应用于光SerDes收发器的集成ps级窄脉冲光信号产生器。该产生器为CMOS电路产生脉宽精确可调的长周期窄脉冲,在SMIC0.13μmCMOS工艺下可获得窄至25ps的脉冲输出,其电源电压范围宽达1.4V~2.5V,时钟频率也可由数kHz到4GHz,同时可移植到不同的CMoS工艺平台。
41-45

一种基于Hadoop+CUDA实现相关器的方法

摘要:根据21CMA相关器的算法特点,在对比基于CPU并行的MPI集群、MPI+CUDA异构并行集群和Hadoop+CUDA异构并行集群的架构特点的基础上,提出了一种基于Hadoop+CUDA平台实现软相关器的方法。本方法利用GPU在计算FFT、向量乘和向量加等密集型计算模型的优势,设计相关器的并行模型,使其性能较前期在CPU并行的MPI集群实现的相关器有了大幅提升。同时,本文选择广泛应用于大数据处理平台的Hadoop软件架构,利用HadoopStreaming工具实现非Java编写的程序在分布式系统中并行执行,非常便捷地获得了集群系统的线性加速比。HadoopHDFS并行文件系统管理结果数据和过程日志更加灵活可靠,为后续的大数据分析提供了支撑环境。
46-51

一种高效的DMA核间同步传输方法

摘要:对HPL基准程序的高速处理亟需一种能满足算法需求的高效DMA传输方式,同时DDR访问效率也直接决定了算法的运行速度。GEMM算法的操作占整个HPL基准程序操作的90%,为了提高该算法的处理速度,结合DDR访问特点,提出了一种基于核间同步的点对点DMA传输模式。实验结果表明,由于访存效率的提升,该传输模式相比于普通传输模式平均获得了256.74%左右数据传输效率提升,明显减少了数据搬运时间开销,有效满足了HPL算法的处理需求。
52-56

基于效益博弈的云计算资源动态可协调分配策略研究

摘要:在对用户的任务进行计算资源分配时,为了有效提高计算资源的利用效率,减少任务执行所需要的成本,提出了一种基于效益博弈的云计算资源动态可协调分配机制。该机制采用时间矩阵和费用矩阵作为任务效益的衡量指标,提出效益博弈模型,通过该模型的效益计算方程来得到最好的资源分配策略。为了使得计算资源能够合理地按需进行分配,提出了动态可协调分配机制,在合理地分配资源,满足所有任务正常执行时所需资源的同时,最大化任务的执行效益。实验仿真及对比结果表明,在任务完成时间、任务执行的平均成本、任务完成成功率上,本文算法都取得了较好的效果。
57-61

一种用于进化算法历史计算数据的高效利用方法

摘要:进化算法由于其强大的系统建模能力和空间搜索能力已被广泛应用于许多实际问题的求解中。然而,在算法进化的过程中存在个体适应值重复计算的问题,尤其在解决实际工程中的复杂问题时,适应值的计算会消耗大量时间。为此,利用哈希表的高速存取能力,将哈希表用于存取适应值的历史计算数据,从而避免优化过程中适应值的重复计算,并且对优化结果没有任何影响。仿真实验结果验证了此方法的有效性。
62-66
计算机工程与科学杂志计算机网络与信息安全

SDN中的端到端时延

摘要:随着大规模SDN的不断发展,用来管理和衡量网络性能的指标也越来越重要。端到端时延就是其中重要的部分,针对该指标已经提出了很多计算的方法,主要分为主动探测和被动探测,但是各有优缺点。因此,提出一种主动探测和被动探测相结合的方法,通过特殊方法计算出第一个数据包的时延,再通过快速方法计算相邻数据包端到端时延之差,得到所有数据包的端到端时延。实验结果表明,新方法在时钟不同步的情况下,可以有效地计算出端到端时延。
67-72

面向软件攻击面的Web应用安全评估模型研究

摘要:Web应用已成为互联网和企事业单位信息管理的主要模式。随着Web应用的普及,攻击者越来越多地利用它的漏洞实现恶意攻击,Web应用的安全评估已成为信息安全研究的热点。结合Web应用的业务逻辑,提出了其相关资源软件攻击面的形式化描述方法,构造了基于软件攻击面的攻击图模型,在此基础上,实现对Web应用的安全评估。本文构造的安全评估模型,在现有的通用漏洞检测模型基础上,引入业务逻辑安全性关联分析,解决了现有检测模型业务逻辑安全检测不足的缺陷,实现了Web应用快速、全面的安全评估。
73-77

电力无线通信异构多网共存环境中的网络选择算法

摘要:综合考虑电力业务需求和无线专网性能因素,针对邻域网、LTE无线专网、WiMAX无线专网和230MHZ无线专网等构成的异构多网混合共存场景,提出一种网络选择算法。该算法以AHP—TOPSIS算法为基础,首先构建能表征候选网络与决策属性之间关系的决策矩阵,归一化处理获得归一化决策矩阵;利用AHP算法,依据不同业务类型下决策属性与网络性能之间的相对关系定义权重,对归一化决策矩阵加权获得加权归一化决策矩阵;然后对TOPSIS算法进行改进,依据加权归一化决策矩阵确定正负理想值,利用正理想值与候选网络之间的最小距离以及负理想值与候选网络之间的最大距离确定理想网络,计算各候选网络与理想网络之间的有效距离;据此执行候选网络排序和最佳网络选择,以避免运行TOPSIS算法可能存在的排序异常。仿真结果表明,该算法能根据电力业务需求对候选网络进行正确排序和最优选择,且能在满足业务服务质量的同时,提高资源利用率。
78-83

带长度约束的k端网络可靠性分析

摘要:在网络视频和实时通信应用中需要研究带长度约束的k端网络可靠性分析问题,即任意两端点之间在给定时间延迟D约束内的k端网络可靠性。对带长度约束的k端网络可靠性问题进行了研究,主要是在传统不带路径约束的双端和k端网络可靠性研究基础上,提出了基于截断的路径约束方法;并根据该方法构造二元决策图BDD模型进行带约束的k端网络可靠性分析。该算法针对k端点对点信息流在一定时间延迟下完成传输问题,具有较强的实际意义。实例分析结果验证了本方法的可行性和有效性。
84-88
计算机工程与科学杂志人工智能

小生境分布估计量子遗传算法及其仿真分析

摘要:针对现有量子遗传算法进化机制存在的收敛速度慢以及易陷入局部极值的问题,为提高量子进化算法的全局收敛性能,结合小生境技术中的共享适应度函数方法,提出了小生境分布估计量子遗传算法NEDQGA,在种群内部利用多粒度机制和边缘积模块(MPM)进行量子染色体的两步旋转;并提出利用MPM进行交叉的方法,从而增强了种群多样性,避免了优良模式的损失,加快了算法的收敛;对算法的收敛性进行了分析,提出了MPM更新量子染色体的熵收敛准则。经函数仿真分析,算法收敛效果明显提高。
89-94

改进生成树算法的多机器人在线地图覆盖

摘要:研究在线多机器人地图覆盖。在单机器人生成树STC算法基础上做出改进,融入了市场拍卖算法,使机器人团体扩散地生成树,并沿各自生成树完成地图覆盖。通过两种不同环境地图覆盖仿真,结果验证改进后的IMPSTC算法,能够使机器人团队在更少的时间和重复覆盖区域情况下完成在线覆盖地图任务。
95-101

基于分层模糊有色Petri网的防空C3I系统建模研究

摘要:通过分析某防空C^3I系统的组成和运行方式,针对系统结构复杂、多种资源、资源多种模糊属性等特点,定义了一种分层模糊有色Petri网HFCPN,并给出具体的推理算法。在此基础上建立该防空C^3I系统模型,从而提出了一种建立防空C^3I系统分析模型的新方法。最后通过应用实例验证了该方法在描述系统分布、并发、异步等特性的同时,分析系统资源多种模糊属性问题的能力。
102-107

基于几何变换的MAGA求解多纳什均衡

摘要:针对粒子群优化PSO早熟收敛而且只能寻找一个极值的问题,提出基于几何变换的MAGA混合智能算法,并应用于博弈论求解多纳什均衡问题。算法由粒子群优化和禁忌搜索TS算法构成,对粒子群优化的改进包括对粒子运动松散控制和引入遗传算法GA增强粒子多样性;禁忌搜索算法对邻域空间深度搜索;引入Deflection—Repulsion几何变换对目标函数进行动态变换使算法能够寻找多极值。仿真结果表明,该算法在多纳什均衡求解问题表现突出,寻优速度快,准确率高,可扩展到其他多模态多极值问题领域。
108-113