计算机研究与发展杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

计算机研究与发展 2019年第01期杂志 文档列表

主编寄语--纪念《计算机研究与发展》创刊六十周年1-2

摘要：时光荏苒,《计算机研究与发展》已经走过六十年,其前身为《电子计算机动态》,创刊于1958年12月,是我国第一个计算机刊物。当时我国的计算机事业刚刚起步,《电子计算机动态》为我国科研人员了解和学习发达国家的计算机技术打开了第一扇窗,她为我国计算机领域的学者开拓视野、快步跟进世界最先进的计算机技术发挥了重要作用。1982年,《电子计算机动态》更名为《计算机研究与发展》,定位为学报类刊物,开始报道我国计算机领域的原创学术成果。发展到今天,《计算机研究与发展》已经成为我国最有影响的计算机类学术期刊之一。

和《计算机研究与发展》一起成长3-4

摘要：每年金秋总有两个节日紧随一起:中秋节和国庆节(按时间先后).今年可不寻常,徐主编告诉我《计算机研究与发展》(以下简称《研发》)创刊60周年了。这是我国的第一个计算机刊物。对于计算机界来说,应该也完全称得上是一个节日了。三节来临,意义非凡,值得我们回顾。1958年是我国计算机事业的初创时期,还是我不知道计算机为何物的时候,比我投身计算机行列整整早了十余年,比《计算机学报》的问世早20年。那个时候能够创办这样的刊物,应该是一件非常有眼光、具有前瞻性的创举。

祝贺《计算机研究与发展》创刊六十周年5-6

摘要：今年是改革开放四十周年,也是《计算机研究与发展》创刊六十周年。《计算机研究与发展》见证了中国计算机事业从无到有、从小到大的全过程。作为国内最早的,甚至在很长一段时间是唯一的计算机专业刊物,对计算机事业的发展起到了培养人才、记录历史、交流学术的作用。

2017年《计算机研究与发展》高被引论文TOP10225-225

计算机研究与发展杂志体系结构

智能芯片的评述和展望7-22

摘要：近年来,人工智能技术在许多商业领域获得了广泛应用,并且随着世界各地的科研人员和科研公司的重视和投入,人工智能技术在传统语音识别、图像识别、搜索推荐引擎等领域证明了其不可取代的价值.但与此同时,人工智能技术的运算量也急剧扩增,给硬件设备的算力提出了巨大的挑战.从人工智能的基础算法以及其应用算法着手,描述了其运算方式及其运算特性.然后,介绍了近期人工智能芯片的发展方向,对目前智能芯片的主要架构进行了介绍和分析.而后,着重介绍了DianNao系列处理器的研究成果.该系列的处理器为智能芯片领域最新最先进的研究成果,其结构和设计分别面向不同的技术特征而提出,包括深度学习算法、大规模的深度学习算法、机器学习算法、用于处理二维图像的深度学习算法以及稀疏深度学习算法等.此外,还提出并设计了完备且高效的Cambricon指令集结构.最后,对人工神经网络技术的发展方向从多个角度进行了分析,包括网络结构、运算特性和硬件器件等,并基于此对未来工作可能的发展方向进行了预估和展望.

闪存存储的重构与系统构建技术23-34

摘要：近些年来,闪存存储在嵌入式、桌面机、服务器及数据中心领域中均得到了快速而广泛的应用.如何高效发挥闪存效率是近来存储系统研究中的一个重要的问题.传统存储系统以磁盘为基础的设计维系了60余年,基于现有存储系统的优化对闪存优势的发挥效果甚微.因而,重构闪存存储成为近年来的研究热点.对该研究方向的研究现状与进展进行介绍.首先,介绍了闪存与固态盘的特性,并分析了当前闪存存储结构的问题;然后,介绍了闪存存储架构从设备内FTL、主机端FTL、软件直管闪存以及开放可编程闪存的演进;接着,从软件直管闪存的软件定义和硬件卸载2个方面,分别介绍基于开放通道SSD的存储系统和基于近数据处理的闪存存储系统;最后总结了闪存存储重构和系统构建技术的挑战与下一步研究的问题.

芯片敏捷开发实践:标签化RISC-V35-48

摘要：随着开放指令集RISC-V的流行,开源芯片的概念逐渐进入人们的视野.但是目前的芯片设计项目需要投入相当的人力和时间才能开展,并且具有一定的风险,这些情况一定程度上限制了开源芯片的发展.为了进一步降低芯片开发的门槛,加州大学伯克利分校先后设计了开放指令集RISC-V,开放了其SoC实现Rocket Chip的项目源码,并提出了一门面向敏捷开发的硬件构建语言Chisel.RISC-V,Rocket Chip和Chisel是如何赋能开源芯片敏捷开发?将基于中国科学院计算技术研究所的研究工作“标签化RISC-V”项目开发过程中的若干案例,展示:1)开放又活跃的指令集生态(如RISC-V)是推动芯片研发创新的必要条件;2)Chisel的信号整体连接、元编程、面向对象编程以及函数式编程等特性可大幅缩减代码量,提升代码可维护性;3)敏捷开发能在编码效率提升一个数量级的同时,达到与传统硬件开发模式相当甚至更优的性能、功耗与面积.

计算机研究与发展杂志操作系统

可持续自主学习的micROS机器人操作系统平行学习架构49-57

摘要：作为机器人平台最重要的基础软件,机器人操作系统是提高机器人自主性与智能化水平的核心和关键.围绕实现适应环境的智能机器人系统这一目标,基于已有的micROS研究,提出了可持续自主学习的群体智能机器人操作系统平行学习架构,描述了架构设计、核心概念、实现途径和应用验证.在micROS可扩展分布式层次架构的基础上,提出了支持可持续自主学习的平行学习架构,设计并实现了机器人操作系统的两大核心概念——基于“角色”的控制抽象和基于“语义情境图”的数据抽象,突破了群体智能行为操控、自组织无线网络等群体机器人自主智能协同急需解决的关键技术问题,在此基础上开展了面向多种场景的应用验证.

操作系统虚拟化的研究现状与展望58-68

摘要：容器技术作为一种轻量级虚拟化技术,近年来不仅广泛应用于云计算平台和数据中心的资源管理、系统运维和软件部署中,也逐步应用于包括边缘计算、物联网等在内的新领域,表现出了良好的发展态势和应用前景.在此背景下,操作系统虚拟化作为容器的核心技术引起了广泛的关注.操作系统虚拟化允许多个应用在共享同一主机操作系统内核的环境下隔离运行,具有启动快速、部署方便、资源占用少、运行效率高等优点,但是也存在隔离性较弱等不足之处,后者也成为了虚拟化领域的研究热点.首先介绍操作系统虚拟化的历史背景和技术架构,并与传统虚拟化技术对比总结操作系统虚拟化技术的特点;随后分别从容器实例层、容器管理层和内核资源层梳理和分析操作系统虚拟化当前研究现状;最后阐述了操作系统虚拟化领域的技术挑战和研究展望.

计算机研究与发展杂志网络与信息安全

边缘计算:现状与展望69-89

摘要：随着万物互联时代的到来,网络边缘设备产生的数据量快速增加,带来了更高的数据传输带宽需求,同时,新型应用也对数据处理的实时性提出了更高要求,传统云计算模型已经无法有效应对,因此,边缘计算应运而生.边缘计算的基本理念是将计算任务在接近数据源的计算资源上运行,可以有效减小计算系统的延迟,减少数据传输带宽,缓解云计算中心压力,提高可用性,并能够保护数据安全和隐私.得益于这些优势,边缘计算从2014年以来迅速发展.旨在探讨3个问题:边缘计算从哪里来、它的现状如何、它要到哪里去.围绕这3个问题,首先梳理了边缘计算的发展历程,将其归纳为技术储备期、快速增长期和稳健发展期3个阶段,并列举了不同阶段的典型事件.随后,总结了推动边缘计算迅速发展的7项关键技术,并结合已经广泛采用边缘计算的6类典型应用进行了说明.最后,提出了边缘计算在未来发展中需要紧迫解决的6类问题.

面向控域的体系结构:一种智能万物互联的体系结构风格90-102

摘要：继PC互联网、移动互联网之后,世界正在进入智能万物互联网时代,也称为人机物三元计算时代.一个主要特征是,“计算机”不只是PC机、智能手机,也会具象成为物理世界中的各种智能物体设备(物端设备).未来的全球智能万物互联网将拥有万亿级物端设备,它们需要多种多样的控制策略,去满足各自的创新自由度、安全隐私保障、依法依规治理、良好用户体验等方面的需求.一套控制策略难以满足全球智能万物互联网的多样化需求,但可将全网划分成多个域(称为控域),每个有自己的控制范围和控制策略.借鉴面向服务的体系结构(service-oriented architecture,SOA)和REST体系结构风格的经验,提出一种面向控域的体系结构(zone-oriented architecture,ZOA)风格.它的基础技术包括:以控域为元素并含有4个算子的控域代数、3个范式和5个体系结构设计原则.最后讨论了面向控域的体系结构针对的5个问题,并通过一个车联网场景显示了该体系结构风格如何有助于现有研究,提出了开放研究问题.

匿名通信与暗网研究综述103-130

摘要：匿名通信系统是一种建立在Internet之上综合利用数据转发、内容加密、流量混淆等多种技术隐藏通信实体关系和内容的覆盖网络.由于匿名通信主体难以被追踪定位,匿名通信网络中各类匿名滥用问题层出不穷,而其中隐藏服务机制更是被用于构建充斥着各种非法活动的暗网,给社会和人们带来了巨大的危害和影响.鉴于目前在匿名通信与暗网领域尚缺乏全面、深入的技术剖析与研究综述,重点对两者的基本概念及相互关系进行阐述,并围绕Tor,I2P,Freenet,ZeroNet这4种主流暗网形态,详细介绍了匿名通信的工作原理,以及匿名接入、匿名路由和暗网服务三大关键技术.在此基础上,分析总结了匿名通信攻击与防御技术的研究现状,并介绍了暗网治理方面的相关研究工作.最后,对下一代匿名通信系统的发展趋势进行展望,并初步探讨了暗网治理面临的挑战和思路.

信息安全的新发展--为《计算机研究与发展》创刊六十周年而作131-137

摘要：首先提出了信息安全发展过程中最大的趋势:在系统安全领域不断引入密码技术并产生新的密码问题,使得密码安全不断地渗透到系统的方方面面.其次,阐述了“渗透”加上新的服务运营模式导致现代密码学呈现了新的景象,即“端端”单方模式改变为多方模式、“位置”本地模式改变为异地模式与“安全模型”由信道安全改变为“信道安全+”模型等.在此基础上,较详细介绍了密文访问控制、安全外包计算、安全搜索、电子货币与区块链安全、人工智能与机器学习中的安全与隐私保护等方面的最新理论研究进展与未来发展方向.此外,还介绍了一些成果的应用,包括加密数据共享移动设备硬件研制与基于生物信息的身份鉴别类应用等.

计算机研究与发展杂志智能应用

归纳逻辑程序设计综述138-154

摘要：归纳逻辑程序设计(inductive logic programming,ILP)是以一阶逻辑归纳理论为基础,并以一阶逻辑为表达语言的符号规则学习方法.ILP学得的模型是易于理解的一阶逻辑符号规则,而非难以解释的黑箱模型;在学习中可以相对容易地显式利用以一阶逻辑描述的领域知识;学得模型能对领域中个体间的关系进行建模,而非仅仅对个体的标记进行预测.然而,由于潜在假设空间巨大,进行高效学习有相当的困难.综述了ILP领域的研究情况,从不同一阶逻辑归纳理论的角度对主流的ILP方法做出了梳理.还介绍了近年来ILP基于二阶诱导推理理论的扩展、基于概率的扩展和引入可微构件的扩展.最后,介绍了ILP在实际任务中的代表性应用,探讨了ILP方法目前所遇到的挑战,并对其未来发展进行了展望.

基于深度学习的数字几何处理与分析技术研究进展155-182

摘要：随着各种硬件传感器以及重建技术的快速发展,数字几何模型成为继音频、图像、视频之后的第4代数字媒体,并在多个领域得到广泛应用.传统的数字几何分析和处理方法主要建立在手工定义的模型特征之上,这类方法只对特定问题或者在特定条件下才有效.而深度学习,尤其是神经网络模型,在自然语言处理和图像处理方面的成功,展示了它作为数据特征提取工具的强大能力,因此越来越多地被用在数字几何处理领域.对近年来基于深度学习的数字几何处理与分析技术进行了综述,重点分析了模型匹配与检索、模型分类与分割、模型生成、模型修复与重建以及模型变形与编辑中的相关技术国内外最新研究进展,并指出了存在的主要问题和发展方向.

多媒体内容理解的研究现状与展望183-208

摘要：随着多媒体和网络技术的迅猛发展,海量的图像、视频、文本、音频等多媒体数据快速涌现.这些不同媒体的数据在形式上多源异构,语义上相互关联.认知科学研究表明,人脑生理组织结构决定了其对外界的感知和认知过程是跨越多种感官信息的融合处理.如何对不同媒体的数据进行语义分析和关联建模以实现多媒体内容理解,成为了一个研究和应用的关键问题,受到了学术界和工业界的广泛关注.选取了多媒体内容理解的5个最新热点研究方向:图像细分类与检索、视频分类与目标检测、跨媒体检索、视觉描述与生成、视觉问答,分别阐述了它们的基本概念、代表性方法、研究现状等,并进一步阐述了多媒体内容理解面临的重要挑战,同时给出未来的发展趋势,旨在帮助读者全面了解多媒体内容理解的研究现状,吸引更多研究人员投身相关研究并为他们提供技术参考,推动该领域的进一步发展.

智慧教育研究现状与发展趋势209-224

摘要：当前,以大数据分析、人工智能等信息技术为支撑的智慧教育模式已成教育信息化发展的趋势,也成为学术界热点的研究方向.首先,对教学行为、海量知识资源2类教育大数据的挖掘技术进行调研分析;其次,重点论述了导学、推荐、答疑、评价等教学环节中的4项关键技术,包括学习路径生成与导航、学习者画像与个性化推荐、智能在线答疑以及精细化评测,进而对比分析了国内外主流的智慧教育平台;最后,探讨了当前智慧教育研究的局限性,总结出在线智能学习助手、学习者智能评估、网络化群体认知、因果关系发现等智慧教育的研究发展方向.