摘要：内存对象缓存系统在通信方面受制于传统以太网的高延迟,在存储方面受限于服务器内可部署的内存规模,亟需融合新一代高性能I/O技术来提升性能、扩展容量.以广泛应用的Memcached为例,聚焦内存对象缓存系统的数据通路并基于高性能I/O对其进行通信加速与存储扩展.首先,基于日益流行的高性能远程直接内存访问(remote direct memory access,RDMA)语义重新设计通信协议,并针对不同的Memcached操作及消息大小设计不同的策略,降低了通信延迟.其次,利用高性能NVMe SSD来扩展Memcached存储,采用日志结构管理内存与外存2级存储,并通过用户级驱动实现对SSD的直接访问,降低了软件开销.最终,实现了支持JVM环境的高性能缓存系统U2cache.U2cache通过旁路操作系统内核和JVM运行时与内存拷贝、RDMA通信、SSD访问交叠流水的方法,显著降低了数据访问开销.实验结果表明,U2cache通信延迟接近RDMA底层硬件性能;对大消息而言,相较无优化版本,性能提高超过20%;访问SSD中的数据时,相比通过内核I/O软件栈的方式,访问延迟最高降低了31%.

摘要：调试软件中的非确定错误对软件开发有重要意义.近年来,随着云计算系统的快速发展和对录制重放调试方法研究的深入,使用异常检测方法从大量文本日志或控制流日志等数据中找出异常的信息对调试愈发重要.传统的异常检测算法大多是为检测和防范攻击而设计的,它们很多基于马尔可夫假设,对事件流上的剧烈变化很敏感.但是新的问题要求异常检测能够检出语义级别的异常行为.实验表明现有的基于马尔可夫假设的异常检测算法在这方面表现不佳.提出了一种新的基于文法编码的异常检测算法.该算法不依赖于统计模型、概率模型、机器学习及马尔可夫假设,设计和实现都极为简单.实验表明在检测高层次的语义异常方面,该算法比传统方法有优势.

摘要：随着分布式存储系统的存储容量快速增长,备份容灾存储效率低的缺陷日益明显,基于纠删码的容灾方法越来越受到重视.然而,应用于存储系统的纠删码研究起步较晚,可供选用的码类少,并且大多数属于通信领域的编码方法,不能很好满足存储领域的特殊需求.该文将提出一种新颖的存储编码方法,称为随机二元扩展码(Random Binary Extensive Code,RBEC),为数据容灾存储系统提供一种新的选择.RBEC是一种基于异或运算的系统码,编码矩阵由一个单位阵和一个随机阵构成,采取自底向上的设计模式,通过控制随机矩阵中各个元素生成,达到码字整体上高性能.相比其他传统码类,RBEC参数具有动态调整能力,其编码矩阵的行列可以自由伸缩.进而,存储系统可根据应用需求的变化,动态调整码率和纠删能力.对于(k,δ,t)参数RBEC码,该文给出了容任意t删除错的成功译码概率下界及其证明,并指出通过增加δ值可使译码概率下界无限趋近1(100%).为了提高译码效率,该文进一步给出了一种简化译码矩阵规模的方法.最后介绍了RBEC在分布式存储系统的应用.

摘要：自2008年1月高通量测序技术应用以来,测序的通量和成本都在不断下降.然而基因数据的爆发式增长速度已经超过了摩尔定律,对海量数据的计算处理能力成为制约基因测序应用推广的瓶颈.以基于Hash索引的重测序算法为目标,对计算和访存行为进行分析,从而提出了一个现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)作为协处理器的架构,并在Convey公司的HC-1ex平台上进行了设计与实现.其基本处理单元内部采用全流水的设计及FIFO隔离计算模块和访存模块,可以完整执行重测序算法的核心流程.通过将基本处理单元和访存端口的一对一绑定,在4块Xilinx Virtex-6LX760上实现了64路并行处理流程,总平均读内存带宽可达22.59GBps.与8核Intel Xeon处理器相比,可以提升28.5倍的性能.

摘要：高效的可见性计算可大量节省关于场景中不可见部分的计算·较系统地介绍了各种可见性计算技术·首先讨论可见性计算的基础方法;然后讨论可见性计算的高效实现和运用方法,以及一些能很好地提高绘制效率的可见性计算系统·

摘要：针对目前基于远程直接内存访问（RDMA）的远程过程调用（RPC）设计在多核背景下存在的性能和扩展性问题，提出了一种新的基于RDMAWrite的高效RPC设计方法并对网络文件系统（NFS）提供了支持。重点就设计中的安全性问题和内存管理机制进行了分析，并针对内存有效利用提出了被动和主动两种回收机制。测试结果表明，这种新的RPC设计方法能降低RPC延迟13％～20％。对内存文件系统及真实磁盘文件系统的测试表明，此设计能有效提高多核系统中RPC的性能和扩展性。

摘要：对象系统的计算是一个开放的、动态并发交互的过程 ,由系统与外部环境的动态交互以及系统内部各组件间的协同工作来完成 .对象系统的行为变化是系统内、外因有机统一的具体表征 ,因此不能把对象系统的静态组合构造和动态计算行为当作两个孤立的个体分而治之 .从这个统一原则出发 ,研究了基于组合构造模型的对象系统的交互计算 .组合构造模型设计将对象系统的主要计算特征纳入一个统一的抽象基调之中 ,通过定义基调上的一组关系 ,把对象系统的层次结构和内部协同工作有机地结合在一起 .在此基础上 ,给出了一个区分动作类型的交互演算 (S/R演算 ) ,描述了组合对象系统的动态行为和交互 ,较好地刻画出对象封装性、对象计算的事件驱动性、动态绑定以及对象系统内部的交互与并发等固有特征 .

摘要：为实现电子化创作中国水墨画,提出一个绘画工具,通过对在照片上粗略勾勒的线条进行风格化,生成具有花卉水墨画风格的艺术笔画.首先用户勾勒线条并自动修正,它们分别作为风格模板的候选笔画和照片上风格化目标的基本路径;然后为每个基本路径选择最佳的风格模板笔画;通过形状计算和纹理合成,将最佳的风格模板映射至基本路径.实验结果表明,与已有的以整幅画为目标的风格迁移方法相比,文中提出的方法可充分展现艺术特征的细节并捕捉用户意图,且生成的绘画作品接近指定的艺术风格,满足普通用户的审美需求.在应用价值方面,该工具支持触摸式设备,可用于艺术教育与实践.

摘要：并行化是区块链扩容方案中最有效的一类方案,现有的并行化方案可根据网络架构分为星型架构与平行架构两类,但是当前的研究工作中,缺少对于星型分片架构方案的性能边界及性能瓶颈影响因素的分析.因此,针对不同的星型分片架构方案抽象出了一种通用的区块链星型分片架构,并对该通用架构中的交易过程进行了量化建模,得到了区块链通量与分片数量的关系,建立了星型分片架构的通量模型.根据建立的星型分片架构通量模型,可以发现星型架构的通量性能存在上限,存在一个最优的分片数量使得系统的通量达到最高,且通量的最大值与主链功能复杂度存在明确的函数关系.基于所提的通量模型,相关的区块链系统可以结合自身方案的设计,平衡分片数量与主链功能复杂度,使得系统通量达到理论上限,因此对于星型并行化方案设计具有重要指导意义.

摘要：音高变化规律对合成高自然度的语音非常重要．为了提取音高即基频的变化规律，设计实现了数据挖掘系统ＳｐｅｅｃｈＤＭ，经过训练取得了较好的学习结果．该文介绍了国内进行的关于音高变化规则的研究情况以及数据挖掘技术，给出ＳｐｅｅｃｈＤＭ 的系统结构，并介绍其主要模块。