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计算机科学
计算机科学

朱完元

月刊

1002-137X

jsjkx12@163.com

023-63500828

401121

重庆市渝北区洪湖西路18号

计算机科学/Journal Computer ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊的读者对象是:大专院校师生,从事计算机科学与技术领域的科研、生产人员。办刊宗旨是:坚持“双百”方针,活跃计算机科学与技术领域的学术气氛,重点报导国内外计算机科学与技术的发展动态,为我国的计算机科学与技术立于世界之林、达到国际先进水平奋斗而矢志不渝。
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    多约束条件下生产排程智能优化技术

    周秋艳肖满生张龙信张晓丽...
    239-245页
    查看更多>>摘要:针对当前企业智能化生产中,多条工艺路线共享工序以及工单在生产过程中具有多个约束条件(如工期、优先级、产量等)的问题,提出了一种以"等待时间最短"为主的生产排程智能优化算法.综合考虑工单优先级、工期长短和紧急任务插单等因素,通过一种递归算法来计算工单等待时间,以最小化工单完成时间、最大化资源利用率为优化目标,建立了多约束条件下紧急工单处理的快速响应机制.在服装加工企业中的实际应用表明,相比手工排程及其他传统算法,文中提出的优化排程算法不仅缩短了生产周期,力求各工序的负荷率最大化,使企业的生产效率提高了20%及以上,同时还改善了排程系统的稳定性.

    生产排程共享工序智能优化多约束条件

    可重构数据中心网络研究综述

    张登科王兴伟何强曾荣飞...
    246-258页
    查看更多>>摘要:超大规模数据中心成为数字社会的关键基础设施.用户端应用的激增使得数据中心网络(Data Center Networks,DCNs)的东西向流量呈指数级增长,同时端应用的多样化也导致了严重的流量倾斜问题.此外,后摩尔时代的到来和Dennard缩放的失效使得数据中心网络设备容量的增速趋缓.数据中心网络面临用户激增、流量倾斜和CMOS性能墙等多重压力.为解决上述问题,可重构数据中心网络(Reconfigurable Data Center Networks,RDCNs)应运而生.文中首先介绍RDCNs的5个研究驱动力,重点概述了两类物理层使能技术;其次,详细阐述RDCNs研究分类和链路重构、层重构以及拓扑重构这三大设计空间关键技术的研究现状;然后,简述RDCNs理论的研究进展;最后,展望未来研究方向并总结全文.

    可重构数据中心网络使能技术链路重构层重构拓扑重构

    云边协同综述

    陈玉平刘波林伟伟程慧雯...
    259-268页
    查看更多>>摘要:在物联网、大流量等场景下,传统的云计算具有强大的资源服务能力的优点和远距离传输的缺点,而新兴的边缘计算具有低传输时延的优点和资源受限的缺点,因此,结合了云计算与边缘计算优点的云边协同引起了研究者的广泛关注.在全面调查和分析云边协同相关文献的基础上,文中重点分析和讨论了资源协同、数据协同、智能协同、业务编排协同、应用管理协同和服务协同等协同技术的实现原理和研究思路与进展.然后分别从云端和边缘端深入分析了各种协同技术在协同中所起的作用以及具体的使用方法,并从时延、能耗以及其他性能指标方面对结果进行了对比分析.最后指出了云边协同目前存在的挑战和未来的发展方向.本综述有望为云边协同的研究提供有益的参考.

    云计算边缘计算云边协同资源协同数据协同智能协同

    NOMA系统异构网络中联合用户关联和功率控制协同优化

    程云飞田红心刘祖军
    269-274页
    查看更多>>摘要:针对非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)系统的两层异构网络,提出了基于效用函数最大化模型的用户关联与功率控制协同优化问题.在该问题中将系统总能效作为效用函数,在一定的用户服务质量要求(QoS)和最大功率限制约束下,提出一种联合用户关联和功率控制的算法.该算法首先将原问题转换为带参数的多项式形式的问题,在外层循环利用二分法求得最佳的能效因子,然后在内层循环分别利用分布式用户关联算法和功率控制算法得到最佳的用户关联矩阵和最佳传输功率,最终实现系统总能效最大化.仿真结果表明,所提算法在能效方面比单独的固定功率分配方案和固定用户关联方案性能更优.

    NOMA异构网络能效用户关联功率控制

    面向异构通信卫星的地球站组网规划方法

    严佳洁祖家琛胡谷雨邵东生...
    275-280页
    查看更多>>摘要:经过多年的建设发展,卫星通信已经形成了多系列卫星并存、相互支撑、相互补充的通信系统.然而,由于各卫星系统建设时间跨度大,通信技术手段存在差异,如何高效利用异构的卫星通信资源成为了一个实际难题.为此,文中首次根据卫星与地球站的可互通条件构建了系统模型,并将其归结为线性约束下离散变量的非线性优化问题,优化目标是异构卫星波束间的负载均衡,并在此基础上设计了一种两阶段的启发式组网规划方法.最后,根据地球同步卫星网络特性设置了合理的仿真参数,利用Matlab平台进行仿真实验.仿真结果表明,所提方法在面对不同规模的地球站组网时,在平均负载和负载均衡性上均优于一般的枚举搜索和遗传优化算法,可以在短时间内对大规模的信道单元进行组网规划.

    卫星网络地球站网络管理组网规划异构资源优化

    减少核心网拥塞的边缘计算资源分配和卸载决策

    李振江张幸林
    281-288页
    查看更多>>摘要:随着移动互联网和物联网的发展,越来越多的智能终端设备投入到实际使用当中,大量计算密集型和时间敏感型应用被广泛应用,如AR/VR、智能家居、车联网等.因此,网络中的数据流量激增,使得核心网络面临的压力逐渐增大,对网络时延的控制也越来越难,此时云边协同的计算范式作为一种解决方案被提出.针对云边之间的核心网流量控制问题,文中提出了关于减少云边通信流量的资源分配和卸载决策算法.首先使用设计的基于分割时间槽的资源分配算法来提高边缘处理的流量,然后使用遗传算法搜索最优卸载决策.实验结果表明,与基线方案相比,所提算法能够更好地提高边缘的资源利用率,减少云边通信流量,从而减少潜在的核心网拥塞.

    移动边缘计算核心网拥塞资源分配计算卸载

    车载社交网中基于传递概率的路由算法

    张皓晨蔡英夏红科
    289-294页
    查看更多>>摘要:在车载社交网(Vehicular Social Network,VSN)中,车辆移动速度快且行驶方向难以预测,导致网络拓扑结构不断变化,通信链路时常中断,因此在进行消息传输时丢失率和传输延迟都居高不下.为了解决上述问题,针对VSN提出了一种基于传递概率的路由算法(ProSim),利用节点间的机会式相遇来进行消息的传输,根据车辆间的社交关系设计VSN路由算法以弥补通信链路中断带来的高丢失率和高延迟;选取了车辆节点的相遇概率和社会相似度这两种社交关系,对其进行量化并计算传递概率.使用真实的道路数据进行仿真,实验结果表明,ProSim与直接传输算法(Direct Delivery,DD)、Epidemic算法以及PRoPHET算法这3种经典路由算法相比,可以在控制传输开销和传输延迟的前提下,有效提高消息的传输率.

    车载社交网机会式通信社交关系传递概率路由算法

    软件定义网络安全问题研究综述

    董仕
    295-306页
    查看更多>>摘要:软件定义网络是一种新型的网络体系结构,其通过OpenFlow技术来实现网络控制面与数据面的分离,从而达到对网络流量的灵活控制,目前已成为下一代互联网的研究热点.随着SDN的发展及广泛应用,其安全问题已成为亟待解决的重要研究内容.近年来,国内外学者在SDN安全研究领域取得了一定的成果,文中针对SDN的3层架构分别对各层所面临的安全问题及其解决方案进行了系统总结.首先给出了SDN的定义和3层框架;接着依次总结了数据层、控制层和应用层的安全问题以及相应的解决方案;然后分析并讨论了传统网络安全与SDN安全的异同;最后对软件定义网络安全问题未来研究可能面临的挑战进行了展望.

    软件定义网络数据层控制层应用层OpenFlow

    基于MLWE的双向可否认加密方案

    郑嘉彤吴文渊
    307-312页
    查看更多>>摘要:传统的加密方案没有考虑到敌手窃听密文后胁迫发送方或接收方交代加密时使用的公钥、随机数、明文或解密密钥的情况,因此可否认加密的概念在1997年被提出,以解决胁迫问题所带来的信息泄露.目前国内外学者仅提出了几种可否认加密方案,但是普遍存在加密效率过低和膨胀率过高的问题,因此并不实用.文中通过构造"模糊集"的方式来构造一种可抵抗量子攻击的实用双向可否认加密方案.该方案基于多项式环上的模容错学习(Module Learning With Errors,MLWE)困难问题来构造两个敌手无法进行区分的密文分布,并通过卡方统计实验验证了两个密文分布的不可区分性,其安全性可规约到格上的最短独立向量问题(Shortest Independent Vectors Problem,SIVP).文中对方案的正确性、安全性、可否认性、膨胀率和复杂度等进行了分析,并且通过C++实现的实验结果与理论分析相一致.实验结果表明,该可否认加密方案的误码率约为1×10-23,密文膨胀率为5.0,加密速度约为670 KB/s,因此该方案在电子选举和电子竞标等场景具有实用价值.

    可否认加密抗量子攻击格密码对称加密模糊集

    基于斯塔克尔伯格博弈的在线社交网络扭曲信息干预算法

    袁得嵛陈世聪高见王小娟...
    313-319页
    查看更多>>摘要:在新冠肺炎疫情期间,社交媒体以前所未有的速度向全世界传播消息.然而,扭曲信息隐藏在海量社交数据中,对国家安全、社会稳定提出了前所未有的挑战.目前的干预措施大多是建立在对关键节点和关键链路进行控制的基础之上,即删帖和封号,往往效果不佳且容易产生副作用.基于扭曲信息的定义和分析,打破传统思维的限定,在信息蔓延过程中通过发布辟谣信息来干扰扭曲信息的演化过程.借助斯塔克尔伯格博弈理论,文中通过设置奖励来鼓励更多的社交网络用户参与信息对冲过程,从而阻止扭曲信息的爆发效应.基于所提出的斯塔克尔伯格博弈模型,分析了斯塔克尔伯格博弈均衡解的存在性和唯一性,并从理论上推导出斯塔克尔伯格博弈的闭式均衡解,提出了基于最优策略的扭曲信息干预算法.实际网络中的仿真实验表明,相比传统的基于网络结构的免疫策略以及其他基于博弈论的干预算法,所提算法最高可将扭曲信息的传播范围分别降低41%和9%,因此能够有效抑制扭曲信息的传播.

    在线社交网络扭曲信息斯塔克尔伯格博弈信息传播逆向干预