链接连接联结——中国科技网30年发展回顾与展望

【目的】自1994年4月专线接入国际互联网,中国内地开启了翻天覆地的互联网时代。历经三十年,中国科学院主导建设的学术性、非营利科研网络——中国科技网(CSTNET),在波澜壮阔的中国互联网发展进程中,扮演着重要角色。为此,本文以中国科技网为案例,通过回顾三十年发展历程,管窥蠡测中国互联网发展史。【方法】依托案例分析方法,本文回溯了中国科技网各个历史时期的关键技术与工程实施,探讨了当前和未来网络创新性探索的建设性方向,并展示了基于中国科技网的典型领域应用示范以及国际化互联互通的建设情况。【结果】展望未来,明确了新一代中国科技基础设施的建设规划,包括发展定位、关键技术迭代方向、一体化建设方案以及面向开放科学的探索实践等。希望上述案例分析,能够对更好地了解中国互联网发展史、探索科教网络基础设施建设有所裨益。

基于容器化的快速射电暴搜寻GPU并行优化

【应用背景】快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)搜寻是500米口径球面射电望远镜(FAST)的重要科学目标之一,其计算复杂度高,数据量大,当前算法GPU利用率偏低,数据处理需较多的人工介入操作。【目的】在不修改算法实现的前提下,实现进程级GPU并行优化,提高GPU整体资源利用率,简化算法运行调度,支持利用自动化脚本驱动计算过程。【方法】利用容器化封装FRB搜寻算法,结合GPU聚合技术实现多个FRB搜寻计算容器的多进程并行,支持GPU闲时复用。通过容器化封装屏蔽了GPU调用、依赖库管理等技术细节,减少人工介入操作。【结果】算法实验结果表明,在不修改原始算法、不增加GPU资源的前提下,将单GPU绑定6个计算进程,并行优化可实现FRB搜寻算法的加速比达到5.3,并行效率达到0.88,取得良好的并行效果。【结论】基于容器化封装及进程级GPU聚合的并行优化,可实现GPU利用率及计算效率的提升,有效支持自动化处理。该方法还具有良好的通用性,可适用于类似应用的并行优化。

信息系统访问控制的层次模型

信息系统访问控制用以在不同层次上要保护不同类型的客体对象。按照客体类型及其层次关系将访问控制逻辑分层处理,在不同层次上采取与客体特点相符的访问控制技术,从而形成一种访问控制的层次模型。在功能模块级采取基于角色的访问控制,而在数据对象级采用基于规则的实现方式。分层结构将复杂的访问控制分解为若干个在不同层次上易于处理的问题,降低了问题复杂性,并使得各层之间互相独立,灵活性好,易于实现、维护和扩展。

科技数据网格中基于事件驱动的异步消息传输模型

典型数据网格实例在异构节点之间的数据传输效率低效。为了克服其缺点,提出了一个基于事件驱动的异步消息传输模型,给出了相关定义,论述了该模型的体系结构,并应用于科学数据网格中数据访问中间件当中。初步应用表明,该文提出的基于事件驱动的异步传输模型方案,对于具有数据海量性的科学数据网格具有重要意义。

天文数据处理流水线可视化建模的研究与实现

天文数据规模大,计算需求强,处理过程复杂,传统天文数据处理大多依赖手工操作,效率较低。面向FAST巡天快速射电暴研究的需求,提出天文数据处理流水线可视化建模研究方法,通过数据驱动模式实现流水线模型的自动化运行。在流水线模型中定义了数据处理流水线、算法模块、数据集等对象,通过交互式流水线建模构建流水线模型。流水线建模工具基于MVC模型设计,通过g RPC实现前后端的高效通信,实现流水线的可视化建模,进而支持数据处理全生命周期管理,简化数据处理流程,提高天文科学研究的效率。

西方经济学者对市场竞争的利弊分析及其政策意义

主要基于静态的竞争均衡和动态的竞争过程,西方经济学对于市场竞争进行了二维分析。作为一种静态的结果和状态,竞争均衡通常认为是有效率的,能够带来很大的社会福利。但是,作为一个动态的过程和行为,竞争虽然能够处理“分立”的信息,形成真实的市场信号,但它会造成大量的重复浪费,导致众多的市场失灵,因而存在很大的成本。面对竞争的双重效应,正确认识和处理竞争与垄断的关系,制定正确的制度规则显得十分必要。

访问控制聚合模型研究

文中在研究授权关系表的基础上,通过对访问控制信息在用户端、权限端的聚合处理,形成基于角色、基于分组的权限管理方法,实现对复杂信息系统的授权管理.文中还对上述两种方法进行了分析对比,并对访问控制聚合的有效性进行了分析.结果表明,访问控制聚合是解决大型复杂信息系统访问控制的有效方法,且基于角色的方法通常更易于满足系统的安全要求.

基于访问历史的引用监控器扩展模型

对传统的引用监控器模型进行扩展,提出了采用基于访问历史访问控制技术(HBAC)的引用监控器扩展模型,通过记账机制以记录用户访问历史的所有动作,并采用数据分析技术对访问历史记录进行分析,依据分析结果动态调整访问控制规则,从而达到限制合法用户非法使用系统资源的目的,所开发的原型系统已部署测试.提出的模型框架可以规范合法用户在系统中的行为,从技术上实现对合法用户非法使用系统资源的监管.

基于角色的访问控制框架的研究与实现

介绍一种基于角色的访问控制框架,详细阐述了该框架的实现原理和工作机制。基于角色的访问控制(RBAC)是一种关于授权管理的概念模型,与传统的授权策略相比,它更加灵活、安全且易维护。基于角色的访问控制框架在原理上对RBAC基本模型进行了概念扩展,根据大规模数据资源授权管理的需要,提出了更加细化的资源概念和明确的权限判定机制。

一种量化关联规则挖掘算法

提出了一种新的挖掘量化关联规则的方法。该方法使用聚类算法把数据库中的交易记录分成若干个簇,把簇投影到数值型属性所在的域,形成重叠的、有意义的区间。实验结果显示,这种方法能够有效地挖掘量化关联规则,并且能够发现以前的算法可能遗漏的重要的规则。

生态研究数据库系统的设计与开发

列表类型数据是生态研究中最为常见的数据形式。在分析列表类型数据特征及其与元数据关系,数据安全和共享策略等问题基础上,提出了生态研究列表类数据管理系统设计和开发方案。研究认为数据集的元数据不仅是对数据集实体的说明,而且一定程度上决定着数据集实体的内容和数量,以及数据集实体之间的内在联系,这种联系正是进行列表类型数据管理依据所在。

科学数据挖掘网格服务框架

在分析科学数据网格环境下数据挖掘之特点的基础上,提出了科学数据挖掘网格服务框架。科学数据挖掘网格服务以网格服务的形式提供了科学数据网格环境下的数据挖掘解决方案。与传统的数据挖掘系统相比,科学数据挖掘网格服务具有诸多优点,更适合科学数据网格和科学数据库环境。目前已经实际应用于几个数据库中,不仅具有简单的查询检索功能,而且可以进行数据统计分析及知识发现,进一步提高了科学数据网格服务的水平。

黄土高原资源环境数据库中科技文献摘录数据的管理

通过对科技文献中的科学数据特性的分析,采用B/S数据库体系结构以及合理的安全和用户管理策略,应用O racle数据库系统,建立了面向用户的数据查询和用户自主管理数据的网络数据库管理平台。数据的选编突出黄土高原生态研究的区域特色和重大科技需求,偏重生态因子、生态过程的试验、监测数据收编,同时注重数据的基础性、客观性、历史性特点。对于时空跨度较大的生态研究来说,本数据库无疑是一个具有历史价值的、专业特色突出的科学研究基础数据库。

基于过滤器的Web访问模式挖掘

针对传统Web访问模式挖掘系统中用户识别和会话识别的复杂性和不准确性,该文提出了基于过滤器的Web访问模式挖掘系统。它能够准确地识别用户和会话,为挖掘算法提供优质的数据。给出了日志过滤器的实现和部署,提出了Web访问模式的挖掘算法。目前该方法已经广泛地应用于科学数据库系统中。

科学数据网格中数据访问中间件的研究

基于Globus的网格技术提供了数据访问的统一服务接口,但它本质上还是Client/Server模型,在发布和发现服务上采用集中式模式,所以可扩展性差,而且对海量数据访问比较低效。为此结合P2P一些特性,提出了一种数据访问中间件框架,具有可扩展性、数据访问高效性等特点,并实现了基于它的数据查询功能。

科学数据网格中分布式查询处理体系结构的研究

数据网格是一种有效的分布式数据管理体系结构,该结构下的分布式查询处理和其他环境下的分布式查询处理有很多不同的地方,如结点的自治性等。根据科学数据网格分布式查询处理的特点,提出了该环境下分布式查询处理的体系结构,并给出其协商机制。

一种分布式Twitter数据处理方案及应用

针对社交媒体数据的特点及其分析的挑战性,提出了一种基于实时计算框架Storm、批处理框架Hadoop和高效可水平扩展的No SQL数据库Mongo DB的分布式社交媒体数据处理方案,并依此指导实现基于Twitter流式数据的流感疫情可视化分析系统。实验证明,该分布式方案能较好支持Twitter流式数据的高效处理和储存,使之满足系统的性能需求。

基于Twitter的流感疫情可视化系统

介绍了当下社交媒体的蓬勃发展以及基于社交媒体数据的多领域应用,阐述了利用Twitter数据对流感疫情监测的优势和可行性,着重论述了基于Twitter的流感疫情可视化系统的详细设计和具体实现,并讨论了系统的意义和应用方向.