过滤器数据结构研究综述

过滤器数据结构可以近似地判断某个元素是否属于给定集合。典型的过滤器数据结构,如布隆过滤器、布谷鸟过滤器、商过滤器,以牺牲查询准确性为代价换取更低的内存空间消耗和查询时间开销。因此,得益于空间时间高效性,过滤器数据结构现已被广泛应用于计算机网络、物联网、数据库系统、文件系统、生物信息学、机器学习等领域的近似成员资格查询操作中。自20世纪70年代以来,过滤器数据结构受到了广泛的研究,在诸多领域取得了重要的进展,其研究思路也在不断变化。文中整理了近五十年来关于过滤器数据结构的经典研究成果,从过滤器数据结构的原理出发对已有工作进行分类总结,并比较不同工作之间的引证关系和改进思路,最后讨论了过滤器数据结构的未来研究方向。

多天线无线充电器的安全布置研究

多天线无线充电器的安全布置问题(SPINNER)涉及给定一组无线可充电设备和一组无线充电器,每个充电器都配备了多根有向天线,需确定其功率水平和策略(包括充电器的位置和天线方向),以最大化整体充电效用,并确保目标区域内任意位置均满足电磁辐射安全约束。文中考虑了两种场景,分别是具有给定位置集的多天线无线充电器的安全布置(SPINNER-G)和具有任意点的多天线无线充电器的安全布置(SPINNER-A)。首先,采用分段常数函数近似非线性充电功率函数,并将二维区域划分为有限数量的子区域,使得无限的电磁辐射安全约束减少为有限个。然后,针对SPINNER-G,提出了一种最大覆盖集提取方法,以限制无线充电器的方向。针对SPINNER-A,构造了最大相交情况,以限制充电器的位置和方向。文中提出了两种基于线性规划的贪心方案,分别求解SPINNER-G和SPINNER-A,近似比均为1/2-ε。仿真结果表明,所提算法在充电效用方面相比3种对比算法至少提高了54.2%。

学习型过滤器综述

作为一种高效的概率性结构,过滤器可以高效地解决近似集合成员查询问题。近年来,随着机器学习技术的发展,一些学习型过滤器表现出色,超越了传统的过滤器。这些学习型过滤器考虑数据分布信息,将集合成员查询问题视为二分类问题,实现了超越传统过滤器的性能。受此启发,学习型过滤器研究领域迅速发展,出现了多个变种。然而,目前还缺乏对近些年相关工作的系统性回顾和比较。为了填补上述空缺,文中全面回顾了近年来的学习型过滤器相关工作,并展望了未来的发展方向。

基于MapReduce的大规模网络社区发现算法

社区发现是社会网络挖掘领域的基本问题。随着海量数据的迅速产生,传统社区发现算法愈发难以处理大规模社会网络。因此,针对大规模网络设计高效的社区发现算法意义重大。文中提出了一种基于MapReduce和k中心聚类的新型分布式算法。首先,该算法提出“朋友圈系数”技术,该技术可更加准确地度量结点间的距离。其次,该算法提出“两阶段k中心聚类”技术,该技术在选取中心点过程中融入结点中心度启发式信息,可显著优化输出结果的模块度。最后,该算法提出“以模块度为优化目标的社区融合”技术,该技术能够在无先验知识的前提下自动确定网络中的社区数目。实验结果表明,所提算法的社区发现结果模块度明显优于最先进的社区发现算法。例如,相比LPA算法,其将模块度平均提升9.19倍。

Air-Ground Collaborative Mobile Edge Computing:Architecture,Challenges,and Opportunities

By pushing computation,cache,and network control to the edge,mobile edge computing(MEC)is expected to play a leading role in fifth generation(5G)and future sixth generation(6G).Nevertheless,facing ubiquitous fast-growing computational demands,it is impossible for a single MEC paradigm to effectively support high-quality intelligent services at end user equipments(UEs).To address this issue,we propose an air-ground collaborative MEC(AGCMEC)architecture in this article.The proposed AGCMEC integrates all potentially available MEC servers within air and ground in the envisioned 6G,by a variety of collaborative ways to provide computation services at their best for UEs.Firstly,we introduce the AGC-MEC architecture and elaborate three typical use cases.Then,we discuss four main challenges in the AGC-MEC as well as their potential solutions.Next,we conduct a case study of collaborative service placement for AGC-MEC to validate the effectiveness of the proposed collaborative service placement strategy.Finally,we highlight several potential research directions of the AGC-MEC.

边缘智能协同技术及前沿应用专题序言

随着边缘计算与人工智能技术的高速发展,两者结合催生了一种新兴计算范式——边缘智能,在推动边缘计算技术优化的同时助力解决人工智能在“最后一公里”落地的关键问题。因此,边缘智能在工业物联网、智慧城市、无人驾驶、无人作战、疫情防控等领域得到了广泛应用,并吸引了国内外政府、工业界与学术界的高度关注,在基础科学理论、关键技术方法、新兴系统及应用等方面都取得了诸多创新性和突破性的成果。《计算机科学》策划了“边缘智能协同技术及前沿应用”专题,希望能为相关领域的专家学者提供交流合作、发布最新前沿科研成果的平台,促进学术界和工业界的深度融合,推动中国计算机领域的发展。

面向低空智联网频谱认知与决策的云边端融合体系架构

介绍了面向低空智联网频谱认知与决策这一典型应用场景的新型体系架构。首先,分析了低空智联网频谱安全管控与高效共享面临的挑战,凝练了亟待解决的关键科学问题。其次,以云边端深度融合支撑低空智联网频谱管控和共享为思路,提出了面向低空智联网频谱认知与决策的云边端融合体系架构。接着,探讨了基于云边端融合的低空智联网频谱快速精准认知与敏捷适变决策等关键技术。最后,介绍了该体系架构的未来研究方向。

实时三维超声血管斑块定量分析技术检测颈动脉斑块特征的临床价值

目的探讨实时三维超声血管斑块定量分析(VPQ)技术在评价颈动脉斑块所致血管狭窄程度中的临床应用价值。方法选取102例颈动脉斑块患者共130处颈动脉斑块,应用实时三维超声VPQ技术测定颈动脉内中膜厚度、最窄处斑块厚度、面积狭窄率、标化壁指数(NWI)及斑块回声强度,根据局部面积狭窄率判定颈动脉狭窄程度,并与CTA所测颈动脉狭窄程度进行对照。结果实时三维超声VPQ测得颈动脉局部管腔轻度狭窄15处、中度狭窄78处,重度狭窄37处;CTA测得颈动脉局部管腔轻度狭窄11处,中度狭窄71处,重度狭窄48处。实时三维超声与CTA对颈动脉斑块所致管腔狭窄程度的一致性检验为Kappa=0.765;实时三维超声VPQ技术测得颈动脉不同狭窄程度者间NWI值两两比较差异均有统计学意义(均P<0.05),其余参数比较差异均无统计学意义。结论实时三维超声VPQ分析技术能够准确测定颈动脉斑块所致血管狭窄程度,并可对相关指标进行量化分析,具有重要的临床应用价值。

肌酸激酶、肌酸激酶同工酶、肌钙蛋白指标在新兵身体状况评估中的意义

目的探讨肌酸激酶(creatine kinase,CK)及其同工酶(creatine kinase-MB,CK-MB)和肌钙蛋白Ⅰ(cardiac troponinⅠ,CTnⅠ)指标在新兵身体状况评估中的意义。方法选择2019秋季武警某部新入伍战士1660名为研究对象,入伍14 d检测CK值,其中CK值高于90%分位数人员归入高CK组,低于10%分位数纳入对照组;比较两组人员既往运动史、入伍14~90 d临床症状情况,以及入伍90 d后CK、CK-MB、CTnⅠ、CK较入伍14 d的改变量。结果(1)1660名士兵入伍14 d CK中位数(四分位数)为321(201,592)U/L,整体分布呈左偏态分布,95%医学参考值范围为33.59~1906.53 U/L。(2)入伍14~90 d,高CK组166例样本中38例(22.89%)出现临床症状,对照组166例样本中8例(4.82%)出现临床症状,两组比较差异有统计学意义(χ^(2)=22.71,P<0.01,OR=5.86,95%CI:2.64~13.01);高CK组中16例(9.64%)有既往训练史,对照组中有35例(21.08%),两组比较差异有统计学意义(χ^(2)=8.36,P=0.004,OR=0.40,95%CI:0.21~0.75)。(3)入伍90 d,两组样本CK-MB值、CTnⅠ值均在正常范围内,高CK组较对照组CK值低、CK改变量大、CK-MB值低、CTnⅠ值高。结论新兵体格复查时,CK医学参考值范围推荐为33.59~1906.53 U/L,同时无明显临床症状时血清CK值升高无需过多关注。新兵集训的运动量及持续时间可能无法导致CK-MB、CTnⅠ升高,其他阳性指征时查血清CK-MB、CTnⅠ亦可能无临床意义。