虚拟计算系统体系结构的自适应重构设计

提出一种虚拟计算系统体系结构的自适应重构框架,以解决任务特征与体系结构的动态匹配问题。实现面向动态需求变化和面向物理资源变化的重构算法,在任务特征模型或底层物理结构变化时,能自适应进行线程及虚拟机的聚集,以形成新的任务分配和调度结构,使虚拟计算系统具有较高的运行效率,并通过虚拟机迁移,确保系统负载均衡。

图计算体系结构和系统软件关键技术综述

图计算作为分析事物之间关联关系的重要工具,近年来已成为各国政府及公司争夺的关键技术.学术界和工业界在图计算体系结构和系统软件关键技术方面取得了一定进展.然而,现实场景图计算大多具有动态变化、应用需求复杂多样等特征.这给图计算在基础理论、体系架构和系统软件关键技术方面提出了新的需求,同时也带来了新的挑战.为应对这些挑战,科研人员提出了一系列图计算系统或图计算加速器,通过高性能计算、并行计算等技术来优化图计算过程.综述国内外图计算体系结构和系统软件关键技术的研究发展现状,对国内外研究的最新进展进行归纳、比较和分析,并结合国家发展战略和重大应用需求,选取与我国国计民生密切相关的领域,从典型应用分析总结图计算相关技术的行业进展.最后,就未来的技术挑战和研究方向进行展望.

山东大学体系结构与可信系统团队在隐私计算异构加速领域取得新进展

近日,山东大学网络空间安全学院体系结构与可信系统团队的研究成果被国际会议ASPLOS 2024录用,该会议与ISCA、HPCA、MICRO并称为国际计算机体系结构领域的四大会议,被视作国际前沿体系结构与系统研究的风向标。该论文是山东大学作为第一及通讯作者单位在ASPLOS上发表的首篇论文。

面向系统能力培养的计算机组成与体系结构课程项目式教学改革

针对目前计算机组成与体系结构课程中教学内容缺少产出导向和知识贯穿、实验教学综合性不强、评价手段单一3个问题,提出基于项目制的课程改革和探索,围绕“奋斗一学期,造台计算机”这一复杂工程问题,从重塑以产出为牵引的知识体系,设计项目式实践教学体系,打造“理论+实践”混合式授课模式,建立多元化、分层次、过程性的评价这4方面阐述改革措施,并说明改革成效。

基于Flash的计算机体系结构虚拟实验系统开发

传统实验教学通常面临资金人力有限、实验场所拥挤、设备易损老化等方面的困难和压力,虚拟实验能够克服传统实验的某些制约和弊端,有助于提高教学效率和质量。借助Flash工具及其编程技术,实现了计算机体系结构实验项目可视化仿真,较好地解决了原有实验教学存在的问题,在一定程度上提高了实验教学效果。

计算机系统体系结构的层次设计

计算机系统由许多连通的层和子系统组成,这些层和子系统的交互模式复杂,整体体系结构设计尤为重要.在计算机系统体系结构演变的过程中形成了一些基本设计原理,其中层次设计是设计大规模系统体系结构的有效途径.从Dijkstra的工作开始,计算机系统体系结构的层次设计原理已经被提出很长时间,是计算机系统体系结构设计的重要组成部分.它广泛存在于计算机体系结构设计、网络体系结构设计、云计算、网络虚拟化、软件工程以及计算机科学的很多其他分支.计算机科学技术的演变和革新异常频繁,适用范围广的层次设计模型框架和层次设计方法尤为重要.虽然有不少工作对体系结构层次设计进行研究,但很少有工作对层次设计原则和方法的内涵进行探索,同时缺少统一的层次设计模型框架和评价指标.现有工作的不足主要表现为:(1)对计算机系统层次设计的描述通常是非形式化阐述;(2)现有的层次设计分析以具体系统和应用分析为主,缺少对层次设计机制内涵的理解分析;(3)现有层次设计模型主要局限于所研究的对象系统,缺少统一的层次设计模型框架和评价指标.针对计算机系统层次结构设计的上述不足,该文首先给出了层次设计相关的基本概念及其形式化定义,然后对层次设计研究现状从层次模型设计、层次构件设计、层次跨层设计和层次覆盖设计四个方面进行归类综述.层次模型设计主要包含层次描述模型和层次量化模型,对层次结构针对对象系统特征进行数学描述和推导;层次构件设计将层次结构的某一子结构以单一或较少模块抽象来实现;层次跨层设计是指打破既定层次结构,根据特定需求生成新的层间交互关系;层次覆盖主要是指以虚拟节点和逻辑连接构成的灵活的虚拟平面设计.在此基础上,对层次设计的内涵、设计原则、主要机制和设计路径进行探究和归纳.该文认为简化和效率是计算机系统体系结构层次设计的两个设计原则,抽象和虚拟是支撑设计原则的两个设计机制.相应地,该文给出计算机系统体系结构层次设计复杂性和性能的模型评价框架,得到一些基本定理.该文还对超级计算机系统、软件定义网络和云计算三个层次设计经典系统例子进行讨论,并在文章的结尾对计算机系统体系结构层次设计的进一步研究进行展望.

虚拟数控系统体系结构研究

介绍数控技术的当前发展趋势，提出虚拟数控系统的概念，描述其应具备的功能，认为虚拟数控系统应有完善的培训功能、多媒体的仿真功能、全面的设计功能以及综合的评价功能，其体系结构应由虚拟培训学习平台、虚拟设计开发平台、虚拟操作运行平台以及虚拟监控评估平台４ 部分构成。讨论相应的一些支撑技术即虚拟设计系统、虚拟仪器系统和虚拟运动控制器。

全舰计算环境体系结构和系统集成框架

"全舰计算环境"(TSCE)代表了舰船信息系统集成技术的先进水平,带来舰船系统设计和集成方式的变化。提出一种全舰计算环境体系结构和系统集成框架。全舰计算环境由基础设施和各种领域应用组成。其系统集成框架可以自顶向下分为3个层次,即功能集成、数据集成和物理集成。其中:功能集成包括构件、服务和任务3个层次;数据集成区分实时与非实时应用,包括基于数据分发服务(DDS)的实时数据总线和企业服务总线(ESB);物理集成除网络基础设施外,还包括显示层、核心层和适配层,分别对应人机接口设备、数据处理设备和适配处理设备。全舰计算环境的工程实施将带来工程管理与系统研制模式的变革。

分布式虚拟现实系统体系结构

分布式虚拟现实系统向位于不同地理位置的人们提供了一种通过网络共享资源、互通信息或就特定的问题进行讨论、协作的手段。文中从数据模型、通用参考结构模型、网络拓扑模型、对象管理等几个方面对分布式虚拟现实系统的体系结构进行了分析和讨论，最后指出了需要进一步研究的方向。

网格计算系统的安全体系结构模型研究

文章首先分析了网格计算系统涉及的安全问题,阐述了对其安全机制的考虑。经过剖析当今典型系统Globus实现的网格安全架构解决方案GSI(Grid Security Infrastructure),在借鉴其长处的基础上,以资源映射与管理为切入点提出了较为灵活全面的网格计算系统安全体系结构模型。然后基于该安全体系结构模型在Globus环境下设计和实现了一个安全方案。文章最后介绍了将要开展的工作。

水泥企业计算机集成过程系统体系结构研究

分析了水泥工业的生产特点 ,总结了水泥企业CIPS的体系结构。并根据水泥生产的特点 ,提出水泥企业以生产调度为主线的体系结构 ,并对实施CIPS中的一些关键问题进行了讨论。

支持复杂系统虚拟样机开发的体系结构研究

复杂系统的特点决定了开发过程的高风险性和有限逆转性 ,虚拟样机技术是解决这一问题的一个有效途径。同时 ,系统的复杂性、技术集成性和环境相关性决定了开发过程必然是一个协同工作的过程 ,因此 ,设计开发完善的体系结构对于为复杂系统的开发设计提供服务是至关重要的。该文在提出体系结构的开发标准和性能目标的基础上 ,研究了几种现有的支持复杂系统虚拟样机开发的体系结构的特点 。

计算机集成制造系统(CIMS)的体系结构、模型与方法

本文综述了ＣＩＭＳ的体系结构、模型和方法。首先介绍了基本概念的定义，然后对ＣＩＭＳ的体系结构与模型和方法与工具以表格形式作了介绍，指出了它们的特点。对复杂系统理论在ＣＩＭＳ的应用作了论述，并结合我国情况进行了探讨。最后对存在问题及发展方向进行了讨论。

基于WEB的虚拟实验系统体系结构设计

虚拟实验系统是应用虚拟现实技术来仿真实际物理实验的计算机应用系统 ,介绍了虚拟仪器和虚拟实验的概念 ,探讨了虚拟实验在教学中的重要意义 。

哈佛体系结构下的集装箱码头操作系统计算模型与仿真分析

根据面向哈佛体系结构对集装箱码头物流系统进行建模优化的思想方法,对集装箱码头操作系统的任务调度和资源分配体系机制进行了探讨,提出了一个针对该系统的计算模型。在广义计算机集成制造系统的理论框架下,将该系统的控制决策视为多控制进程间的协同并行计算,基于计算机操作系统的设计理念得出集装箱码头操作系统的计算概念视图,进而融合操作系统分层、微内核、外核、虚拟机和客户/服务器计算等设计思想,建立集装箱码头操作系统的计算模型,并给出相应的控制决策计算框架与模式。最后,利用一个典型的集装箱码头生产作业实例,融合操作系统作业组织思想,自定义多种调度策略,从任务延迟、通过能力和负载均衡等角度对港口物流作业性能进行了评估和分析,验证了所提计算模型的可行性和可信性。

虚拟企业质量管理系统体系结构研究

虚拟企业是一种以产品为核心、以制造资源全局优化为宗旨、以信息技术为支持的新型制造模式。面对以顾客需求驱动的全球市场虚拟企业获得成功的基点是建立以核心企业为龙头的多成员企业间协作与协同机制有效实施面向产品全生命周期的、多企业协同机制下的质量管理。本文通过对虚拟企业质量管理系统体系结构的探讨提出了一种以产品全生命周期质量管理为目标充分体现现代质量管理理念的多维视图的集成体系结构作为构建虚拟企业质量管理系统的一种参考。

虚拟制造系统的体系结构研究

介绍了虚拟制造概念，从通用与专用两个角度比较现有的虚拟制造系统的体系结构，在此基础上，结合以往对制造系统领域研究成果的积累，进行较为系统完整的、合理的虚拟制造系统体系结构设计的初探，并讨论该体系的实现特性。

基于云计算的航天器控制系统自组织体系结构

针对目前航天器控制系统中计算单元冗余备份过多但系统动态效能不足的问题,提出一种航天器控制系统自组织体系结构,通过高速对等网络将系统建立在云计算的基础上,取消单节点的冗余备份,以系统整体能力为单个节点做备份,当出现节点故障时动态迁移其程序和数据到其他正常节点以继续其功能,从而实现系统在故障时计算体系的动态聚合重构.

基于虚拟故障端口法的变结构电力系统故障计算方法

在变结构电力系统中创建网络操作端口和虚拟故障端口 ,向网络操作端口追加一对称网络模拟网络操作 ,向虚拟故障端口追加一组对称或不对称的简单网络模拟故障 ,在序坐标下建立起变结构电力系统故障计算模型 ;以网络操作端口和虚拟故障端口为边界端口将变结构故障电力系统分解成模拟网络操作的对称网络部分、无故障对称网络部分和描述故障的简单网络部分 ,基于补偿法和叠加原理 ,提出了一种变结构电力系统故障计算的新方法。这种方法具有 :①可自动适应电力系统网络结构的变化 ;②无需形成复合序网 ;③简单故障与复杂故障计算方法统一 ;④互感支路故障与非互感支路故障模拟方法相同 ;⑤模拟故障的网络结构十分简单 。

谈计算机系统结构课程体系改革

文章总结了我校计算机系统结构课程体系在教学实践中的经验,分析计算机系统结构课程体系中的课程特点,在传统教学模式基础上,对教学方法、教材选用、教学内容和实践环节改革进行阐述。该项改革取得了良好效果,提高了学生对计算机硬件课程的学习兴趣,增强了学生的综合能力。