SCORM运行时环境支持流式视频点播关键技术研究

SCORM运行时环境支持流式视频点播是丰富SCORM课件媒体展现能力的关键技术,但在当前成品系统中鲜有实现。文章从分析原因入手,通过解决造成此情况的根本问题,提出了基于Flash Video技术SCORM运行时环境支持流式视频点播实现方案,较好实现了SCORM运行时环境对流式视频点播的支持。文中还介绍了实现方案的具体优势与局限性。是SCORM运行时环境对流式视频点播的支持相关技术的较全面介绍。

基于动态完整性度量的机密计算运行时监控方案

机密计算(confidential computing,CC)技术基于硬件可信执行环境(TEE),通过隔离、完整性度量和远程证明等技术保护使用中数据的机密性和完整性,并免受特权敌手的攻击.然而,现有机密计算平台的完整性度量和远程证明机制主要针对启动时,而缺少运行时完整性保护,例如当用户工作负载潜在的内存漏洞被敌手利用时容易遭受控制流劫持等攻击,目前仅包含启动时完整性保护的机密计算平台无法有效防止或者检测此类运行时攻击.针对该问题,提出了一种基于动态完整性度量的机密计算运行时监控方案,通过向TEE中引入控制流和数据流度量,并扩展可信验证方功能以进行运行时远程证明,实现了机密计算平台内用户工作负载的运行时完整性保护.使用CSV/SEV服务器作为机密计算平台,在其机密虚拟机/容器基础上进行了系统原型实现与实验评估,评估结果表明,方案在增强运行时安全性的同时,引入了约16%的性能损耗.

SCORM实时运行环境数据模型的实测研究

SCORM是一套源自美国的E-Learning课件标准,在国际范围内有较大影响。SCORM对数据模型的描述较为抽象,普通用户和开发者较难理解和掌握。应用JavaScript针对SCORM实时运行环境(SCORM RTE)建立的模型检测程序,可以在Moodle平台上观察SCORM数据模型的逻辑表现,并展示出LMS平台与SCORM数据模型的交互规律。

多核编程模型运行时环境的自适应性研究

针对多核编程模型运行时环境易造成处理器核资源竞争加剧以及可扩展性较差等弊端,基于动态反馈控制思想,将资源分配、运行时控制、任务执行视为有机整体,提出了自适应协同调度模型ACSM.ACSM采用集中式与分布式相结合的协同机制,动态调节处理器核资源在不同应用负载间及其内部的分配与管理.ACSM的优势在于充分体现了多核编程模型良好的可编程性和可移植性,消除了传统多核运行时环境显式指定核数的弊端,增强了处理器核资源分配的高效性和自适应性.实验结果表明,ACSM在提高多核编程模型易用性的同时,减少了系统处理器核资源的不良竞争,提升了系统的整体性能和资源利用率.与仅依赖多核编程模型运行时环境的调度算法相比,ACSM使应用程序的运行时间缩短了近50%,并且随着应用程序数量的增加效果更加显著.

基于类型的运行时环境存储管理算法

基于类型进行分类管理堆空间的垃圾回收算法通过废弃对象复用来降低运行时环境创建对象所需时间开销,同时还通过线程缓存、租赁等技术进一步增强运行时系统的存储管理效率.运行实验表明,该算法能够在回收线程和工作线程之间实现细粒度的并行性并缩短对象申请和回收时间,进而能够减少工作线程的停顿现象,增加服务器应用的平滑性以及提高堆空间的使用效率.

下一代汽车软件系统运行时环境通信算法的研究

以软件复用、支持分布式功能开发为主要目标的汽车电子下一代架构规定了ECU软件架构和新的开发过程,其中运行时环境是实现上述目标的关键。在研究下一代架构虚拟功能总线通信语义的基础上,结合应用部署的需求,提炼出下一代架构运行时环境的通信问题,即如何统一管理和支持构件在ECU内和ECU间的通信,设计出通信算法。实验结果表明,设计的通信算法能实现虚拟功能总线的全部通信语义。

一种最大化内存共享与最小化运行时环境的超轻量级容器

容器技术的兴起带来了数据中心的深刻变化,大量软件转为微服务方式部署与交付.如何优化海量用户环境下大规模容器的启动、运行与维护问题具有广泛的现实意义.目前以Docker为代表的主流容器技术已经取得较大成功,但在镜像体积、资源共享等方面仍有较大改进空间.梳理了虚拟化技术的发展过程,阐明轻量级的虚拟化技术是未来的研究方向,对数据敏感型应用至关重要.通过建立库文件共享模型,探究了库文件的共享程度对容器最大启动数量的影响.给出了一种超轻量级的容器设计方案,通过细化可操作资源的粒度,使得支撑应用程序运行的容器运行时环境最小化;将依赖库文件与可执行二进制文件单独抽取成层,实现了容器对主机内存资源的最大化共享.根据上述方案实现了一种超轻量级容器管理引擎:REG(runtime environment generation),并定义了一套基于REG的工作流.在镜像体积、启动速度、内存占用、容器启动风暴等方面进行对比实验,验证了所提方法在大规模容器环境下的有效性.

环境感知自适应软件的运行时输入验证技术综述

随着软件智能化与大数据时代的到来,环境感知自适应软件作为智能软件中的代表趋于流行。环境感知自适应软件有两大特征:1)“环境感知”,即能够通过传感器等设备感知周围环境并采集环境数据;2)“自适应”,即能够基于采集的环境数据自适应地进行软件决策。这类软件的主要表现特征为在运行时刻能够动态感知周边环境的变化并进行交互,从而做出决策。此外,随着大数据时代的到来,越来越多的人工智能模型被使用并被期望能够帮助环境感知自适应软件更好地实现自适应机制,使其能够更加智能地通过与环境的感知交互来做决策。一方面,由于运行时环境复杂,该类软件的运行时环境情况往往难以估计和预料,使得其在实际部署后运行在复杂环境中的可靠性很难通过事先测试得到有效保障,这也成为了这类软件在运行时得到有效质量保障所面临的一大挑战。而另一方面,此类软件对人工智能模型的应用与人工智能模型基于统计的核心特征,使得其在运行时刻选择应用人工智能模型来进行辅助决策也存在一定的局限性,这更加剧了保障此类软件在运行时刻质量的难度。因此,如何能够在此类软件的实际部署运行时更好地保障其运行质量与可靠性成为了当今智能软件工程的一个广泛研究的问题。与此同时,输入验证被认为是保障运行时刻软件质量的一大常用手段,它通过对软件输入进行有效识别,来避免不合适的输入在运行时刻被输入软件而影响软件行为。基于此,文中对环境感知自适应软件的运行时输入验证技术进行总结与综述,基于此类软件的两大特征,从“环境感知”方面的环境数据感知模块的输入验证及“自适应”方面决策模块的输入验证两个方面,分别对已有技术进行调研与综述。同时,文中还探讨了对环境感知自适应软件的运行时输入验证技术问题中的主要性能挑战,为实现更加高效的输入验证做框架性总结。最后,还对人工智能技术广泛应用于环境感知自适应软件的现状带来的对此类软件额外决策的挑战做了讨论与分析,已有工作对此挑战的探索也让此类软件进一步成熟,并为其未来集成决策逻辑演化从而达到软件自成长的理想提供支撑。通过对相关技术的综述,试图为相关领域的科研工作者勾画一个对环境感知自适应软件在运行时刻较清晰的质量保障框架,为未来的相关研究提供可能的方向与角度。

不良天气和路面环境对交通信号配时方案的影响

针对不良天气和路面环境下沿用正常天气交通信号配时方案时信号控制效益下降的问题,从不良天气和路面环境下交通流运行特征入手,分析了因天气和路面环境改变导致的以经典信号控制理论为优化基础的信号配时方案演变情况,采用Vissim软件建立了哈尔滨市嵩山路与淮河路交叉口良好天气与雪天的交通信号控制仿真模型,并进行了案例分析。分析表明:雪天及时调整信号配时方案,与仍采用良好天气情况下的信号配时方案相比,能有效降低车辆在信号交叉口的停车次数和延误,提高交叉口的通行效率。这一分析结果适用于所有不良天气和路面环境下的交通信号优化控制。

数据流Java并行程序设计模型的设计、实现及运行时优化

提出了一种具有数据流特征的Java并行程序设计模型,并针对该模型提出了一种基于运行时信息反馈的自适应优化算法,使得运行时系统可以利用数据流程序所暴露出的数据并行性,加速程序的运行.此外,在该模型中加入了数据流多态的概念,扩展了该模型的面向对象特性.在一个实际的开放源码Java虚拟机中实现了上述程序设计模型及优化方法.在实际多核多线程机器上的实验结果表明,所提出的程序设计模型及优化能够充分利用硬件的并行处理能力,显著地提高了程序的性能.

基于协调组的RTI时间管理方法

针对目前运行支撑环境(RTI,Run-Time Infrastructure)时间管理方法中存在的时间推进效率低及网络带宽占用量大的问题,提出基于协调组的RTI时间管理方法并将其应用于BHRTI 2.3时间管理服务.将仿真系统中节点划分为不同的协调组并设置协调者,通过分组局部协调逐步达到全局的时间同步.实验结果表明,该方法在仿真节点时间推进速度及网络带宽占用量方面优于同等条件下的其他RTI时间管理方法.

网格环境下基于HLA的分布式仿真研究

阐述了基于高层体系结构 (HL A)分布式仿真的基本概念 ,针对目前面临的计算资源浪费、任务负载无法动态平衡、海量数据难以存储与处理等瓶颈问题 ,着重分析了 HL A分布式仿真技术存在的局限性 ;并结合网格技术的特点 ,探讨了网格技术在分布式仿真应用中的优势和开放式网格服务结构 (OGSA)的网格服务与实现方法。以 Cross Grid项目的网格环境下基于 HL A的分布式仿真应用为例 ,介绍了一种网格增强的 HL A/ RTI架构和将 HL A向网格的三层移植方法。展望了基于 HL A分布式仿真技术的发展前景并预测了可能面临的问题。

基于组播组的联邦时间推进策略

从时间管理与数据分发管理(DDM)相结合的角度出发,针对当前HLA/RTI规范中计算时戳下限(LBTS)的“过于保守”的缺陷,为了减少计算开销和时间延迟,提出了三种基于DDM组播组的联邦时间推进策略:基于静态组播组策略、基于动态组播组策略和基于动态“扩展组播组”策略,仅利用组播组中的局部信息来计算LBTS,并结合乐观机制来克服因组播组动态变化而可能引起的时间失序。最后讨论了推进策略的性能改进方法及其适用范围。

基于虚拟机的嵌入式软件测试环境

嵌入式软件的系统测试需要系统测试环境的支持,而当前使用最多的专用测试环境,因为可移植性较差,极大的限制了测试用例的可重用性。文中提出了一种全新的基于测试虚拟机的软件测试环境,并且详细介绍了测试虚拟机的原理以及利用微内核模式对测试虚拟机的体系结构进行设计。

HLA/RTI下周期与非周期任务调度的实时性改进

为了把高层体系结构的标准应用到实时系统中,必须确保运行时支撑环境的实时性.联邦成员间相关的任务之间有优先顺序约束关系,在联邦成员内调度运行时较难提供可预测的响应,因而难以保证所有任务尤其是非周期任务的实时性.以任务调度理论的角度在联邦成员内部综合调度周期与非周期任务运行的D-EDF(Double-Earliest Deadline First)策略,既能舍弃部分冗余数据使周期性任务在截止时间前高效完成,又能调度非周期性任务规则的运行提高实时响应速度,使得联邦成员可以高效地处理有优先顺序约束关系的任务,进而改进了运行时支撑环境的实时性.最后证明了D-EDF调度策略的可行性.

通用分布式仿真环境研究

高层体系结构 (HLA)正在逐步成为下一代分布式仿真的基础体系结构 ,各种基于 HLA的仿真对象 /模型以及不同版本的运行时基础结构 (RTI)也正在积极地开发中。分析了不同版本的 RTI之间的互连互通 ;不同仿真对象的平台独立性与语言无关性 ;不同仿真对象之间的互操作性 ;仿真对象的可重用性 ;开发仿真对象的复杂度问题。结合 WWW技术 ,设计了一个通用分布式仿真环境 GDSE的可行性 。

航天器微振动环境分析与测量技术发展

文章分析了航天器在轨运行时出现的准稳态加速度、瞬变加速度、振动加速度的来源及对航天器产生的影响。介绍了美国、欧空局及我国的航天器微振动测试技术现状。并就Olympus卫星、Oicets卫星和我国“神舟”号飞船的情况,深入讨论了微振动测试的方法与结果。

面向实时数据的CPS一体化建模方法

信息物理系统(cyber-physical system,简称CPS)是一个在环境感知的基础上整合了物理和计算元素的系统,它可以智能地响应真实世界的动态变化,具有重要而广阔的应用前景。然而,CPS工作在复杂的物理环境中,周围的物理变化会对CPS的行为产生影响。因此,确保CPS在复杂环境中的安全性和可靠性至关重要。提出了一种面向实时数据的一体化建模方法,通过定义一系列的规则,将领域环境模型组合到运行时验证过程中去,从而保证CPS在不确定环境中的安全性和可靠性。该方法首先为环境建立数学模型。然后,设计合并规则将相同系统参数下仅有一个环境影响因子的数学模型合并为相同系统参数下有一个或多个环境影响因子的数学模型。之后,定义转换规则,将数学模型转换为伪代码表示的环境模型。最后,根据组合规则将环境模型组合到运行时监视模型中执行验证。该方法使得监视模型更加完整、准确,当环境发生变化时,通过动态调整参数范围使得CPS中的安全属性在复杂的物理环境中仍然得以满足。将该方法应用到移动机器人避障实验中,对影响电池容量的温度和湿度进行数学建模,然后将环境模型组合到监视模型中去,最终实现在执行任务前可以根据不同的物理环境准确地给出续航时间安全提醒。

基于SCORM的在线试题开发工具的研究

在线练习和测试是网络学习的重要组成部分。但目前多数开发工具实现的在线试题课程、学习管理系统很难标准化地记录测试结果、学习者反馈等重要学习数据。通过探索SCORM RTE API,SCORM Data Model Elements以及SCO和LMS之间的通信机制,给出了一个符合SCORM的Dreamweaver试题开发插件的范例,实现了标准化的数据跟踪和记录。

在Windows环境中打印DOS屏幕

有个棘手的小问题同时困扰着Windows的新老用户:不能打印在Windows环境中运行的DOS程序的屏幕。在普通的DOS操作系统下运行DOS应用程序时,只要轻轻一按PrtSc键,PC机的ROM BIOS内的一个例程便把屏幕输出到打印机。(如果DOS应用程序运行在图形方式,则必须预先安装DOS的GRAPHICS应用程序。在这种情况下,执行屏幕转储的例程是驻留在内存的GRAPHICS程序码,而不是BIOS的程序码。)但是,在Windows的DOS会话期运行同一个应用程序时按PrtSc键。