课程文献中心 更多>>

关键词： 分布式系统   拜占庭失败   稳健估计   Lipschitz条件  

摘要： 随着大数据时代的到来,数据量迎来了爆发式的增长,为社会发展带来了新的动力,但同时也对存储空间和计算资源带来了非常大的挑战。为此,相关学者提出一种新型的计算框架——分布式系统。海量的数据被分散地存储在若干台局部机器上,局部机器负责本地计算并将信息传递回中心机器,中心机器负责对信息进行聚合与传播。然而,在信息传递的过程中可能会存在“拜占庭失败”的问题,即部分局部机器因为受到外部攻击而返回任意错误的信息。因此,构建一种拜占庭稳健的分布式算法是非常有意义的。本文在中心化的分布式系统框架下,使用Lipschitz条件对经典的按维度取中位数方法进行改进,提出适用于同质数据集下的Lipschitz-CM方法。该方法通过Lipschitz条件筛选出更多来自正常局部机器的梯度信息保留下来,提高梯度信息的利用率,使得参数估计向着更加稳健的方向进行更新,并通过理论推导,证明了其收敛速度为O(?)的形式。数值实验的结果表明,Lipschitz-CM方法相比于已有的几何中位数方法和按维度取中位数方法,具有更好的稳健性和有效性。针对异质数据集的情况,本文使用分桶操作对Lipschitz-CM方法加以改进,提出分桶Lipschitz-CM方法。该方法对所有局部机器返回的梯度进行分桶求均值操作,降低梯度之间的异质性差异,之后再使用Lipschitz-CM方法进行聚合,从而提高Lipschitz-CM方法在异质数据集上的表现,并通过理论推导证明了分桶Lipschitz-CM方法与Lipschitz-CM方法具有相同的收敛速度,并不会带来额外的计算复杂度。数值实验的结果也表明,分桶Lipschitz-CM方法在异质数据集上具有更好的表现效果。

摘要： 声像档案是指社会组织及个人在从事各种活动中所形成的对国家和社会具有保存价值的，以照片（包括数码照片）、底片、录像带、录音带、光盘、磁盘、音频、视频等不同材料为载体，以影像、声音为主，并辅以文字说明的历史记录。[1]从声像档案的阐释中，结合高校特性可看出，高校声像档案是学校在从事人才培养、社会服务、科学研究、文化传承与创新等职能活动中所形成的对师生、学校乃至社会具有保存价值的，内容以声音和影像为主，并辅以文字说明，

关键词： 分布式文件系统   元数据   持久内存   批量操作  

摘要： Ceph文件系统具有高扩展性、高可靠性和高可用性,因此得到了广泛的应用。大数据时代的应用场景呈现出海量小文件存储和批量文件操作的趋势,通常会导致元数据服务的扩展性和性能问题。元数据操作通常占文件系统操作总数的50%以上,元数据服务的性能将会显著影响文件系统的性能。为了提高元数据服务的扩展性和性能,Ceph文件系统采用数据和元数据分离、动态分布式元数据管理、可靠自主的分布式对象存储等设计,并增加了对持久内存和远程直接内存访问技术(Remote Direct Memory Access,RDMA)的支持,但因其内部机制复杂和过多的抽象封装导致软件开销较高,无法发挥出新型硬件性能优势,不能有效提升元数据服务性能。通过研究Ceph文件系统中元数据服务的关键技术和性能瓶颈,发现元数据操作冗长的软件栈严重限制了新型硬件的高性能,元数据服务的单文件处理模式导致批量元数据操作的执行效率非常低。针对元数据操作软件栈冗长的问题,提出了一种精简化的元数据存储栈方案(Simplified Metadata Storage Stack,SMSS),绕过复杂的存储软件栈,直接在本地管理和访问持久内存,以降低元数据存取操作的软件开销。针对批量元数据操作执行效率低的问题,提出了一种批量元数据操作优化方案(Batch Metadata Operation,BMO),结合路径分组和批量日志提交两种技术,优化批量元数据操作的内部处理流程,以提高元数据服务的处理效率。由于Ceph系统中对象存储引擎无法发挥出持久内存的高性能、可字节寻址等特性,因此设计了一种适用于持久内存的轻量级对象存储引擎(Persistent Memory Lightweight Object Store,PMLOS),提高对象读写性能以支持元数据的持久化与访问。实验结果表明,PMLOS对比RocksDB,能够将写性能提升至3.2～6.4倍,读性能提升至1.8～6.8倍。SMSS能够将原系统中元数据操作的平均延迟降低37.2%～54.1%,峰值吞吐率提高至1.5～2.0倍。BMO能够将原系统中元数据操作的总体响应延迟降低36.2%～47.3%,峰值吞吐率提高至2.5～3.3倍。

关键词： 国产化替代   服务器管理   分布式系统   智能管理   嵌入式设备   带外管理  

摘要： 服务器是当前计算机设备中的重要组成部分,广泛应用于数据中心、商业公司、国防产业等各个领域中,对于社会的信息化建设影响深远。但值得注意的是,目前国产芯片服务器相关软硬件生态仍不完善,诸多领域软硬件缺失导致国产芯片服务器暂时难以替代进口芯片服务器。考虑到上述问题,加紧实现国产芯片服务器配套功能在一段时间内将是业界的研究重点。 针对服务器管理不便的问题,本文通过软硬件相结合的模式,首先将系统从软硬件结构角度分别进行分解,并根据功能将系统划分为三个主要模块,设计了一套面向分布式环境的监控管理系统,试图提高某型国产服务器设备管理的智能化程度。系统中最下层的管理信息获取层负责定期通过软硬件手段采集设备运行状态信息,在获取层的基础上,管理信息维护层将低级非结构的运行状态信息结构化保存并处理,最上层的管理信息分析层分析有结构运行状态数据并将结果以多种方式展现给用户。 为设计实现所需的管理系统,本文的研究包括以下几个方面:BMC固件定制、操作系统与网络协议栈接口封装、基于硬件支持的带外管理信息获取、轻量化数据库的设计与使用、智能分析算法的设计与使用以及用户界面开发等。最终在系统原型的基础上进行验证实验,证明了本文设计与实现的分布式监控管理系统能够正确且较为高效地辅助用户对相应设备进行管理。

关键词： 行人重识别   深度学习   注意力   Transformer   分布式系统  

摘要： 行人重识别是计算机视觉研究中的一项图像检索任务,在智慧安防、刑侦、人机交互和智慧商业等领域都有着广泛的应用。近年来随着深度学习技术的发展,基于深度学习的行人重识别研究取得了不少优秀成果。然而,用于现实场景的行人重识别还面临诸多问题,例如遮挡、行人换衣、光照变化等。一方面,当前的一些通用方法在这些复杂场景中的准确率有待提高;另一方面,单独针对某一种难题的模型很难泛化到其他场景。产生上述问题的一个重要原因是,不同场景下模型需要重点关注的图像位置和通道并不完全相同,这就要求模型具有自适应地寻找和关注重点区域、重点通道的能力。针对现有模型在行人重识别复杂场景中表征能力不足的问题,本文做出了如下几点研究:1.提出了一种基于多尺度图像特征增强网络MFENet的行人重识别模型。该模型的核心是一个多尺度特征增强模块,该模块包含一个多尺度特征的提取和拼接模块、一个通道注意力模块和一个空间位置注意力模块,用于挖掘、融合和调整多尺度、多通道特征。使用该模块改造现有的Res Net模型,能够在不增加参数量的情况下,获得更强的多尺度特征提取能力。实验表明,该模型在公开数据集Market-1501上的Rank-1精度和m AP分别达到了95.2%和87.2%,在Duke MTMC-re ID上分别达到88.6%和77.9%,明显优于基线模型。2.提出了一种改进的视觉Transformer的行人重识别模型。在基本的Transformer行人重识别模型的基础上,使用一种改进的图像分块策略,弥补原本的分块方式对图像分割导致的完整语义信息丢失的问题。又引入一种色彩无关的数据增强算法对图像进行预处理,以降低模型对色彩的敏感程度,提高模型在包含色彩变化干扰的复杂场景中的识别能力。在主流数据集上的实验表明,该模型所取得了较为优秀的行人重识别效果。3.搭建了一个包含行人重识别功能的分布式图像任务处理系统。该系统基于一种Zero MQ协议实现了客户端与服务端的通信,系统后端使用多模块分离的模式,具有较强的可拓展性,前端基于VUE框架实现,通过一个***转发服务实现与服务端之间的请求发送与响应接收。在完成系统设计和实现后,对系统进行充分测试,以保证各项功能可用性良好。

摘要： 《设备管理与维修》杂志系中国科协主管、中国机械工程学会和北京卓众出版有限公司主办的设备与维修工程分会会刊（国内统一连续出版物号CN11-2503/F，国际标准连续出版物号ISSN 1001-0599），创刊于1980年，是跨行业为企业设备管理、维修、改造和节能、环保服务的综合性信息型技术刊物。

关键词： 数据管理平台   老年人健康数据   智能算法   微服务架构   Spring Cloud   设备管理  

摘要： 近年来,随着社会经济的发展与技术的不断进步,人们的寿命越来越长,我国已经进入了老龄化社会。老年人的日常起居一直是生活中的一个基本问题,特别是健康管理和活动监护方面,其既是老年人的日常生活需求,也是晚年生活的必要保障。因此,从老年人身体健康指标等角度进行分析,研究如何通过可用的手段更好地满足老年人以及特定用户的需求,并制定相关策略,对于改善老年人的生活质量具有重要意义。在上述背景下,本论文的研究目标是搭建基于分布式微服务架构的老年人健康数据管理平台,从数据收集、数据整合及智能算法数据分析多个角度让平台响应更高效,为用户提供有价值的服务。其中采用随机森林算法和神经网络语义分割算法对收集到的健康数据和场景画面进行实时监测和身体状态分析,提高了平台对用户身体状态和环境风险的判断能力。完成的主要工作包括:一,分析了数据管理平台与微服务架构的技术现状,依据使用者角色应用背景重点分析了业务需求和平台逻辑架构,明确了平台的设计与实现目标。设计了基于Spring Cloud Alibaba的微服务系统架构,定义了系统业务需求与性能需求。在主架构的基础上开展了平台系统功能模块设计、系统算法设计、平台数据库结构设计以及非功能性模块设计,并根据业务功能需求和高扩展性,细化了各个模块的设计内容。二,研究了健康数据管理平台的微服务架构整体实现过程:通过角色管理用户权限的方式实现安全访问,同时搭建了服务注册与发现、服务链路监控等微服务治理环境,对各个功能模块进行开发;使用MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)物联网传输协议搭配消息队列以及Spring Gateway的方式作为网关服务的实现;健康数据服务实现了数据收集、上传解析以及数据存储持久化的功能;智能算法处理服务运用随机森林算法处理数值计算型数据,对收集的健康数据进行计算与预测,同时提出基于多重金字塔融合的语义分割算法处理场景画面图像数据,对身体状态、位置信息及危险情况等进行实时监测,帮助平台更好地判断使用者所处环境与身体健康状态;设备管理模块实现了各硬件设备管理、信息上传等控制性功能;还实现了平台缓存、动静分离等非功能性模块。总体平台基于Spring Cloud Alibaba架构实现,同时采用My SQL做存储,Redis做缓存,Docker进行环境搭建部署。最后通过自上而下的业务逻辑需求分析与设计,实现了数据收集、数据分析以及数据监控可视化的系统性平台。三,通过所搭建的测试环境对平台进行功能性测试与压力测试,结果表明本文设计的老年人健康数据管理平台具有良好的可行性与可扩展性,实现了老年人健康数据收集、健康状态判断与画面监控、数据分析等功能,能够对提升数据管理方面的信息化、现代化水平发挥积极有效的作用。

摘要： 《设备管理与维修》杂志系中国科协主管、中国机械工程学会和北京卓众出版有限公司主办的设备与维修工程分会会刊（国内统一连续出版物号CN11-2503/F，国际标准连续出版物号ISSN 1001-0599），创刊于1980年，是跨行业为企业设备管理、维修、改造和节能、环保服务的综合性信息型技术刊物。

关键词： Multiple output power supply   Power supply   Toroid transformers   Transformers   Medium voltage applications   Power devices  

摘要： When operating in high power applications, power devices dissipate tens or hundreds of watts of power in the form of heat. The ability of the power devices to withstand power and dissipation of heat across the power devices becomes a prominent requirement in designing the power converter. This challenge demands a power converter design to be more effective and consistent which factors in size, cost, weight, power density and reliability. This study aims to propose a gate driver isolated power supply design that can be used in medium voltage applications (e.g., up to 10 kV) while respecting the principle of scalability. A versatile design that facilitates addition of another power switch to the converter if needed, without having to alter too many power supply components while retaining the main structure, thus reducing system complexity and size. The proposed topology is a full-bridge converter with a single-turn primary side transformer, realized using a high voltage insulated hook-up wire as primary winding, while the secondary winding is wound around a toroidal core. This structure can supply several gate drivers simultaneously without replicating the primary side converter, but by simply adding a toroidal core with the secondary side converter which effectively reduces the size of the power supply. To satisfy magnetic and electric constraints, the proposed toroidal transformer needs to exhibit a very low primary to secondary coupling capacitance to avoid high common mode current, which leads to control signal distortion. For this, a multi-objective optimization design has been performed for the magnetic components of the topology. In this paper, a single input and three output power supply design is proposed for a 10 kV active gate driver.