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全域可调节式非支配遗传算法在边缘计算的资源调度研究

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计算机应用与软件 2024年

作者：谢兆贤孔德泓杨晴晴徐凤雅西安外事学院工学院曲阜师范大学网络空间安全学院

由于边缘计算强调低延迟和高带宽的服务，因此任务调度中容易出现高能耗与高延迟问题。为了提高任务完成速度并降低能源消耗，提出全局可调节式非支配遗传算法（Global Adjustable — Nondominant Sorting Genetic Algorithm， GA-NSGA... 详细信息

由于边缘计算强调低延迟和高带宽的服务，因此任务调度中容易出现高能耗与高延迟问题。为了提高任务完成速度并降低能源消耗，提出全局可调节式非支配遗传算法（Global Adjustable — Nondominant Sorting Genetic Algorithm， GA-NSGA），建立时间资源模型和计算资源模型，用来评估云-雾-边缘计算系统的时间和资源占用。实验结果表明，GA-NSGA的雾设备平均任务总耗时小于顺序分配调度算法21%和贪心选择算法18%，而且GA-NSGA的设备能耗最小。

关键词：边缘计算调度算法资源分配遗传算法

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大型数据集的高效参数剪枝决策树算法研究

计算机工程 2023年

作者：谢兆贤邹兴敏张文静曲阜师范大学网络空间安全学院

决策树在数据分类上具有较好的效果，但容易产生过拟合的现象，解决方法是对决策树进行剪枝处理。然而，传统剪枝算法有以下不足，预剪枝容易产生欠拟合问题，后剪枝时间耗费高，网络搜索剪枝仅适用于小型数据集。为解决以上问题，提出... 详细信息

决策树在数据分类上具有较好的效果，但容易产生过拟合的现象，解决方法是对决策树进行剪枝处理。然而，传统剪枝算法有以下不足，预剪枝容易产生欠拟合问题，后剪枝时间耗费高，网络搜索剪枝仅适用于小型数据集。为解决以上问题，提出一种新型的参数剪枝决策树算法，藉由找出合适的参数，以便训练出效能高的模型。总体分为两部分，第一部分是根据网络安全态势感知模型建立剪枝决策树态势感知系统架构，分析网络的数据流；第二部分是在生成决策树的过程中寻找最优参数，利用最优参数自上而下完成剪枝。第二部分算法实现过程如下，首先利用枚举算法与二分搜索算法找出决策树最大深度，然后采用深度优先搜索算法找到节点最小分裂数和最大特征数，最终结合这三个最优参数，生成决策树。实验结果表明，此方法在面对大型数据下过拟合的风险较小，训练集与测试集的准确率都在95%以上。同时，提出的参数剪枝算法与后剪枝算法中表现较好的悲观错误剪枝算法相比，快了近20倍。

关键词：决策树剪枝过拟合安全态势感知泛化性

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面向对象计数模型中的新型评价指标

计算机应用 2022年第S2期42卷 267-271页

作者：谢兆贤宋玉波辛沛霖曲阜师范大学网络空间安全学院山东济宁273165

评价指标对目标计数很重要,目前常用的评价指标是平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE),但它们不适用于对模型精度要求极高的环境,同时还存在误判的状况。针对以上问题,提出两种新的评价指标:加权做差准确率(WSA)和差重混淆率(WSCA)。WS... 详细信息

评价指标对目标计数很重要,目前常用的评价指标是平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE),但它们不适用于对模型精度要求极高的环境,同时还存在误判的状况。针对以上问题,提出两种新的评价指标:加权做差准确率(WSA)和差重混淆率(WSCA)。WSA主要是通过模型预测值和样本真实值的平方进行评估,优点是不仅对异常值敏感,而且可以在鲁棒性强和容错率低的情境下评估模型。WSCA以动态权重的方式将标准化混淆矩阵的评估结果融入评价指标中,可以有效解决使用MAE和RMSE评估模型时对模型准确率误判的问题;同时,可以通过改变标准化混淆矩阵的权重评估各种情境的计数模型。实验结果表明,评价指标WSA和WSCA对计数模型的评估具有有效性,相较于MAE和RMSE,WSA和WSCA的评估结果更具直观性;同时,WSCA的评估准确率达到了99.64%,相较于MAE提高了3.11个百分点。

关键词：评价指标计数模型混淆矩阵回归模型人群计数

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基于Docker容器的快速开发网页服务器

计算机系统应用 2022年第4期31卷 99-109页

作者：谢兆贤曹香美王超曲阜师范大学网络空间安全学院曲阜273100

C/S模式是早期的开发网页服务器架构,它使用复杂、成本高并且缺少通用性. B/S模式通过将系统功能集中到服务器中弥补了使用复杂成本高的缺点,但是没有对用户端的环境和数据传输率进行深入测试和研究,使得过多的外部用户访问网页,给服务... 详细信息

C/S模式是早期的开发网页服务器架构,它使用复杂、成本高并且缺少通用性. B/S模式通过将系统功能集中到服务器中弥补了使用复杂成本高的缺点,但是没有对用户端的环境和数据传输率进行深入测试和研究,使得过多的外部用户访问网页,给服务器带来压力.针对传统C/S模式和B/S模式的局限性,引入Docker容器化开发思路,分别融合Nginx和Flask方法,构建DoNginx模式与DoFlask模式,通过修改和建立镜像实现网页服务器的开发.这两种模式综合了Docker的轻量级、Nginx的低消耗、Flask的稳定性的优势,实现了模式的优化.设计CPU、完整性、吞吐量性能测试实验,与传统B/S模式进行深度分析对比.实验表明, DoNginx模式资源利用率高,DoFlask模式环境兼容性和可靠性更强,且均优于传统B/S模式,具有很好的框架设计贡献和实验性能.

关键词： Docker Flask Nginx 网页服务器镜像微服务框架负载均衡

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新型共识算法在募捐系统的研究

现代电子技术 2023年第3期46卷 88-94页

作者：谢兆贤徐娅张青邵长彬曲阜师范大学山东济宁273165

传统的募捐系统具有中心化的特点,容易发生流程不透明、依赖中心、信息易篡改等问题。通过开发具备区块链技术的募捐系统,可以使捐款更加安全合法。此系统不仅可以知道物资的来源与流向,还可以实现全员监督。然而,传统共识算法存在效能... 详细信息

传统的募捐系统具有中心化的特点,容易发生流程不透明、依赖中心、信息易篡改等问题。通过开发具备区块链技术的募捐系统,可以使捐款更加安全合法。此系统不仅可以知道物资的来源与流向,还可以实现全员监督。然而,传统共识算法存在效能低下,所选节点可能为恶意节点等问题。因此提出一种新型共识算法,该算法首先采用相关程度分析找出影响共识节点得分的因素,再通过数学拟合确定这些因素的权重参数。此外,为了筛选出恶意节点,在新型共识算法里建立一种筛查机制,根据共识节点的得分,消除不合格的节点。实验结果表明,新型共识算法普遍优于传统共识算法,在该算法下,节点评分最高时比传统共识算法提高1倍,有效地弥补了传统共识算法的不足。

关键词：共识算法募捐系统区块链技术全员监督权重参数节点筛查

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基于异常检测Docker容器的监控系统研究

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计算机技术与发展 2022年第6期32卷 131-137页

作者：谢兆贤倪冰雪王若冰曲阜师范大学网络空间安全学院山东曲阜273165

Docker容器监控系统在系统运维层面保障容器的安全。为解决当前容器监控系统存在部署过程复杂、异常检测精确度低、资源消耗量大和监控潜在黑洞等问题,采用Prometheus+、Sysdig和Weave scope等组件,构建支持可视化交互的综合型监控系统... 详细信息

Docker容器监控系统在系统运维层面保障容器的安全。为解决当前容器监控系统存在部署过程复杂、异常检测精确度低、资源消耗量大和监控潜在黑洞等问题,采用Prometheus+、Sysdig和Weave scope等组件,构建支持可视化交互的综合型监控系统框架。该系统不仅可以快速准确定位异常来源、易于部署和资源消耗量低,还可以采用多种执行方式。依照监控组件资源使用量和组件执行模式,设计实验并对该系统进行研究。实验结果显示,Prometheus+磁盘故障检出率高并且可以长期存储数据,Sysdig在异常检测的误检率低并且耗费资源少,Weave Scope的异常检出率低,但是它可以同时监控多个容器。实验结果验证了该系统的有效性,其不仅可以全面地实时监控Docker容器内的各个节点,还可以解决多容器联合监控的问题。同时,系统从根本上降低了Docker容器整体的安全风险。

关键词： Docker容器监控系统监控组件安全性异常检测

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基于深层树状网页结构的循环网页机制

计算机应用 2021年

作者：谢兆贤燕晶吴欣悦黄沈权曲阜师范大学网络空间安全学院温州大学机电工程学院

针对树状结构网站存在因树状层级过深造成查询效率低的问题，将开放的树状结构网页转换为封闭的循环结构网页，提出一种可快速转换的基于深层树状网页结构的循环网页机制。对树状结构网页的二叉树结构建立索引，将其转换为双端队列的结... 详细信息

针对树状结构网站存在因树状层级过深造成查询效率低的问题，将开放的树状结构网页转换为封闭的循环结构网页，提出一种可快速转换的基于深层树状网页结构的循环网页机制。对树状结构网页的二叉树结构建立索引，将其转换为双端队列的结构，提高查询返回的精确率。在处理底层网页到达首页的过程中，循环结构网页的时间耗费远远小于树状结构网页，平均节省近80%的处理时间;同时，与树状结构网页相比，循环结构网页的空间耗费平均增加10%。实验结果表明，在存储空间足够的状态下，循环结构网页可以有效地改善底层网页返回首页的效率问题。

关键词：快速转换机制循环式网页二叉树双端队列树状结构

游戏化设计驱动在线学习投入:逻辑、机理与实践

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成人教育 2024年第9期 53-64页

作者：冯立王立谢兆元唐胜菊四川开放大学工程教育创新研究中心数字化学习技术集成与应用教育部工程研究中心国家开放大学理工教学部

在线课程游戏化设计是创新学习环境的一种方式，旨在提高学习者的学习体验和学习动机，克服学习过程中的被动和枯燥情绪。关于课程游戏化设计的研究多集中在宏观层面，缺乏对游戏化环境如何影响课程学习和学习者投入意愿的微观分析。遵... 详细信息

在线课程游戏化设计是创新学习环境的一种方式，旨在提高学习者的学习体验和学习动机，克服学习过程中的被动和枯燥情绪。关于课程游戏化设计的研究多集中在宏观层面，缺乏对游戏化环境如何影响课程学习和学习者投入意愿的微观分析。遵循“策略—可供性—意图”路径将自我决定理论和理性行为理论整合在框架内，创新性提出了游戏化设计课程学习投入的影响机制模型。通过对参与游戏化设计课程的MOOC学习者进行问卷调查，运用结构方程模型技术，实证研究了游戏化设计策略对学习者投入意愿的影响，并对作用效果进行了可视化分析和探讨。研究成果不仅丰富了游戏化课程设计的理论基础，也为从事在线学习的研究者和管理人员提供了有益指导。

关键词：学习环境游戏化设计自我决定理论理性行为理论学习投入

改性粘土对浒苔配子的高效去除作用及其抑制机理研究

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海洋与湖沼 2024年

作者：孙兆妍贺立燕俞志明宋秀贤中国科学院海洋研究所海洋生态与环境科学重点实验室青岛海洋科技中心海洋生态与环境科学功能实验室中国科学院大学

微观繁殖体被视为浒苔绿潮暴发的“种源”，使用改性粘土对微观繁殖体进行有效去除是绿潮早期防控的潜在方法之一。以浒苔配子为实验对象，筛选了高效去除且有效抑制残留配子的改性粘土配方，分别从絮凝作用、生理生化等角度研究了该配... 详细信息

微观繁殖体被视为浒苔绿潮暴发的“种源”，使用改性粘土对微观繁殖体进行有效去除是绿潮早期防控的潜在方法之一。以浒苔配子为实验对象，筛选了高效去除且有效抑制残留配子的改性粘土配方，分别从絮凝作用、生理生化等角度研究了该配方高效去除与抑制残留配子萌发的机理。结果表明，在相同浓度下十六烷基三甲基溴化铵改性粘土（MCⅢ）对配子的去除和抑制效果均优于其他类型的改性粘土。其中，0.05 g/L MCⅢ对配子的去除率可达99.4%，对体系残留配子的萌发率低于5%；且MCⅢ对配子的去除和抑制效果随改性粘土用量的增加而增强。进一步的机理分析表明，MCⅢ通过破坏配子的细胞膜可对其进行有效灭杀，同时通过电中和作用增强絮凝沉降，实现对配子的高效去除；通过氧化胁迫降低残留配子的生理活性，进而抑制已固着细胞的增殖，从而有效降低萌发率。以上研究结果表明，MCⅢ可以高效去除并抑制浒苔配子的萌发。该研究结果将为浒苔绿潮的早期防控提供科学依据。

关键词：浒苔配子改性粘土高效去除抑制萌发