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一种支持数据去冗和扩容的多媒体文件云存储系统实现

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计算机研究与发展 2018年第5期55卷 1034-1048页

作者：汪帅吕江花汪溁鹤吴继芳马世龙中国空间技术研究院北京100086 北京航空航天大学计算机学院北京100191

随着互联网的发展,存储多媒体文件的场景日益增多,云存储系统成为了业界焦点,很多云存储系统为应用程序提供数据存储、查询和计算服务.许多应用程序拥有大量重复的体积较小的多媒体文件,传统的分布式文件系统已不能满足多媒体文件对存... 详细信息

随着互联网的发展,存储多媒体文件的场景日益增多,云存储系统成为了业界焦点,很多云存储系统为应用程序提供数据存储、查询和计算服务.许多应用程序拥有大量重复的体积较小的多媒体文件,传统的分布式文件系统已不能满足多媒体文件对存储性能的需求,它们通常会把多媒体文件分块存储在不同的存储服务器上,每次获取文件内容都需要从多个块结点把数据获取到,然后重构文件内容给应用程序,导致访问这类体积较小的多媒体文件会消耗更多的资源.为了解决数据冗余度高的应用程序在低存储成本条件下对多媒体文件进行分布式存储的问题,同时为了提高这类应用程序的运行效率,首先提出一种分布式存储目录建模方案,可以用来描述数据中心的存储目录逻辑结构;然后实现了一个多媒体文件云存储系统MFCSS,支持数据去冗和存储目录逻辑扩容.分析和实验结果表明:MFCSS系统在保存数据冗余度较高的多媒体文件时具有良好的性能,可以有效提高磁盘的存储效率,同时具备良好的扩展性,可以简化应用程序管理分布式存储环境中多媒体文件的过程.

关键词：多媒体文件云存储存储目录建模数据去冗逻辑扩容

Balancing Frequencies and Fault Detection in the In-Parameter-Order Algorithm

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Journal of Computer Science & Technology 2015年第5期30卷 957-968页

作者：高世伟吕江花杜冰磊 Charles J. Colbourn 马世龙 State Key Laboratory of Software Development Environment Beihang University Beijing 100191 China School of Computing Informaties and Decision Systems Engineering Arizona State University Tempe AZ 85287-8809 U.S.A.

The In-Parameter-Order （IPO） algorithm is a widely used strategy for the construction of software test suites for combinatorial testing （CT） whose goal is to reveal faults triggered by interactions among parameters. Variants of IPO have been shown to produce test suites within reasonable amounts of time that are often not much larger than the smallest test suites known. When an entire test suite is executed, all faults that arise from t-way interactions for some fixed t are surely found. However, when tests are executed one at a time, it is desirable to detect a fault as early as possible so that it can be repaired. The basic IPO strategies of horizontal and vertical growth address test suite size, but not the early detection of faults. In this paper, the growth strategies in IPO are modified to attempt to evenly distribute the values of each parameter across the tests. Together with a reordering strategy that we add, this modification to IPO improves the rate of fault detection dramatically （improved by 31% on average）. Moreover, our modifications always reduce generation time （2 times faster on average） and in some eases also reduce test suite size.

关键词： combinatorial testing IPO test suite generation expected time to fault detection software under test

高阶类型化可验证应用系统体系结构建模及案例

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软件学报 2020年第8期31卷 2309-2335页

作者：李小平乌尼日其其格马世龙吕江花软件开发环境国家重点实验室(北京航空航天大学) 北京100083 鹏城实验室广东深圳518055 国家智能网联汽车创新中心北京100176

随着应用软件体系结构风格变化和规模变大,其运行环境变得日趋复杂,对应用系统体系结构的设计及其正确性验证提出了新的挑战.现有的应用系统体系结构设计关于需求满足性验证在建模与验证中需要多种工具的支持.应用系统体系结构在设计阶... 详细信息

随着应用软件体系结构风格变化和规模变大,其运行环境变得日趋复杂,对应用系统体系结构的设计及其正确性验证提出了新的挑战.现有的应用系统体系结构设计关于需求满足性验证在建模与验证中需要多种工具的支持.应用系统体系结构在设计阶段的需求满足验证,有助于客观评价应用系统部署方案和系统如期上线以及主动运维.面向应用系统体系结构设计及其验证,在模型驱动的软件工程背景下提出一种高阶类型化可验证应用系统体系结构建模语言(VASAML)与可验证应用系统体系结构建模方法(VASAMM).VASAML语言通过定义类型和项的语法和语义,描述构成应用系统体系结构的类型和对象的结构,通过定义两种类型规则及其类型检查算法,判定Γt:T和ΓR(T1,T2)是否成立,其中,结构类类型规则用于描述应用系统体系结构中的组成部分,关系类类型规则用于描述组成部分之间的关系和配置.VASAMM方法给出了应用系统体系结构建模过程,包括构建Mbd(基本数据类型)、Mbti(基本接口类型)、Mdev(设备类型)和Mfrwk(应用系统框架)这4层,以及自动生成层内与层间类型之间关系对应的类型规则,同时定义了设备类型服务调用图(GDSI)用以刻画部署要求,定义了类型序列及其正确性用以刻画需求期望性质,并给出了相应的基于类型检查的验证算法.设计实现了基于该方法的原型工具系统VASAMS,其中,建模编辑环境支持应用系统部署方案的设计过程,验证环境支持设计是否满足需求的自动验证.通过一个实际案例完成了某行业较大规模应用系统体系结构的建模和验证.

关键词：类型规则类型检查部署方案应用系统体系结构建模应用系统体系结构验证

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航电系统并行检测过程与检测设备解耦方法

航空学报 2019年第8期40卷 161-174页

作者：刘艳芳吕江花马世龙黎涛北京航空航天大学计算机学院北京100083 北京航空航天大学软件开发环境国家重点实验室北京100083

航电系统在使用或升级改造过程中进行可靠性检测是必不可少的。特别是在当前批量航电系统大量投入使用的背景下,迫切需要能高效、快速、准确地对系统进行可靠性检测。由于航电系统安全性要求高,内置检测软件受限,需要外置检测设备通过... 详细信息

航电系统在使用或升级改造过程中进行可靠性检测是必不可少的。特别是在当前批量航电系统大量投入使用的背景下,迫切需要能高效、快速、准确地对系统进行可靠性检测。由于航电系统安全性要求高,内置检测软件受限,需要外置检测设备通过航电系统指定接口进行检测,检测过程也不允许出现任何泄露等行为。检测设备与具体航电系统耦合,检测过程与具体检测设备耦合,难以实现批量航电系统并行检测。为此,通过引入逻辑检测设备,给出了一种航电系统并行检测分层框架,解决检测设备与被测系统耦合的问题,同时也保证了检测的安全性。通过逻辑检测设备、检测跳转机和被测主机上检测行为的描述,给出了一种面向通用航电系统并行检测的检测设备协同机制,解决检测过程与检测设备耦合的问题,从而支持多个航电系统并行检测。最后,实现了一个通用航电系统并行检测系统,并通过实际应用和实验对比验证所提方法的有效性。

关键词：航电系统并行检测检测过程检测设备解耦合设备协同

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安全苛刻系统自动化测试的形式化语义模型

软件学报 2014年第3期25卷 489-505页

作者：吕江花马世龙李先军高世伟软件开发环境国家重点实验室(北京航空航天大学计算机学院) 北京100191

安全苛刻系统的可信性需求典型而迫切,其可信性评估和验证具有测试依赖性.安全苛刻系统一般是复杂系统,手工测试实际上不可行,发展自动化测试手段是必然趋势.针对安全苛刻系统测试过程自动化中存在的高阶协同、实时和时序性,以Ambient... 详细信息

安全苛刻系统的可信性需求典型而迫切,其可信性评估和验证具有测试依赖性.安全苛刻系统一般是复杂系统,手工测试实际上不可行,发展自动化测试手段是必然趋势.针对安全苛刻系统测试过程自动化中存在的高阶协同、实时和时序性,以Ambient演算、CCS演算、论域理论等为基础,给出测试过程的高阶协同定义,建立一种层次化演算模型,为测试过程提供一种信息化和自动化手段.模型通过对被测产品、测试设备与测试任务的抽象与组织,给出安全苛刻系统测试过程自动化的工作模式.最后,通过扩展标记转换系统定义,给出高阶协同行为的收敛性和正确性的证明,论证了模型的可计算性,验证了安全苛刻系统测试的可自动化.模型已应用于航天器的自动化测试中,并成为航天器测试行为的日常工作规范.

关键词：安全苛刻系统测试自动化测试设备协同高阶演算标记转换系统实时

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面向地震应急响应的互联网信息处理

北京航空航天大学学报 2017年第6期43卷 1155-1164页

作者：宋建功王之欣李勤勇李雅婷马世龙吕江花北京航空航天大学计算机学院北京100083 中国科学院软件研究所北京100190 百度时代网络技术(北京)有限公司北京100193

近年来国内外地震灾害给人类的生命财产造成了巨大损失。海量的互联网地震灾情信息可为应急响应和及时救援提供决策支持的依据,因此互联网灾情信息高效快速处理需求迫切。针对地震互联网灾情信息处理的研究,定义了地震事件模型、网页对... 详细信息

近年来国内外地震灾害给人类的生命财产造成了巨大损失。海量的互联网地震灾情信息可为应急响应和及时救援提供决策支持的依据,因此互联网灾情信息高效快速处理需求迫切。针对地震互联网灾情信息处理的研究,定义了地震事件模型、网页对象模型等,用极限方法定义Web信息收敛性,刻画了互联网灾情信息传播特点。根据灾情信息时效性特点,提出了一种支持动态收敛性的Web信息抽取算法,完成互联网灾情信息提取。提出一种针对灾害信息随时间的变化进行时序统计的方法,形成信息统计报告,为制定救援决策提供依据。设计并实现了面向地震应急响应的互联网信息智能处理系统,并进行了工程实践验证。

关键词：地震灾害应急响应信息提取数据清洗多文档摘要

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一种面向工业互联网的云存储方法

北京航空航天大学学报 2019年第1期45卷 130-140页

作者：孟祥曦张凌郭皓明郭黎敏夏乾臣吕江花马世龙北京航空航天大学计算机学院北京100083 中国地震应急搜救中心北京100049 中国科学院软件研究所北京100190

工业互联网是工业信息化进程中最受关注的热点,海量异构数据管理是其中的重点之一。传统的关系数据库(RDB)对海量多源异构数据的读写和检索都存在性能瓶颈,而近年来兴起的云数据管理方法主要是针对"键-值"(K-V)模式,无法依靠主键以外的... 详细信息

工业互联网是工业信息化进程中最受关注的热点,海量异构数据管理是其中的重点之一。传统的关系数据库(RDB)对海量多源异构数据的读写和检索都存在性能瓶颈,而近年来兴起的云数据管理方法主要是针对"键-值"(K-V)模式,无法依靠主键以外的数据属性对数据进行快速查找。提出了一种面向工业互联网的云存储方法——StoreCDB,在异构采样数据统一表达数据模型基础上,实现非结构化存储管理,同时,利用两级索引实现海量数据的快速检索。通过实验,在分布式集群实验平台上,采用海量高铁列车运行模拟数据,验证了StoreCDB具有良好的异构数据存储和检索性能,为工业互联网提供了一种新的数据管理方法。

关键词：工业互联网异构数据海量数据管理分布式文件系统分级索引

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分布式用户痕迹采集存储系统

北京航空航天大学学报 2020年第3期46卷 548-562页

作者：夏乾臣吕江花孟祥曦马世龙北京航空航天大学计算机学院北京100083

在复杂网络的分布式环境中,精准全面地采集海量用户在浏览网站过程中的行为数据和网站过程数据并高效存储是用户行为分析的前提和基础。为了解决数据类型的多样性和存储的差异性问题,提高数据的检索效率,为企业的个性化需求做用户行为... 详细信息

在复杂网络的分布式环境中,精准全面地采集海量用户在浏览网站过程中的行为数据和网站过程数据并高效存储是用户行为分析的前提和基础。为了解决数据类型的多样性和存储的差异性问题,提高数据的检索效率,为企业的个性化需求做用户行为的分析提供支持,设计了白盒模式的用户痕迹采集存储系统。用户访问Web服务器过程中会产生交互/交易数据以及用户操作,浏览网站过程中会产生图片、视频、商品描述等多种类型的文件,这些界面和数据称为用户浏览痕迹,操作序列则作为用户行为的实际动作顺序记录。对用户数据和操作序列分析,能精确反映用户特征。采集模型通过界面窗口树来建模,提供统一数据存取接口,根据数据类型的不同,分别存储于不同的位置,完整采集用户痕迹,应用程序传递参数指定存储位置创建数据库文件,通过存取接口可以分类型、按要求存取用户数据,解决了面向互联网的用户交互痕迹捕获、存储和检索的问题,具有良好的精确性和完整性。

关键词：用户行为用户痕迹采集界面窗口树统一存储非结构化数据

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安全苛刻系统测试语言中的测试设备协同语句

软件学报 2016年第3期27卷 562-579页

作者：吕江花高世伟马世龙孙波李先军北京航空航天大学计算机学院北京100191 中国空间技术研究院北京100094

安全苛刻系统的可信性需求迫切,支持可信性评估的数据主要来自于测试.为了保证测试数据的可靠性和正确性,特别是对安全苛刻系统这类复杂系统,手工测试实际不可行.研发测试语言是实现自动化测试的有效途径,也是安全苛刻系统自动化测试发... 详细信息

安全苛刻系统的可信性需求迫切,支持可信性评估的数据主要来自于测试.为了保证测试数据的可靠性和正确性,特别是对安全苛刻系统这类复杂系统,手工测试实际不可行.研发测试语言是实现自动化测试的有效途径,也是安全苛刻系统自动化测试发展的必然趋势.针对安全苛刻系统通用测试语言应独立于具体设备包括被测安全苛刻系统、测试设备的应用需求,对安全苛刻系统测试中的测试设备协同语句展开研究.针对安全苛刻系统测试中测试设备协同任务中的高阶性、实时性等特点,通过给出测试语言中测试设备协同相关类型、设备协同表达式,定义测试设备协同语句,并通过设备协同表达式求值定义设备协同语句的操作语义规则.最后,对语句的正确性给出相关证明,从而支持安全苛刻系统测试过程中测试设备协同过程的动态性和开放性,支持安全苛刻系统测试语言的通用性.

关键词：可信性自动化测试测试设备协同操作语义安全苛刻系统