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FineFlow:FaaS工作流部署优化与执行系统

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软件学报 2025年第2期36卷 488-510页

作者：刘璐高浩城陈伟吴国全魏峻中国科学院软件研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 计算机科学国家重点实验室(中国科学院软件研究所) 北京100190 中国科学院大学南京学院江苏南京211135

FaaS(function-as-a-service,函数即服务)工作流由多个函数服务编排而成,通过对多个函数的协调控制来实现复杂的业务应用.当前FaaS工作流系统主要基于集中式的数据存储实现函数间的数据传递,导致FaaS函数间的数据传输开销大,显著影响应... 详细信息

FaaS(function-as-a-service,函数即服务)工作流由多个函数服务编排而成,通过对多个函数的协调控制来实现复杂的业务应用.当前FaaS工作流系统主要基于集中式的数据存储实现函数间的数据传递,导致FaaS函数间的数据传输开销大,显著影响应用性能.在高并发情况下,频繁的数据传输还会产生严重的网络带宽资源争用,导致应用性能下降.针对上述问题,基于函数服务间的细粒度数据依赖分析,提出一种基于关键路径的函数部署优化方法,设计了依赖敏感的数据存取与管理机制,有效减少函数间数据传输,从而降低FaaS工作流应用执行的数据传输时延和端到端时延.设计实现了FaaS工作流系统FineFlow,并基于5个真实FaaS工作流应用开展实验评估.实验结果表明,相比于基于集中式数据存储函数交互机制的FaaS工作流平台,FineFlow能够有效降低FaaS工作流应用的数据传输时延:最高降低74.6%,平均降低63.8%;平均降低应用端到端执行时延19.6%.特别地,对于具有明显细粒度数据依赖的FaaS工作流应用,相比于现有的基于数据本地性的优化方法,FineFlow能够使数据传输时延和端到端时延进一步分别降低28.4%和13.8%.此外,FineFlow通过减少跨节点的数据传输,能够有效缓解网络带宽波动对FaaS工作流执行性能的影响,提升应用性能受网络带宽影响的鲁棒性.

关键词： FaaS工作流函数即服务服务器无感知计算数据本地性有向无环图关键路径部署优化

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LiJET光谱仪同步波长定标的精度分析

光谱学与光谱分析 2025年第2期45卷 456-462页

作者：王嘉琦纪拓常亮中国科学院云南天文台云南昆明650216 中国科学院大学北京100049 中国科学院国家天文台北京100101 中国极地研究中心上海200136

丽江2.4 m望远镜配备的LiJET光谱仪有两种观测模式:DFDI和DEM模式,其中DEM模式可以进行同步定标观测。目前同步定标技术是实现高精度视向速度测量的关键技术之一,而要开展同步定标首先需要评估仪器自身的波长定标精度和仪器稳定情况。... 详细信息

丽江2.4 m望远镜配备的LiJET光谱仪有两种观测模式:DFDI和DEM模式,其中DEM模式可以进行同步定标观测。目前同步定标技术是实现高精度视向速度测量的关键技术之一,而要开展同步定标首先需要评估仪器自身的波长定标精度和仪器稳定情况。由于数据处理软件和流程的不同,极大可能造成数据处理结果的不同,所以针对仪器开发标准化的数据处理程序十分的必要。基于LiJET实测数据,开发了一套针对LiJET的数据处理程序,可以实现图像预处理、光谱级次定位与抽谱等功能。并根据不同精度的大气吸收线丛和钍氩灯标准谱作为参考谱,得出LiJET-DEM模式的波长解和波长定标的精度。而后又在典型的光谱级次使用碘吸收谱验证由钍氩灯得到的定标精度,结果用钍氩灯谱和碘吸收谱独立得到的定标精度接近,分别为3.3×10^(-4)和4.2×10^(-4)nm。接着也用同一典型光谱级次10 d的钍氩灯谱数据进行仪器稳定分析,其仪器10 d的漂移结果稳定在3.7×10^(-5)nm,换算成视向速度为19.8 m·s^(-1)。

关键词：光谱仪波长定标数据处理钍氩灯

收发望远镜参数对光纤激光测振仪测量分辨力的影响

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物理学报 2025年第1期74卷 176-183页

作者：沈杨翊戴玉孔新新赵思泽鹏张文喜中国科学院空天信息创新研究院北京100094 中国科学院大学光电学院北京100049

激光外差干涉测量是非接触振动探测的重要手段,随着探测目标距离拓展,人们对激光测振仪能量利用率和测量分辨力提出了更高的要求.基于菲涅耳衍射积分、光纤耦合等相关理论,建立了收发一体式光纤激光测振仪光场传递模型,并基于散粒噪声... 详细信息

激光外差干涉测量是非接触振动探测的重要手段,随着探测目标距离拓展,人们对激光测振仪能量利用率和测量分辨力提出了更高的要求.基于菲涅耳衍射积分、光纤耦合等相关理论,建立了收发一体式光纤激光测振仪光场传递模型,并基于散粒噪声受限假设,提出粗糙目标回光情况仪器噪声基底评价方法.结果表明,收发望远镜焦距和口径共同决定系统能量利用率分布情况,并进一步影响仪器测量分辨力.针对激光波长为1550 nm,光纤模场半径为5μm,对准距离为1 km的典型应用场景进行数值仿真实验,收发透镜最优F数为3.3,验证了模型的正确性,仿真结果可作为光纤激光测振仪、激光测风雷达等收发镜头设计的依据.

关键词：激光多普勒效应光场传递散斑光纤耦合

MXene/碳纳米纤维膜的静电纺丝-电泳沉积复合工艺制备及其电磁屏蔽性能

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纺织学报 2025年第1期46卷 1-8页

作者：朱雪钱鑫郝梦圆张永刚中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201 中国科学院大学北京101400

为制备高效电磁屏蔽织物,采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈基纳米纤维膜,经预氧化和炭化处理得到导电性优异的聚丙烯腈基碳纳米纤维(PAN-CNF),并采用电泳沉积方法将其与过渡金属碳/氮化物(MXene)结合,制备了具有电磁屏蔽效能的功能性导... 详细信息

为制备高效电磁屏蔽织物,采用静电纺丝技术制备了聚丙烯腈基纳米纤维膜,经预氧化和炭化处理得到导电性优异的聚丙烯腈基碳纳米纤维(PAN-CNF),并采用电泳沉积方法将其与过渡金属碳/氮化物(MXene)结合,制备了具有电磁屏蔽效能的功能性导电复合膜(PAN-CNF-M)。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪等对复合膜的结构进行表征,利用四探针电阻仪和矢量网络分析仪表征材料的导电性能和电磁屏蔽性能。结果表明:用静电纺丝法制备的纳米纤维经预氧化和炭化处理后具有高度取向的特征,纤维直径分布均匀,具备一定的导电性(2406 S/m);适当的电沉积处理(5 V、10 min)可有效提高薄膜的导电性和电磁屏蔽效能,相比于碳纳米纤维膜,PAN-CNF-M复合膜的电导率提升了83%,电磁屏蔽效能提高了112%,屏蔽效率高达99.75%。

关键词：过渡金属碳/氮化物碳纳米纤维膜静电纺丝电泳沉积电磁屏蔽

帕米尔高原岩石圈地幔热-流变特征及其东北缘热结构分析——第三次新疆综合科学考察地热科考成果之一

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地球物理学报 2025年第1期68卷 199-212页

作者：张健孔彦龙中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

帕米尔高原是全球研究板块碰撞与盆山耦合过程、板内变形与构造地貌、活动构造与现代地震、壳幔结构与动力学演化等地球科学基本理论问题的重点地区.近年来,帕米尔高原东北缘塔什库尔干河谷一系列中/高温地热田及井口混合水汽温度达144... 详细信息

帕米尔高原是全球研究板块碰撞与盆山耦合过程、板内变形与构造地貌、活动构造与现代地震、壳幔结构与动力学演化等地球科学基本理论问题的重点地区.近年来,帕米尔高原东北缘塔什库尔干河谷一系列中/高温地热田及井口混合水汽温度达144℃自喷地热井的新发现,将该区构造-地热学研究推向了新的高潮.在第三次新疆综合科学考察地热野外科考基础上,依据2010-2024年间新疆地矿局第二水文工程地质大队地热普查、钻探资料,本文利用地震剪切波、重力位球谐系数、磁异常谱分析,计算了帕米尔高原岩石圈地幔热-流变结构,以及东北缘地壳温度结构,为该区理论地热学研究和地热资源开发利用提供基本依据.计算结果表明:帕米尔高原地幔100 km深度的平均温度为1250℃,200 km深度的平均温度为1540℃. 200 km深度是地幔对流活动的主要区域,该深度地幔温度快速升高,地幔流切向应力场呈“挤压”与“拉张”相间的格局,是造成帕米尔高原西侧挤压-左旋走滑构造域、北侧挤压-右旋走滑构造域、东北缘伸展-右旋走滑构造域的主要原因.帕米尔高原东北缘莫霍面平均温度为1078℃,远高于岩石圈单纯剪切变形所需的650℃.横穿塔县盆地、曲曼地热田、塔什库尔干断层的综合地球物理反演剖面上,有一个中心温度达1200℃的高温区位于塔县盆地莫霍面之下.高温区之上是一个呈垂直柱状分布的V_(p)/V_(s)低值区,对应高温高孔隙(裂隙)区,深部活动热流体沿其西侧高温通道直达居里面,并在浅层顺着伸展-右旋走滑构造域主要活动构造上升、与浅表层地下水交换热量形成温泉.综合判断:帕米尔高原东北缘活动正断层是地表水下渗进入地下接受深部热源的热量、形成地热资源的重要条件.该区冷、热交换深度较浅,不存在地热水沿断层深循环加热的地热地质条件,深部地热资源勘查或干热岩勘查需要重点关注来自地幔的“羽状”高温热液活动.

关键词：帕米尔高原地幔流应力场曲曼地热田壳幔温度结构地幔热液活动

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重力匹配导航基准图特征提取及适配性分析

武汉大学学报(信息科学版) 2025年第1期50卷 53-62页

作者：席梦寒武凛李倩倩鲍李峰孙和平中国科学院精密测量科学与技术创新研究院湖北武汉430077 中国科学院大学北京100049

重力匹配辅助导航的定位精度与航行区域的重力场分布密切相关,因此导航适配区的选取对保障重力匹配导航的性能至关重要。选取高精度卫星测高全球海洋重力场模型数据,分别针对全球海域、中国南海及西太平洋海域,对不同尺度的重力导航基... 详细信息

重力匹配辅助导航的定位精度与航行区域的重力场分布密切相关,因此导航适配区的选取对保障重力匹配导航的性能至关重要。选取高精度卫星测高全球海洋重力场模型数据,分别针对全球海域、中国南海及西太平洋海域,对不同尺度的重力导航基准图进行多参量特征分析,根据特征参数计算结果对导航适配区排序和分级,开展了多参量的海洋重力匹配导航适配区选取,并在中国南海及西太平洋海域中进行了匹配导航仿真验证。对比实验结果表明,导航适配区等级越高,该区域内的重力匹配导航的平均定位精度越高。不同导航适配区的特征参数变化趋势与适配区的匹配定位精度变化趋势具有显著的相关性和一致性。

关键词：重力匹配辅助导航适配性分析导航基准图重力场特征提取

武汉东湖底栖动物多样性分布的影响因素及历史变化

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湖泊科学 2025年第1期37卷 204-214页

作者：喻曾曾和雅静吴俊燕赵永晶崔永德中国科学院水生生物研究所武汉430072 中国科学院大学现代农业科学学院北京100049

探究城市湖泊物种和功能多样性分布及其历史变化有助于了解人类干扰对生态系统的影响。本研究于20202021年对武汉东湖不同湖区的底栖动物进行3次季节性调查,并搜集了19702020年文献中的历史数据,就底栖动物物种、功能和系统发育多样性... 详细信息

探究城市湖泊物种和功能多样性分布及其历史变化有助于了解人类干扰对生态系统的影响。本研究于20202021年对武汉东湖不同湖区的底栖动物进行3次季节性调查,并搜集了19702020年文献中的历史数据,就底栖动物物种、功能和系统发育多样性的空间分布和历史变化进行了比较,通过获取2000、2010及2020年东湖湖滨带1 km缓冲区的不同土地利用方式占比变化,分析了底栖动物多样性与环境因子之间的相关性。结果表明:调查共记录底栖动物97属种,团湖总种类数最高,后湖功能丰富度最高,功能均匀度在庙湖最高,在菱角湖最低,系统发育的分类多样性指数在团湖最高,分类差异指数在庙湖最高。总物种数与总氮、总磷呈负相关,耐污种种类数与总磷呈负相关,功能均匀度与耕地占比呈正相关,功能丰富度与总氮、总磷呈负相关,分类多样性指数与总氮、总磷呈负相关。结合历史数据,1970s 2020s水生昆虫占比呈现先下降后上升的趋势,到2010s底栖动物有个体小型化的趋势,后有所恢复。

关键词：底栖动物功能多样性土地利用历史变化东湖

“伏羲农场”：智慧农业技术集成创新的实践探索与思考

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中国科学院院刊 2025年第02期40卷 301-309页

作者：张玉成张晓博高树琴郑聪聪张景尧文亚李禄军王卓李铁赵洪龙中国科学院计算技术研究所中国科学院大学中国科学院可持续发展研究局中国科学院东北地理与农业生态研究所中国科学院沈阳自动化研究所中国科学院上海微系统与信息技术研究所

将人工智能技术深度融入农业生产实践，是提高农业生产效率、保障国家粮食安全的有效途径，也是给农业生产插上科技翅膀的重要举措。为了实现人工智能技术和产品落地应用，并形成智慧农业生产体系，最有效的方式是在不同类型农业生态区... 详细信息

将人工智能技术深度融入农业生产实践，是提高农业生产效率、保障国家粮食安全的有效途径，也是给农业生产插上科技翅膀的重要举措。为了实现人工智能技术和产品落地应用，并形成智慧农业生产体系，最有效的方式是在不同类型农业生态区建立具有一定种植规模的智慧农场示范样板，形成成套的技术体系和可复制的推广范式，这也是检验并优化人工智能赋能农业生产效果的最高效的方式。文章分析了发达国家典型智慧农场的建设经验，以及我国智慧农场发展的现状，着重探讨了我国“伏羲农场”智慧农业生产体系构建的内容、实施路径和应用实践；最后，对进一步高质量构建以“伏羲农场”为代表的我国特色智慧农场生产体系提出建议。

关键词：人工智能智慧农场大模型大数据新农人

来源：博看期刊

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铁基正仲氢转化催化剂的影响因素

无机材料学报 2025年第1期40卷 47-52页

作者：李娜曹锐霄魏进周晗肖红梅中国科学院理化技术研究所低温科学与技术重点实验室北京100190 中国科学院大学北京101408

正仲氢转化催化剂是大型氢液化工程中的关键材料之一。然而,在实际生产中,国内大多依赖进口的商用催化剂。对催化剂性能影响因素的探索仍处于起步阶段,尚未明确。目前大多数研究只关注催化活性,而正仲氢转化催化剂的机械强度也是影响催... 详细信息

正仲氢转化催化剂是大型氢液化工程中的关键材料之一。然而,在实际生产中,国内大多依赖进口的商用催化剂。对催化剂性能影响因素的探索仍处于起步阶段,尚未明确。目前大多数研究只关注催化活性,而正仲氢转化催化剂的机械强度也是影响催化剂使用效果及寿命的重要因素。基于此,本研究采用了一种简易的沉淀法实现铁基正仲氢转化催化剂的批量化制备,并探讨了催化剂活化方法、干燥温度、颗粒尺寸、原料浓度、掺杂元素等参数对催化活性以及机械强度的影响。进一步地,对自制催化剂与商用催化剂进行了催化性能和物化结构的对比。结果表明,当氢气流速为1200m L/min时,自制催化剂在77K下进行正仲氢催化转化后,出口仲氢(p-H2)的最高含量为46.49%,比商用催化剂高2.9%。自制催化剂的平均单颗粒破碎力值最高可达4.75N。本研究获得了促进催化活性优化的初步机理,对研究正仲氢催化转化具有重要意义,为国产催化剂的大规模生产提供了实验支持。

关键词：正仲氢转化铁基催化剂催化活性