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跨城市人类移动行为预测研究综述

计算机科学 2025年第1期52卷 102-119页

作者：张雨松胥帅严兴宇关东海许建秋南京航空航天大学计算机科学与技术学院南京211106 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 南京210023

城市化进程积累了大量记录人类移动行为的时空数据,为研究人类移动行为建模及预测提供了良好的数据基础。在智慧城市建设背景下,跨城市人类移动预测是实现城市协同管理与治理的必然要求,时常面临数据匮乏以及数据分布不平衡等问题,传统... 详细信息

城市化进程积累了大量记录人类移动行为的时空数据,为研究人类移动行为建模及预测提供了良好的数据基础。在智慧城市建设背景下,跨城市人类移动预测是实现城市协同管理与治理的必然要求,时常面临数据匮乏以及数据分布不平衡等问题,传统机器学习方法难以取得理想的性能。因此,将人类移动相关知识从数据丰富的源城市迁移到数据稀疏乃至稀缺的目标城市至关重要。首先概述了现有跨城市人类移动行为预测研究所使用的数据集和评价指标,随后循序渐进地讨论人类个体和群体层面的跨城市移动预测问题并分类综述各自适用的研究方法。针对人类个体跨城市移动预测,主要分析协同过滤、矩阵分解、统计学习以及深度学习这4类模型方法的应用。针对人类群体跨城市移动预测,则聚焦知识迁移和元学习这两种面向少样本机器学习方法的应用。最后,展望了跨城市人类移动行为预测领域亟需解决的重要问题。

关键词：跨城市人类移动行为时空数据迁移学习深度学习

氢气安全分析软件CYCAS的研发及初步验证

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原子能科学技术 2016年第2期50卷 295-300页

作者：陈美兰林继铭白伟中科华核电技术研究院有限公司广东深圳518026 国家核电技术有限公司北京软件技术中心北京100029

基于计算流体力学方法进行了三维氢气安全分析软件CYCAS的自主研发,采用隐式连续欧拉-任意拉格朗日欧拉方法求解三维、可压、非定常的Navier-Stokes方程组。CYCAS通过求解多组分的质量守恒方程描述多组分气体的扩散和混合,气流中的水蒸... 详细信息

基于计算流体力学方法进行了三维氢气安全分析软件CYCAS的自主研发,采用隐式连续欧拉-任意拉格朗日欧拉方法求解三维、可压、非定常的Navier-Stokes方程组。CYCAS通过求解多组分的质量守恒方程描述多组分气体的扩散和混合,气流中的水蒸气相变行为采用均相平衡模型模拟,而壁面上的相变行为采用Chilton-Colburn相似假设,湍流模拟选用了代数湍流模型和k-ε湍流模型。采用喷射实验HYJET和国际标准测试题ISP23对CYCAS进行了初步验证,计算结果与实验值吻合良好。

关键词：氢气三维均相平衡模型 Chilton-Colburn相似假设

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预训练模型在软件工程领域应用研究进展

软件学报 2025年第1期36卷 1-26页

作者：宫丽娜周易人乔羽姜淑娟魏明强黄志球南京航空航天大学计算机科学与技术学院高安全系统的软件开发与验证技术工信部重点实验室(南京航空航天大学) 中国矿业大学计算机科学与技术学院

近年来深度学习在软件工程领域任务中取得了优异的性能.众所周知,实际任务中优异性能依赖于大规模训练集,而收集和标记大规模训练集需要耗费大量资源和成本,这限制了深度学习技术在实际任务中的广泛应用.随着深度学习领域预训练模型(pre... 详细信息

近年来深度学习在软件工程领域任务中取得了优异的性能.众所周知,实际任务中优异性能依赖于大规模训练集,而收集和标记大规模训练集需要耗费大量资源和成本,这限制了深度学习技术在实际任务中的广泛应用.随着深度学习领域预训练模型(pre-trained model, PTM)的发布,将预训练模型引入到软件工程(software engineering, SE)任务中得到了国内外软件工程领域研究人员的广泛关注,并得到了质的飞跃,使得智能化软件工程进入了一个新时代.然而,目前没有研究提炼预训练模型在软件工程领域的成功和机遇.为阐明这一交叉领域的工作(pre-trained models for software engineering, PTM4SE),系统梳理当前基于预训练模型的智能软件工程相关工作,首先给出基于预训练模型的智能软件工程方法框架,其次分析讨论软件工程领域常用的预训练模型技术,详细介绍使用预训练模型的软件工程领域下游任务,并比较和分析预训练模型技术这些任务上的性能.然后详细介绍常用的训练和微调PTM的软件工程领域数据集.最后,讨论软件工程领域使用PTM面临的挑战和机遇.同时将整理的软件工程领域PTM和常用数据集发布在https://***/OpenSELab/PTM4SE.

关键词：软件仓库挖掘预训练模型程序语言模型

一种基于知识图谱的检索增强生成情报问答技术

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计算机科学 2025年第1期52卷 87-93页

作者：成志宇陈星霖王菁周中元张志政东南大学苏州联合研究生院江苏苏州215000 东南大学软件学院南京211189 信息系统工程全国重点实验室南京210023 中国电子科技集团公司第二十八研究所南京210023 东南大学计算机科学与工程学院南京211189 新一代人工智能技术与交叉应用教育部重点实验室(东南大学) 南京211189

为实现军事情报问答,提出了一种基于知识图谱的检索增强生成框架。该框架通过问题分类、实体识别、实体链接、知识检索有效地获取了背景知识。同时考虑到情报问题多约束的特点,使用回答集编程在知识上通过约束限制减少知识数量或者直接... 详细信息

为实现军事情报问答,提出了一种基于知识图谱的检索增强生成框架。该框架通过问题分类、实体识别、实体链接、知识检索有效地获取了背景知识。同时考虑到情报问题多约束的特点,使用回答集编程在知识上通过约束限制减少知识数量或者直接获得答案。最后,使用大语言模型在精炼后的知识上对问题进行求解,以减少问题理解过程中的属性识别与链接。在MilRE数据集上的实验表明,所提框架能够提供基于知识图谱的增强知识检索功能,并具有较好的军事情报问题解答能力。

关键词：情报问答回答集编程大语言模型检索增强生成知识图谱

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网格工作流技术综述

计算机工程 2006年第2期32卷 4-6,36页

作者：余波周龙骧钟锡昌张倪中科院计算技术研究所中科院数学与系统科学研究院北京100080 中科院软件中心北京100080

将工作流技术应用到网格领域中,作为复杂网格应用的一种编程模式是出现网格工作流这一概念的目的。但网格动态、异构、分布的运行环境给传统工作流技术的应用带来了许多新的挑战。其中,主要包括活动的协调、数据流管理、服务的动态绑定... 详细信息

将工作流技术应用到网格领域中,作为复杂网格应用的一种编程模式是出现网格工作流这一概念的目的。但网格动态、异构、分布的运行环境给传统工作流技术的应用带来了许多新的挑战。其中,主要包括活动的协调、数据流管理、服务的动态绑定、事务性与异常处理、流程的验证和优化以及流程运行的监测等方面的内容,针对这些问题,文章从工作流生命周期的角度出发,并结合具体相关的研究项目作出较为深入的分析,并指出了可行的解决方向。

关键词：网格工作流动态绑定服务协调语义

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共用数据导向的分布式系统失效恢复缺陷检测

软件学报 2023年第12期34卷 5578-5596页

作者：高钰王栋戴千旺窦文生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 中科南京软件技术研究院江苏南京210000 中国科学院大学南京学院江苏南京211135

分布式系统的可靠性和可用性至关重要.然而,不正确的失效恢复机制及其实现会引发失效恢复缺陷,威胁分布式系统的可靠性和可用性.只有发生在特定时机的节点失效才会触发失效恢复缺陷,因此,检测分布式系统中的失效恢复缺陷具有挑战性.提... 详细信息

分布式系统的可靠性和可用性至关重要.然而,不正确的失效恢复机制及其实现会引发失效恢复缺陷,威胁分布式系统的可靠性和可用性.只有发生在特定时机的节点失效才会触发失效恢复缺陷,因此,检测分布式系统中的失效恢复缺陷具有挑战性.提出了一种新方法Deminer来自动检测分布式系统中的失效恢复缺陷.在大规模分布式系统中观察到,同一份数据(即共用数据)可能被一组I/O写操作存储到不同位置(如不同的存储路径或节点).而打断这样一组共用数据写操作执行的节点失效更容易触发失效恢复缺陷.因此,Deminer以共用数据的使用为指导,通过自动识别和注入这类容易引发故障的节点失效来检测失效恢复缺陷.首先,Deminer追踪目标系统的一次正确执行中关键数据的使用.然后,Deminer基于执行轨迹识别使用共用数据的I/O写操作对,并预测容易引发错误的节点失效注入点.最后,Deminer通过测试预测的节点失效注入点以及检查故障征兆来暴露和确认失效恢复缺陷.实现了Deminer原型工具,并在4个流行的开源分布式系统ZooKeeper、HBase、YARN和HDFS的最新版本上进行了验证.实验结果表明Deminer方法能够有效检测分布式系统中的失效恢复缺陷.Deminer已经检测到6个失效恢复缺陷.

关键词：失效恢复缺陷缺陷检测故障注入失效恢复分布式系统

基于多通道光谱技术的煤矿水环境监测方法研究

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煤炭工程 2021年第6期53卷 157-161页

作者：王皓丛茂勤刘昕悦明星林海燕天津海运职业学院天津300350 中科院软件所南京软件技术研究院江苏南京210049

矿区能源过度开发与水资源紧张已成为制约煤炭工业发展的重要因素。针对煤矿水资源环境监测的迫切需求,文章提出一种基于多通道光谱技术的水环境多参数实时监测方法。该方法通过多个通道采集水体的光谱影像、计算每个通道光谱反射率、... 详细信息

矿区能源过度开发与水资源紧张已成为制约煤炭工业发展的重要因素。针对煤矿水资源环境监测的迫切需求,文章提出一种基于多通道光谱技术的水环境多参数实时监测方法。该方法通过多个通道采集水体的光谱影像、计算每个通道光谱反射率、选择最优通道、优化反演模型,得出水体的叶绿素a(Chla)、总磷(TP)和总悬浮物(TSM)的浓度,从而实时监测煤矿区域水环境的水质状况。实验结果表明,该方法获取的光谱影像符合不同地物的光谱特征,可以实时动态监测区域内水质变化,弥补了传统监测方法在时效性、可视化等方面的不足,为煤矿水环境监测提供有效参考和技术支撑。

关键词：水环境多通道光谱技术叶绿素a 总磷总悬浮物

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面向大数据处理框架的JVM优化技术综述

软件学报 2023年第1期34卷 463-488页

作者：汪钇丞曾鸿斌许利杰王伟魏峻黄涛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 中国科学院大学北京100049 中科南京软件技术研究院江苏南京211135

当前,以Hadoop、Spark为代表的大数据处理框架,已经在学术界和工业界被广泛应用于大规模数据的处理和分析.这些大数据处理框架采用分布式架构,使用Java、Scala等面向对象语言编写,在集群节点上以Java虚拟机(JVM)为运行时环境执行计算任... 详细信息

当前,以Hadoop、Spark为代表的大数据处理框架,已经在学术界和工业界被广泛应用于大规模数据的处理和分析.这些大数据处理框架采用分布式架构,使用Java、Scala等面向对象语言编写,在集群节点上以Java虚拟机(JVM)为运行时环境执行计算任务,因此依赖JVM的自动内存管理机制来分配和回收数据对象.然而,当前的JVM并不是针对大数据处理框架的计算特征设计的,在实际运行大数据应用时经常出现垃圾回收(GC)时间长、数据对象序列化和反序列化开销大等问题.在一些大数据场景下,JVM的垃圾回收耗时甚至超过应用整体运行时间的50%,已经成为大数据处理框架的性能瓶颈和优化热点.对近年来相关领域的研究成果进行了系统性综述:(1)总结了大数据应用在JVM中运行时性能下降的原因;(2)总结了现有面向大数据处理框架的JVM优化技术,对相关优化技术进行了层次划分,并分析比较了各种方法的优化效果、适用范围、使用负担等优缺点;(3)探讨了JVM未来的优化方向,有助于进一步提升大数据处理框架的性能.

关键词：大数据系统 Java虚拟机分布式系统自动内存管理

基于机器学习的水体化学需氧量高光谱反演模型对比研究

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光谱学与光谱分析 2022年第8期42卷 2353-2358页

作者：王春玲史锴源明星丛茂勤刘昕悦郭文记北京林业大学信息学院北京100083 国家林业和草原局林业智能信息处理工程技术研究中心北京100083 中国科学院软件研究所南京软件技术研究院江苏南京210049

化学需氧量(COD)是水体有机污染的一项重要指标,如何快速准确检测水体的COD含量尤为重要。机器学习在水质反演领域应用日益增多,并取得了较多的研究成果,高光谱遥感具有光谱空间分辨率高、成像通道多等优势,使其在水体COD反演方面有着... 详细信息

化学需氧量(COD)是水体有机污染的一项重要指标,如何快速准确检测水体的COD含量尤为重要。机器学习在水质反演领域应用日益增多,并取得了较多的研究成果,高光谱遥感具有光谱空间分辨率高、成像通道多等优势,使其在水体COD反演方面有着极大的潜力。利用不同的高光谱预处理方法对原始高光谱数据进行处理,并利用处理前后的高光谱数据对比研究了不同机器学习模型、不同高光谱预处理方法对水体COD的反演性能。首先利用ZK-UVIR-I型原位光谱水质在线监测仪在扬州宝带河实地收集了1548组COD和对应的高光谱数据(400~1000 nm)样本,为降低光谱噪音干扰以及消除光谱散射影响,分别使用Savitzky-Golay(SG)平滑、多元散射校正数据(MSC)以及SG平滑结合MSC对原始光谱进行预处理。其次,将样本集随机划分为训练集和测试集,其中训练集占比80%,测试集占比20%。对预处理后的训练集全波段光谱基于线性回归、随机森林(random forest)、AdaBoost、XGBoost四种机器学习方法建立COD高光谱反演模型,并选取了决定系数(R)、均方根误差(RMSE)、相对分析误差(RPD)三种指标在测试集数据中评估高光谱反演模型的精度。结果表明,随机森林、AdaBoost、XGBoost均优于线性回归,无论光谱处理与否,通过XGBoost建立的反演模型预测能力均为最佳,其中使用XGBoost对经过SG平滑和MSC处理后的光谱数据进行建模的反演模型精度最高,其R达到0.92,RMSE为7.1 mg·L,RPD为3.4。考虑到原始光谱可能存在冗余,通过主成分分析法(PCA)对经过SG平滑和MSC处理后的光谱进行降维,并选取累计贡献率达到95%的前十个主成分作为模型的输入变量。通过XGBoost建立反演模型,结果表明经过PCA后的反演模型不仅精度有所上升,RPD达到3.8,而且模型的训练时间也由72 s缩短到2.9 s。以上研究可为该水域及类似水域的高光谱水质反演模型的建立提供新的方法及思路。

关键词：化学需氧量机器学习高光谱反演模型对比