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微服务系统服务依赖发现技术综述

软件学报 2024年第1期35卷 118-135页

作者：张齐勋吴一凡杨勇贾统李影吴中海北京大学信息科学技术学院北京100871 北京大学软件与微电子学院北京102600 北京大学软件工程国家工程研究中心北京100871 北京大学人工智能研究院北京100871

微服务架构得到了广泛的部署与应用,提升了软件系统开发的效率,降低了系统更新与维护的成本,提高了系统的可扩展性.但微服务变更频繁、异构融合等特点使得微服务故障频发、其故障传播快且影响大,同时微服务间复杂的调用依赖关系或逻辑... 详细信息

微服务架构得到了广泛的部署与应用,提升了软件系统开发的效率,降低了系统更新与维护的成本,提高了系统的可扩展性.但微服务变更频繁、异构融合等特点使得微服务故障频发、其故障传播快且影响大,同时微服务间复杂的调用依赖关系或逻辑依赖关系又使得其故障难以被及时、准确地定位与诊断,对微服务架构系统的智能运维提出了挑战.服务依赖发现技术从系统运行时数据中识别并推断服务之间的调用依赖关系或逻辑依赖关系,构建服务依赖关系图,有助于在系统运行时及时、精准地发现与定位故障并诊断根因,也有利于如资源调度、变更管理等智能运维需求.首先就微服务系统中服务依赖发现问题进行分析,其次,从基于监控数据、系统日志数据、追踪数据等3类运行时数据的角度总结分析了服务依赖发现技术的技术现状;然后,以基于服务依赖关系图的故障根因定位、资源调度与变更管理等为例,讨论了服务依赖发现技术应用于智能运维的相关研究.最后,对服务依赖发现技术如何准确地发现调用依赖关系和逻辑依赖关系,如何利用服务依赖关系图进行变更治理进行了探讨并对未来的研究方向进行了展望.

关键词：服务依赖故障诊断微服务

面向深地探测的光纤重力梯度仪测量原理与研制进展

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地球物理学报 2024年第2期67卷 809-819页

作者：王文伯陈彦钧朱兰鑫黄慧敏操玉文曹新宇周子奇周桐何妍时方朔李正斌北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871 北京大学软件与微电子学院北京102600 北京大学信息科学技术学院北京100871

发展深地探测技术对于推进地球物理发展有重要意义.基于重力梯度的深地传感技术具备自身独有的优势,可以有效弥补现有主要方法的局限.本文提出了一种基于光纤Sagnac干涉仪的重力梯度测量原理,将重力梯度转化为角加速度并利用光纤角加速... 详细信息

发展深地探测技术对于推进地球物理发展有重要意义.基于重力梯度的深地传感技术具备自身独有的优势,可以有效弥补现有主要方法的局限.本文提出了一种基于光纤Sagnac干涉仪的重力梯度测量原理,将重力梯度转化为角加速度并利用光纤角加速度计进行精密传感.本文设计了重力梯度原型样机,并利用ANSYS有限元仿真论证了其可行性与稳定性,在此基础上对光纤重力梯度原型样机进行了长达14天的连续静态测试,得到角加速度测量本底噪声低于3×10^(-10)rad·s^(-2)·Hz^(-1/2),对应重力梯度测量噪声达0.68 E·Hz^(-1/2).基于光纤Sagnac干涉仪的重力梯度测量没有对传感单元一致性的要求,无需复杂的环境控制与辅助设备,测试结果展现了其高灵敏度特性以及应用于深地探测的巨大潜力.

关键词：深地探测重力梯度光纤角加速度计

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智慧动物与电子科技交互:现状与展望

生物化学与生物物理进展 2024年第4期51卷 890-911页

作者：赵津晶周扬帆张秉傲伊鸣姜红许胜勇北京大学电子学院北京100871 北京大学神经科学研究所北京100191

人类与动物的交互合作自古以来就有着悠久的历史,伴随着智能芯片、可穿戴设备和机器算法的快速发展,智慧动物与电子科技的交互成为了现实。如今,人类可以借助电子系统与动物进行沟通、感知和控制。这类电子设备的目标在于实现以动物为... 详细信息

人类与动物的交互合作自古以来就有着悠久的历史,伴随着智能芯片、可穿戴设备和机器算法的快速发展,智慧动物与电子科技的交互成为了现实。如今,人类可以借助电子系统与动物进行沟通、感知和控制。这类电子设备的目标在于实现以动物为中心的工作模式,从而提升人类对动物的理解,最终促进动物智能和创造力的发展。本文将中型、大型动物作为研究对象,以发展其能力增强为目标,提出了“智慧动物增强系统”的构想。该构想用以描述这类装置的特性,并对现有的动物与计算机接口解决方案进行了全面综述。总的来说,智慧动物增强系统主要分为植入式和非植入式两类,均由接口平台、感知与解读、控制与指示三部分构成,并通过不同层次的增强系统和架构模式,从而实现人与动物的智慧交互。尽管已有的智慧动物增强系统仍然缺乏完整独立的交互系统架构,但在未来的发展中,智慧动物增强系统具备良好的前景和发展空间,不仅可以用于替代尖端设备和运输设备,还有望通过智慧共联实现跨物种的信息交互。同时,智慧动物增强系统可以促进人与动物的双向交互,对动物伦理和生态保护的发展也将产生重要的推动作用。更为重要的是,基于动物主体的交互模型开发能够为设计人机交互系统提供可借鉴的研究经验,从而有助于更高效地推进人机结合宏伟目标的早日实现。

关键词：动物科技交互动机结合植入式装置非植入式装置可穿戴装置智慧动物增强系统

信用域改:构造人类第三方“三公”平台的关键

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首都师范大学学报（社会科学版） 2024年第1期 84-91页

作者：窦尔翔北京大学软件与微电子学院

当下国内外流行的各类平台往往缺乏第三方性。即便有第三方性,也往往缺乏“三公性”即公正、公平、辩证公开性。这是造成当下世界经济减缓和无序的主要原因,亟待用信用机制对平台的运行模式进行改造。“物以类聚,人以群分”揭示了人类... 详细信息

当下国内外流行的各类平台往往缺乏第三方性。即便有第三方性,也往往缺乏“三公性”即公正、公平、辩证公开性。这是造成当下世界经济减缓和无序的主要原因,亟待用信用机制对平台的运行模式进行改造。“物以类聚,人以群分”揭示了人类社会的自然分层和信用合作的必要性,当代信息技术进入元宇宙和GPT时代的到来则提供了信用治理的充分性。一旦数智经济平台形成,将会在以下三个方面带来重大变化:一是理政经世治国中介化;二是人类价值观“持福致富”化;三是世界经济合作平台化。

关键词：信息化时代信用精准化平台

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面向碳中和的中国能源转型路径思考

北京大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 767-774页

作者：金之钧张川北京大学能源研究院北京100871

基于气候变化与能源转型的背景,论述中国能源转型过程中面临的能源结构以煤为主、能源需求刚性增长以及碳中和时间紧迫三大挑战,重点探讨2060年一次能源结构中可再生能源占比80%技术路线在逻辑上的可行性。基于不同能源转型路径的对比分... 详细信息

基于气候变化与能源转型的背景,论述中国能源转型过程中面临的能源结构以煤为主、能源需求刚性增长以及碳中和时间紧迫三大挑战,重点探讨2060年一次能源结构中可再生能源占比80%技术路线在逻辑上的可行性。基于不同能源转型路径的对比分析,指出中国碳中和路径的多元化特性,提出综合考虑经济成本、环境代价以及系统可靠性的路径优选方法,以期为实现碳中和以及能源转型目标提供理论基础和实践参考。

关键词：碳中和能源转型路径优化技术路线图

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产学合作演化博弈研究:以小核酸产业为例

系统工程学报 2024年第3期39卷 321-332页

作者：孙圣力何怡萱李伟平北京大学软件与微电子学院北京102600

为促进小核酸产业产学合作之意愿,构建产学合作博弈模型.将技术创新度与技术转移风险因子加入模型,使用演化博弈方法研究不同情况下企业和学校行为的选择.研究表明,当技术创新度增加与技术转移风险下降,其对产学合作意愿为正向影响.当... 详细信息

为促进小核酸产业产学合作之意愿,构建产学合作博弈模型.将技术创新度与技术转移风险因子加入模型,使用演化博弈方法研究不同情况下企业和学校行为的选择.研究表明,当技术创新度增加与技术转移风险下降,其对产学合作意愿为正向影响.当技术创新度与技术转移风险同向增加,尽管风险会增加未来的不确定性,但是在重视技术创新的小核酸产业,双方最后倾向于选择合作.当技术创新度与技术转移风险反向变化,研发能力强的合作伙伴,更容易实现产学合作协同创新.

关键词：小核酸产业产学合作演化博弈

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融合实体信息的古汉语关系分类研究

数据分析与知识发现 2024年第1期8卷 114-124页

作者：唐雪梅苏祺王军北京大学信息管理系北京100871 北京大学数字人文研究中心北京100871 北京大学外国语学院北京100871

【目的】将实体信息与预训练语言模型结合应用到古汉语关系分类任务中,构建古汉语关系分类模型。【方法】首先,在预训练模型输入层中使用特殊标记标出实体对的位置,同时在原关系句之后拼接实体类型描述句;其次,在预练语言模型的输出中... 详细信息

【目的】将实体信息与预训练语言模型结合应用到古汉语关系分类任务中,构建古汉语关系分类模型。【方法】首先,在预训练模型输入层中使用特殊标记标出实体对的位置,同时在原关系句之后拼接实体类型描述句;其次,在预练语言模型的输出中进一步提取实体语义信息;然后,通过CNN将每个字符相对于首尾实体的位置信息融入模型中;最后,将句表示、实体语义表示以及CNN输出拼接经过分类器得到关系标签。【结果】相较于仅使用预训练语言模型,本文模型在Macro F1指标上平均有3.5个百分点的提升。【局限】通过分析混淆矩阵发现本文模型在有相同实体类型组合的关系上容易出现预测错误。【结论】在预训练语言模型中结合实体信息能够提高古汉语关系分类的效果,且实验结果证明本文融合实体信息的方法是有效的。

关键词：古汉语关系抽取关系分类预训练语言模型实体信息

通过触觉编码和声音为视力障碍者提供远程虚拟陪伴

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生物化学与生物物理进展 2024年第1期51卷 158-176页

作者：葛松黄轩拓林衍旎李沿橙董问天党卫民徐晶晶伊鸣许胜勇北京大学电子学院教育部纳米器件物理与化学重点实验室北京100871 北京大学信息科学技术学院北京100871 北京大学第六医院北京大学精神卫生研究所国家卫生健康委员会精神卫生学重点实验室(北京大学)国家精神心理疾病临床医学研究中心(北京大学第六医院)北京100191 山东大学微电子学院济南250100 北京大学基础医学院神经生物学系神经科学研究所神经科学重点实验室北京大学公共卫生学院北京100191

目的现有的人工视觉装置分为植入式装置和体外辅助装置两种,但它们都有一些不足之处。植入式装置需要手术植入、会造成不可恢复创伤;体外辅助装置指令相对简单、应用场景较为单一、过于依赖人工智能(AI)的判断不能提供足够的安全性。本... 详细信息

目的现有的人工视觉装置分为植入式装置和体外辅助装置两种,但它们都有一些不足之处。植入式装置需要手术植入、会造成不可恢复创伤;体外辅助装置指令相对简单、应用场景较为单一、过于依赖人工智能(AI)的判断不能提供足够的安全性。本文提出了一种将周边环境信息转化成头颈部触觉指令、并辅助以语音交互的系统,其有效性、安全性、信息量等均优于现有体外辅助技术,同时也具有低成本、低风险、适合多种生活和工作场景等优势。方法该系统借助最新的远程无线网络通讯技术、芯片技术,利用前方人员随身佩戴的微小型电子设备、摄像头和感应器,以及云端庞大的数据库和计算能力,后台人员可以实时、充分地远程(比如跨越城市)了解前方的现场景象、环境参数和人员状态等信息,通过对比云端数据库和内存数据库、AI辅助识别和人工综合分析,快速获得最合理的行动方案,并将行动指令及时传给前方人员,实现盲人导航功能。同时,也用语音互动对话提供人文关怀、情感寄托。结果本文首次提出了“远程虚拟陪伴概念”,并演示了相应的硬件和软件以及多种生活场景下的测试效果。除了可以实现基础的导航功能,比如帮助视觉障碍人群完成在超市购物、咖啡厅寻座、街道行走,以及完成更加复杂的拼图、日常娱乐打牌功能,还可以满足骑行等速度相对快的移动指令要求。结论实验结果表明,这种“远程虚拟陪伴”装置适用大量场景和需求,不仅可以用于视觉障碍人群出行、购物、娱乐,也可用于陪伴老人出行、辅助野外探险或旅行等,具有广泛的发展和应用前景。

关键词：人工视觉辅助远程虚拟伴侣触觉代码盲人导航

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基于精细神经元的类脑感知学习模型

软件学报 2024年第3期35卷 1403-1417页

作者：张祎晨何干杜凯黄铁军北京大学计算机学院北京100871 北京大学人工智能研究院北京100871

大脑如何实现学习以及感知功能对于人工智能和神经科学领域均是一个重要问题.现有人工神经网络由于结构和计算机制与真实大脑相差较大,无法直接用于理解真实大脑学习以及处理感知任务的机理.树突神经元模型是一种对大脑神经元树突信息... 详细信息

大脑如何实现学习以及感知功能对于人工智能和神经科学领域均是一个重要问题.现有人工神经网络由于结构和计算机制与真实大脑相差较大,无法直接用于理解真实大脑学习以及处理感知任务的机理.树突神经元模型是一种对大脑神经元树突信息处理过程进行建模仿真的计算模型,相比人工神经网络更接近生物真实.使用树突神经网络模型处理学习感知任务对理解真实大脑的学习过程有重要作用.然而,现有基于树突神经元网络的学习模型大都局限于简化树突模型,无法完整建模树突的信号处理过程.针对这一问题,提出一种基于精细中型多棘神经元网络的学习模型,使得精细神经网络可以通过学习完成相应感知任务.实验表明,在经典的图像分类任务上,所提模型可以达到很好的分类性能.此外,精细神经网络对于噪声干扰有很强的鲁棒性.对网络特性进行进一步分析,发现学习后网络中的神经元表现出了刺激选择性这种神经科学中的经典现象,表明所提模型具有一定的生物可解释性,同时也表明刺激选择特性可能是大脑通过学习完成感知任务的一种重要特性.

关键词：大脑仿真类脑计算感知学习图像分类