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基于关联事件场的智能化仿真社会实验方法

图学学报 2024年第1期45卷 191-198页

作者：陈玉珑张志忠马利庄叶淑兰陈敏刚上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 华东师范大学计算机科学与技术学院上海200062 华东师范大学政治与国际关系学院上海200241 上海计算机软件技术开发中心上海201112

智能化进程正在迅速推动数字中国建设,不断改变相关社会和人文形态,同时引发了人工智能涉及的社会衍生风险等关键问题。在遵循社会伦理和隐私保护前提下,前瞻性探索新型人工智能社会实验模式,规范人工智能技术的发展,具有重要的现实意... 详细信息

智能化进程正在迅速推动数字中国建设,不断改变相关社会和人文形态,同时引发了人工智能涉及的社会衍生风险等关键问题。在遵循社会伦理和隐私保护前提下,前瞻性探索新型人工智能社会实验模式,规范人工智能技术的发展,具有重要的现实意义。探讨了在特定社会实验环境下的事件场构建方式方法,以及人物、行为和场景三者的关联关系,基于数据和实验的社会化传导模式以及社会衍生效应进行预测。尝试通过前瞻性的虚拟仿真博弈实验,验证智能化仿真社会实验模式的有效性,为政府提供前瞻性的决策工具和智慧管理建议。

关键词：仿真实验事件场数字化身情感计算

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面向泛在操作系统的结构化存储

中国科学：信息科学 2024年第3期54卷 461-490页

作者：范晓鹏阎松翁楚良华东师范大学数据科学与工程学院上海200062

人机物融合泛在计算的新场景和新模式,需要新型的操作系统,即泛在操作系统.存储管理作为泛在操作系统的一项核心功能,设计轻量化、高性能和动态可适配的存储系统是推进泛在操作系统发展的必要举措.然而,对于“端(终端设备)-边(边缘端)-... 详细信息

人机物融合泛在计算的新场景和新模式,需要新型的操作系统,即泛在操作系统.存储管理作为泛在操作系统的一项核心功能,设计轻量化、高性能和动态可适配的存储系统是推进泛在操作系统发展的必要举措.然而,对于“端(终端设备)-边(边缘端)-云(云端)”泛在场景中普遍存在的结构化数据,传统存储解决方案存在I/O放大严重、系统体量过大和软件栈冗余等问题,难以满足泛在应用的需求.为此,本文从系统全栈的角度进行原创性探索,提出原生表存储系统.本文首先回顾了计算机系统的发展历史;之后分析泛在计算时代的新需求,总结出泛在操作系统的基本形态,并介绍最新研究成果;然后剖析了现有结构化存储方案在“端-边-云”场景下面临的挑战;进一步提出面向泛在操作系统的原生表存储系统,并从端侧和边/云侧两个场景深入分析其架构优势.最后,总结全文并展望未来发展趋势.

关键词：泛在计算泛在操作系统原生表存储软件栈端-边-云

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开源软件开发者价值评估体系及其实证研究

计算机科学 2024年

作者：游兰田明炎周烨陈智军王伟金红曾星崔海波湖北大学计算机与信息工程学院华东师范大学(普陀校区)数据科学与工程学院

如何科学客观地评估开源软件开发者的价值是开源领域面临的一个重要问题。现有研究方法存在评估指标较单一、指标权重难确定等问题。针对这些问题，本研究依据开源生态大数据分析，结合主客观评估方法，提出了一种多维度多层次的开源软... 详细信息

如何科学客观地评估开源软件开发者的价值是开源领域面临的一个重要问题。现有研究方法存在评估指标较单一、指标权重难确定等问题。针对这些问题，本研究依据开源生态大数据分析，结合主客观评估方法，提出了一种多维度多层次的开源软件开发者价值评估体系。综合考虑开发者在项目管理、编程、团队协作、学习、敬业度等方面的表现，通过5个一级指标、12个二级指标和7个三级指标，较全面和客观地评估开源软件开发者的能力和价值。本文采用Critic方法确定各维度指标的权重，克服了经验权重导致的准确性不高问题。最后，本文采用Github 2020年全域开源生态数据，展开了多组实证研究，验证了开源社区开发者价值评估体系的有效性和可行性，为开源软件人才的培养、发现和管理提供了一种客观、科学且操作性较强的衡量方法。实验代码见：https://***/OS-HUBU/DevValSys

关键词：开源软件开发者价值评估指标体系指标权重实证研究分析

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基于符号数值计算的代数曲线区间插值

中国科学：数学 2024年第5期54卷 699-730页

作者： Lydia Dehbi 杨争峰彭超徐姚晨曾振柄华东师范大学软件工程学院上海200062 上海大学数学系上海200444

本文研究的代数曲线区间插值问题,是针对预先给定平面上的若干矩形小邻域,构造经过它们的次数最低的代数曲线、项数最少的代数曲线以及系数是整数的代数曲线.本文将上述问题转化为优化问题,给出基于符号数值计算和Lagrange乘子法的求解... 详细信息

本文研究的代数曲线区间插值问题,是针对预先给定平面上的若干矩形小邻域,构造经过它们的次数最低的代数曲线、项数最少的代数曲线以及系数是整数的代数曲线.本文将上述问题转化为优化问题,给出基于符号数值计算和Lagrange乘子法的求解方法,应用这一方法解决了几个具体的有趣问题,包括基于太阳系行星、小行星和矮行星的轨道数据重新发现Kepler第三定律.

关键词：代数曲线数学机械化符号数值计算稀疏插值

ChatModeler:基于大语言模型的人机协作迭代式需求获取和建模方法

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计算机研究与发展 2024年第2期61卷 338-350页

作者：靳东明金芝陈小红王春晖北京大学计算机学院北京100871 高可信软件技术教育部重点实验室(北京大学) 北京100871 上海高可信计算重点实验室(华东师范大学) 上海200050 内蒙古师范大学计算机科学与技术学院内蒙古010011

需求获取和建模是需求工程中的关键步骤,影响后续系统设计与实现.传统的需求获取和建模方法通常由需求提供者、需求分析师等多类干系人共同协作、反复迭代完成,需要耗费大量的人力.如何减轻需求提供者与需求分析师的负担、提高获取和建... 详细信息

需求获取和建模是需求工程中的关键步骤,影响后续系统设计与实现.传统的需求获取和建模方法通常由需求提供者、需求分析师等多类干系人共同协作、反复迭代完成,需要耗费大量的人力.如何减轻需求提供者与需求分析师的负担、提高获取和建模的效率有着重要意义.现有工作中有的使用知识库来提供更多知识,以辅助获取或者建模,有的利用自然语言处理等技术对获取或者建模过程进行自动化,但是它们并没有减轻需求提供者的负担.利用大语言模型(large language models,LLMs)的生成能力,提供了一种人机协作的迭代式需求获取和建模框架ChatModeler.具体来说,根据真实世界中需求团队的分工及协作关系,将部分需求提供者、需求分析师等角色的工作由大语言模型承担,而需求提供者只需要进行确认.为大语言模型扮演的各种角色进行了提示词设计,该提示词会随需求的元模型而变化.ChatModeler在7个需求案例上与3种需求模型的自动建模方法进行了14组对比实验,证明了ChatModeler在降低需求提供者的负担和生成高质量需求模型2个方面上的优越性.

关键词：需求工程需求诱导大语言模型人机协作提示工程

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支持深度学习的视觉数据库管理系统研究进展

软件学报 2024年第3期35卷 1207-1230页

作者：丁光耀徐辰钱卫宁周傲英华东师范大学数据科学与工程学院上海200062 上海市大数据管理系统工程研究中心(华东师范大学) 上海200062

计算机视觉因其强大的学习能力,在各种真实场景中得到了广泛应用.随着数据库的发展,利用数据库中成熟的数据管理技术来处理视觉分析应用,已成为一种日益增长的研究趋势.图像、视频和文本等多模态数据的相互融合处理,也促进了视觉分析应... 详细信息

计算机视觉因其强大的学习能力,在各种真实场景中得到了广泛应用.随着数据库的发展,利用数据库中成熟的数据管理技术来处理视觉分析应用,已成为一种日益增长的研究趋势.图像、视频和文本等多模态数据的相互融合处理,也促进了视觉分析应用的多样性和准确性.近年来,因深度学习的兴起,支持深度学习的视觉分析应用开始受到广泛关注.然而,传统的数据库管理技术在深度学习场景下面临着复杂视觉分析语义难以表达、应用执行效率低等问题.因此,支持深度学习的视觉数据库管理系统得到了广泛关注.综述了目前视觉数据库管理系统的研究进展:首先,总结了视觉数据库管理系统在不同层面上面临的挑战,包括编程接口、查询优化、执行调度和数据存储;其次,分别探讨了上述4个层面上的相关技术;最后,对视觉数据库管理系统未来的研究方向进行了展望.

关键词：深度学习视觉分析数据库管理系统

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基于查询编译的SQL执行技术研究进展

计算机研究与发展 2024年第7期61卷 1754-1770页

作者：潘青峰徐辰华东师范大学数据科学与工程学院上海200062 上海市大数据管理系统工程研究中心(华东师范大学) 上海200062

信息系统通常会借助数据管理系统来进行数据管理,其中SQL凭借良好的易用性和灵活性一直作为数据管理的主流查询语言,用户将编写的SQL语句交由数据管理系统执行后便可得到查询结果.执行模型的高效与否决定了系统能否快速响应用户的查询请... 详细信息

信息系统通常会借助数据管理系统来进行数据管理,其中SQL凭借良好的易用性和灵活性一直作为数据管理的主流查询语言,用户将编写的SQL语句交由数据管理系统执行后便可得到查询结果.执行模型的高效与否决定了系统能否快速响应用户的查询请求,现有执行模型主要采用解释执行和编译执行2种方式.解释执行具有良好的拓展性、可维护性等因而被大多数系统采用.不同于解释执行,编译执行为原本需要解释执行的查询生成高效的定制化代码来加速查询,带来的显著性能提升吸引了一众数据管理系统开始实现相应技术.然而,如何针对查询生成其对应的定制化代码是一个复杂的过程,在实现时需要考虑诸多方面,甚至在某些情况下,采用编译执行的查询性能可能还不及传统的火山模型.从概念、技术等角度系统地综述了编译执行技术的研究进展.首先,概述了编译执行的基本概念,对相关术语和背景知识进行了介绍;其次,分别从中间代码生成、中间表示、机器码生成与运行3个角度介绍了相关技术;最后,结合当前数据管理系统的研究趋势以及近期研究工作展望了编译执行未来的发展方向.

关键词：数据管理系统查询执行代码生成编译器即时编译

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非交互密钥协商综述

计算机学报 2024年第3期47卷 558-574页

作者：张明瑞张蕊张磊华东师范大学软件工程学院上海市高可信计算重点实验室上海200062 软硬件协同设计技术与应用教育部工程研究中心上海200062

非交互密钥协商作为一种重要的密码学原语是一种极具潜力的安全信道建立范式,持续受到学术界和工业界的密切关注.本文综述了非交互密钥协商协议的发展概况以及待解决的问题.有别于以往的综述,我们在对传统的非交互密钥协商协议进行全面... 详细信息

非交互密钥协商作为一种重要的密码学原语是一种极具潜力的安全信道建立范式,持续受到学术界和工业界的密切关注.本文综述了非交互密钥协商协议的发展概况以及待解决的问题.有别于以往的综述,我们在对传统的非交互密钥协商协议进行全面回顾的同时,还对由消息层安全协议衍生的一类部分非交互密钥协商协议进行了深入的探讨.这类协议的突出特点在于,它们能够(部分)非交互式地为群组建立(初次)会话密钥;且后续在群组需要动态变化时,仅需其中一个参与者发送一条请求消息,其他参与者进行监听就能完成群组会话密钥的更新.此外,本文首次讨论了一种基于非对称群密钥协商构造多方非交互密钥协商协议的潜在技术路线,以及利用区块链技术作为公钥基础设施扩充组件用于解决非交互密钥协商协议设计中潜在风险的方法.

关键词：密钥协商群密钥协商非交互密钥协商消息层安全协议

核能装备安全控制代码自动生成软件研发与应用的构想与成果展望

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工程科学与技术 2024年第2期56卷 1-16页

作者：刘明星马权吴鹏杨斐侯荣彬王俊峰黄滟鸿吴延群四川大学计算机学院四川成都610065 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610213 华东师范大学软件工程学院上海200241

目前,核能装备等安全关键系统中软件的作用越来越重要,对系统的安全稳定运行具有至关重要的影响。安全关键软件规模的增长和复杂度的增加给设计和开发高可信的软件带来了新的挑战,亟需新的软件开发和验证方法与模式。针对此需求,本文围... 详细信息

目前,核能装备等安全关键系统中软件的作用越来越重要,对系统的安全稳定运行具有至关重要的影响。安全关键软件规模的增长和复杂度的增加给设计和开发高可信的软件带来了新的挑战,亟需新的软件开发和验证方法与模式。针对此需求,本文围绕核能装备安全控制代码自动生成软件研究面临的三大关键科学问题,分别开展一个基础理论、七大关键技术及一套原型系统的研究。通过核能安全控制代码自动生成软件总体设计集成与评估、核能安全控制与交互系统软件建模技术、核能安全控制系统模型分析与验证技术、核能安全控制系统可信软件代码自动生成技术等方面的研究,突破核能装备安全控制代码自动生成软件在建模、代码生成和测试验证面临的系统性技术瓶颈,建立起新的安全关键软件开发和验证方法与模式。通过可信安全控制代码自动生成软件工程化应用与认证技术研究,构建一个核能装备安全控制代码自动生成的原型系统,并在核能、汽车等领域对研究成果进行验证。通过上述研究实现以下5个方面创新:一是形式化方法与模型驱动开发融合理论,用确定的数学理论保证模型的高可信;二是状态机扩展同步数据流语言形式化定义方法,建立适用于核能、航空、汽车等场景的软件建模方法;三是基于交互式定理证明的可信代码生成器构造方法,形成经过形式化验证的可信代码生成器;四是数据驱动的测试用例智能生成方法,实现测试验证的自动化;五是一套面向核能装备控制软件的一体化研发平台,构建完整的开发和验证工具链。本文旨在以形式化和模型驱动方法为基础,对安全关键软件的建模、模型验证、代码生成、测试验证等方面进行系统性研究,以形成高可信的安全关键软件开发和验证新方法。研究成果对核能等领域安全关键软件开发相关工业软件的科学研究、技术研发、产业发展等具有十分重要的理论意义和实际应用价值。

关键词：核能装备代码生成形式化模型驱动