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G-非回归点的拓扑结构和G-平均跟踪性的动力学性质

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浙江大学学报（理学版） 2024年第3期51卷 308-313页

作者：冀占江梧州学院科学研究院应用数学研究团队广西梧州543002 梧州学院广西机器视觉与智能控制重点实验室广西梧州543002

介绍了G-非回归点和G-平均跟踪性的概念,在群作用下的逆极限空间中研究了G-非回归点的拓扑结构,在度量G-空间中研究了G-平均跟踪性的动力学性质,得到:(1)自映射f有G-非回归点的充要条件是移位映射σ有G-非回归点;(2)如果f^(k)具有G-平... 详细信息

介绍了G-非回归点和G-平均跟踪性的概念,在群作用下的逆极限空间中研究了G-非回归点的拓扑结构,在度量G-空间中研究了G-平均跟踪性的动力学性质,得到:(1)自映射f有G-非回归点的充要条件是移位映射σ有G-非回归点;(2)如果f^(k)具有G-平均跟踪性,则f具有G-平均跟踪性。这些结果推广了逆极限空间中移位映射非回归点集的结论以及度量空间中迭代映射平均跟踪性的结论。

关键词：群作用逆极限空间 G-非回归点 G-平均跟踪性

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基于组合minimizer种子的泛基因组图序列比对算法

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计算机工程 2024年

作者：高佳徐云中国科学技术大学计算机科学与技术学院安徽省高性能计算重点实验室

随着测序技术的发展和应用，人类基因组序列从个体分析逐步转移为群体分析。为更好地展示种群不同样本之间的遗传变异信息，泛基因组图模型开始取代传统的线性多序列参考基因组模型，序列到图的比对成为生物序列分析的关键问题之一。现... 详细信息

随着测序技术的发展和应用，人类基因组序列从个体分析逐步转移为群体分析。为更好地展示种群不同样本之间的遗传变异信息，泛基因组图模型开始取代传统的线性多序列参考基因组模型，序列到图的比对成为生物序列分析的关键问题之一。现有的比对方法通常采用种子与扩展策略，但由于图中组合的路径较多，定位和验证阶段的时间成本高，需要进一步优化单种子选取方法，减少候选位置的数量。为此，研究提出了一种基于组合minimizer种子的序列比对算法，在定位阶段通过对minimizer种子的组合哈希，扩展了单个种子的覆盖范围；同时可以通过序列和相对位置两方面信息查找种子，减少假阳性匹配位置数量，从而降低后续筛选和验证的工作量。实验结果表明，与主流的比对算法相比，该算法能够减少约80%的候选位置，在时间性能上优化1- 3倍，且索引内存和精确比对能力与现有方法相当。

关键词：泛基因组图序列比对种子扩展 minimizer种子

基于细粒度缓存与学习型索引的LSM树键值存储系统性能优化

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计算机科学 2024年

作者：许睿达李永坤许胤龙中国科学技术大学计算机科学与技术学院安徽省高性能计算重点实验室

在数据量飞速增长的大数据时代背景下，基于日志结构合并树的(Log-Structured Merge-Tree-based， LSM-Tree-based)键值存储系统因其优秀的灵活性与扩展性被广泛应用于NoSQL系统。但是，传统的LSM-Tree结构键值存储系统在查询数据时，... 详细信息

在数据量飞速增长的大数据时代背景下，基于日志结构合并树的(Log-Structured Merge-Tree-based， LSM-Tree-based)键值存储系统因其优秀的灵活性与扩展性被广泛应用于NoSQL系统。但是，传统的LSM-Tree结构键值存储系统在查询数据时，因搜索多个SSTable引起的读放大问题，产生额外的I/O开销，影响系统性能。针对这一问题提出了一种新型键值存储系统优化设计方案——FCLI-LSM。FCLI-LSM结合了细粒度键值对缓存和学习型索引的优化方法，旨在提升基于LSM-Tree结构的键值存储系统的查询性能。通过对数据访问热点的分析，FCLI-LSM对数据进行热、温、冷数据的三级分级。FCLI-LSM为热数据设计了基于键值分离的细粒度缓存机制，有效减少了读放大问题带来的额外I/O开销；此外，FCLI-LSM还设计了一种针对学习型索引的缓存亲和优化，进一步提高了存储系统对温数据的查询效率。实验结果表明，与现有的查询优化方案相比，FCLI-LSM能带来超过40%的平均查询时延下降以及超过1.7倍的系统吞吐率提升。

关键词：大数据键值存储系统日志结构合并树学习型索引缓存

面向远程内存图数据库的应用感知分离式存储设计

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计算机科学 2024年

作者：李纯羽邓龙李永坤许胤龙中国科学技术大学计算机科学与技术学院高性能计算安徽省重点实验室

图数据在各种应用中日益普及，以其涵盖多种实体类型和丰富关联关系的特性而备受关注。对于图数据库用户而言，高效的图查询服务是保障系统性能的关键因素。随着数据量增加，单机图数据库很难满足将所有数据存储在内存中的需求，而分布... 详细信息

图数据在各种应用中日益普及，以其涵盖多种实体类型和丰富关联关系的特性而备受关注。对于图数据库用户而言，高效的图查询服务是保障系统性能的关键因素。随着数据量增加，单机图数据库很难满足将所有数据存储在内存中的需求，而分布式图数据库在拓展性和资源利用率方面受到挑战。基于RDMA的远程内存系统的引入为克服这些挑战提供了一种新的选择，通过分离计算和存储资源，实现了更为灵活的内存使用方式。然而，在使用远程内存的情况下如何最大程度地优化图查询性能成为当前研究的重点问题。首先分析了利用操作系统分页机制透明使用远程内存构建图数据库存在的问题，并在应用层次上设计了远程内存图数据库的存储模型。根据不同数据的特点和访问模式，设计了属性图在远程内存中的存储结构，优化了数据布局和访问路径。实验结果显示，在本地内存受限的情况下，与透明使用远程内存相比，应用感知的设计方式端到端性能最高提升了12倍。

关键词：图查询图数据库图存储远程内存属性图模型

面向NewSQL数据库数据协同持久化的研究

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计算机科学 2024年

作者：左顺李永坤许胤龙中国科学技术大学计算机科学与技术学院安徽省高性能计算重点实验室

现代NewSQL数据库为了提供数据的高可用性，通常会为数据提供多个副本，以便在某个副本不可用的时候，可以从其它的副本中获取数据。而在数据多副本的情况下，又需要考虑副本间的数据一致性问题，即在某一时刻不同客户端读取某个数据时... 详细信息

现代NewSQL数据库为了提供数据的高可用性，通常会为数据提供多个副本，以便在某个副本不可用的时候，可以从其它的副本中获取数据。而在数据多副本的情况下，又需要考虑副本间的数据一致性问题，即在某一时刻不同客户端读取某个数据时得到的结果应该是相同的，因此引入了事务处理机制。考虑一个包含有多个写操作的交互式事务处理过程中，由于数据存在多个副本，因此每个写入操作需要对所有的主备副本进行写入操作。然而主备副本通常分散在不同的机器上，因此会引入写远端副本的时延，其最终将会增大整个事务的处理时延。针对该问题提出了数据协同持久化的方案，其主要思想是让客户端在本地缓存事务的写操作日志，在最终提交事务的时候，客户端首先将事务中的写操作日志进行持久化，并将该日志发送给事务的协调者节点，让协调者进行日志数据的分发处理，从而达到两者协同持久化事务数据的目的。实验结果表明，相较于同步持久化方案，协同持久化方案不仅能降低交互式事务处理的时延，还能提高约38%左右的系统极限吞吐率。

关键词：分布式数据库并发控制数据持久化数据一致性高数据竞争负载

智能电网中基于云边协同的多无人机辅助计算迁移研究

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南京邮电大学学报(自然科学版) 2024年

作者：刘尚东邱华杰黄昕沙宇晨季一木南京邮电大学计算机学院南京邮电大学高性能计算与大数据处理研究所江苏省无线传感网高技术研究重点实验室国家高性能计算中心南京分中心江苏省高性能计算与智能处理工程研究中心

智能电网中边缘计算迁移技术的应用一定程度上满足了电力业务的实时性要求，然而，随着电网规模的扩大，电力终端设备接入密度越发增高，分布情况越发复杂，传统的静态边缘计算节点难以完全覆盖分散的电力终端设备，进而导致计算迁移性... 详细信息

智能电网中边缘计算迁移技术的应用一定程度上满足了电力业务的实时性要求，然而，随着电网规模的扩大，电力终端设备接入密度越发增高，分布情况越发复杂，传统的静态边缘计算节点难以完全覆盖分散的电力终端设备，进而导致计算迁移性能、效率过低。提出了一种基于双重延迟深度确定性策略梯度的多无人机辅助计算迁移算法(Collaborative Cloud-Edge Computing Offloading Based on TD3， CeCO-TD3)，该算法构建了一个联合无人机飞行角度、距离、迁移服务选择和任务迁移比的多目标优化函数，以最小化系统的计算时延与能耗，利用深度强化学习算法对问题求解。并引入云边协作框架和带有优先级的云端策略经验池，进一步保障了多无人机的计算迁移服务质量。实验结果表明所提出的算法在缩减任务传输时延和降低计算能耗方面优于传统优化算法。

关键词：边缘计算智能电网深度强化学习计算迁移

PbTi_(0.85)Ni_(0.15)O_(3)/TiO_(2)纳米棒阵列复合材料的压电光催化性能

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复合材料学报 2024年第3期41卷 1367-1377页

作者：周小桔钱俊胡正龙任一鸣湖北科技学院电子与信息工程学院光电信息与智能控制重点实验室咸宁437100 梧州学院电子与信息工程学院梧州543002

压电材料诱导的内建电场是调节电荷转移途径和抑制载流子复合的最有效策略之一。采用水热和溶胶凝胶两步法制备了PbTi0.85Ni0.15O3/TiO_(2)纳米棒阵列复合材料。通过降解有机染料,复合材料展现了优异的压电光催化性能。经30 min,PbTi_(0... 详细信息

压电材料诱导的内建电场是调节电荷转移途径和抑制载流子复合的最有效策略之一。采用水热和溶胶凝胶两步法制备了PbTi0.85Ni0.15O3/TiO_(2)纳米棒阵列复合材料。通过降解有机染料,复合材料展现了优异的压电光催化性能。经30 min,PbTi_(0.85)Ni_(0.15)O_(3)/TiO_(2)对亚甲基蓝(MB)的压电光催化降解率达到97.3%,降解反应速率为0.1215 min^(-1),是光催化降解速率(0.0372 min^(-1))的3.3倍,是压电催化降解速率(0.0211 min^(-1))的5.7倍。掺杂Ni后,带隙降低,载流子浓度增大,晶格畸变增大,压电光催化性能增强。添加牺牲剂实验和电子自旋共振波谱(ESR)实验结果表明,压电光催化降解中,·O_(2)^(-)和·OH是最主要的活性物质。此外,PbTi_(0.85)Ni_(0.15)O_(3)/TiO_(2)对不同染料的降解和循环5次后的降解率表明复合材料对多种染料具有良好的压电光催化降解性能和良好的稳定性。根据能带排列,提出压电极化导致的能带倾斜和弯曲可以促进光生载流子分离,从而使PbTi_(0.85)Ni_(0.15)O_(3)/TiO_(2)具有优异的压电光催化染料降解性能。

关键词： PbTi_(0.85)Ni_(0.15)O_(3)/TiO_(2) 复合材料压电光催化降解能带倾斜

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水下图像增强与复原技术进展与展望

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第6期36卷 805-830页

作者：纪勋冷娜郭慧大连海事大学船舶电气工程学院大连116026 梧州学院广西机器视觉与智能控制重点实验室梧州543002

近年来,水下图像增强与复原技术已成为促进水下目标检测、海洋生物识别、海底测绘等领域发展的重要手段,具有重要的学术意义与应用价值.首先,回顾并分析了水下成像机理,同时指出了当前水下成像技术由硬件设备、气候约束、人造光源以及... 详细信息

近年来,水下图像增强与复原技术已成为促进水下目标检测、海洋生物识别、海底测绘等领域发展的重要手段,具有重要的学术意义与应用价值.首先,回顾并分析了水下成像机理,同时指出了当前水下成像技术由硬件设备、气候约束、人造光源以及粒子干扰这4个方面所带来的难点与挑战;其次,全面介绍了水下图像增强与复原技术相关工作,分析了2种技术的联系与区别,同时从技术路线的角度对当前主流水下图像增强与复原方法进行了详细的分类与讨论,并通过实验指明了不同分类方法的各自特点;再次,总结了常用的水下图像数据集与图像评价指标,从数据支撑以及质量评估的方面为当前水下图像增强与复原工作提供了全面翔实的技术指导;最后,预测并分析了未来水下图像增强与复原技术在应用场景、降质方式以及评价指标3个方面的可行发展方向,尤其指明了当前人工智能在水下图像增强与复原领域中所能发挥的巨大潜力以及实用价值.

关键词：水下图像水下图像增强水下图像复原图像质量评价

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基于加权锚点的多视图聚类算法

自动化学报 2024年第6期50卷 1160-1170页

作者：刘溯源王思为唐厂周思航王思齐刘新旺国防科技大学计算机学院长沙410073 中国地质大学计算机学院武汉430074 国防科技大学智能科学学院长沙410073 国防科技大学计算机学院高性能计算国家重点实验室长沙410073

大规模多视图聚类旨在解决传统多视图聚类算法中计算速度慢、空间复杂度高,以致无法扩展到大规模数据的问题.其中,基于锚点的多视图聚类方法通过使用整体数据集合的锚点集构建后者对于前者的重构矩阵,利用重构矩阵进行聚类,有效地降低... 详细信息

大规模多视图聚类旨在解决传统多视图聚类算法中计算速度慢、空间复杂度高,以致无法扩展到大规模数据的问题.其中,基于锚点的多视图聚类方法通过使用整体数据集合的锚点集构建后者对于前者的重构矩阵,利用重构矩阵进行聚类,有效地降低了算法的时间和空间复杂度.然而,现有的方法忽视了锚点之间的差异,均等地看待所有锚点,导致聚类结果受到低质量锚点的限制.为定位更具有判别性的锚点,加强高质量锚点对聚类的影响,提出一种基于加权锚点的大规模多视图聚类算法(Multi-view clustering with weighted anchors,MVC-WA).通过引入自适应锚点加权机制,所提方法在统一框架下确定锚点的权重,进行锚图的构建.同时,为增加锚点的多样性,根据锚点之间的相似度进一步调整锚点的权重.在9个基准数据集上与现有最先进的大规模多视图聚类算法的对比实验结果验证了所提方法的高效性与有效性.

关键词：多视图聚类大规模聚类锚点权重学习

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