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MEC环境中面向5G网络切片的计算卸载方法 被引量:1
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作者 张俊杰 王鹏飞 +2 位作者 陈哲毅 于正欣 苗旺 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2024年第9期2285-2293,共9页
5G网络切片与计算卸载技术的出现,有望支持移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)系统在降低服务延迟的同时提高资源利用率,进而更好地满足不同用户的需求.然而,由于MEC系统状态的动态性与用户需求的多变性,如何有效结合网络切片与... 5G网络切片与计算卸载技术的出现,有望支持移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)系统在降低服务延迟的同时提高资源利用率,进而更好地满足不同用户的需求.然而,由于MEC系统状态的动态性与用户需求的多变性,如何有效结合网络切片与计算卸载技术仍面临着巨大的挑战.现有解决方案通常依赖于静态网络资源划分或系统先验知识,无法适应动态多变的MEC环境,造成了过度的服务延时与不合理的资源供给.为解决上述重要挑战,本文提出了一种MEC环境中面向5G网络切片的计算卸载(Computation Offloading towards Network Slicing,CONS)方法.首先,基于对历史用户请求的分析,设计了一种门控循环神经网络对未来时隙的用户请求数量进行精确预测,结合用户资源需求对网络切片进行动态调整.接着,基于网络切片资源划分的结果,设计了一种双延迟深度强化学习对计算卸载与资源分配进行决策,通过解决Q值过高估计和高方差问题,进而有效逼近动态MEC环境下的最优策略.基于真实用户通信流量数据集,大量仿真实验验证了所提的CONS方法的可行性和有效性.与其他5种基准方法相比,CONS方法能够有效地提高服务提供商的收益,且在不同场景下均展现出了更加优越的性能. 展开更多
关键词 移动边缘计算 网络切片 计算卸载 资源分配 深度强化学习
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面向边缘车联网系统的智能服务迁移方法 被引量:1
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作者 黄思进 文佳 陈哲毅 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第2期379-391,共13页
针对车辆移动过程中服务质量(QoS)下降的问题,提出了一种基于凸优化使能深度强化学习的服务迁移(service migration via convex-optimization-enabled deep reinforcement learning,SeMiR)方法。将优化问题分解为两个子问题并分别求解;... 针对车辆移动过程中服务质量(QoS)下降的问题,提出了一种基于凸优化使能深度强化学习的服务迁移(service migration via convex-optimization-enabled deep reinforcement learning,SeMiR)方法。将优化问题分解为两个子问题并分别求解;针对服务迁移子问题,设计了一种基于改进深度强化学习的服务迁移方法,以探索最优迁移策略;针对资源分配子问题,设计了一种基于凸优化的资源分配方法,以推导给定迁移决策下每台MEC服务器的最优资源分配,提升服务迁移的性能。实验结果表明:与基准方法相比,SeMiR方法能够有效提升车辆的QoS,在各种场景下均展现出更加优越的性能。 展开更多
关键词 移动边缘计算 车联网 服务迁移 资源分配 深度强化学习 凸优化
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面向空天地一体化网络的切片划分与协作卸载
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作者 王鹏飞 郑霖睿 +2 位作者 于正欣 苗旺 陈哲毅 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第9期2275-2282,共8页
新兴的空天地一体化网络(Space-Air-Ground Integrated Networks,SAGIN)赋予移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)更广泛的通信覆盖范围与更灵活的网络接入能力.然而,多样化的用户需求与低效的资源利用严重影响了SAGIN中计算卸载的... 新兴的空天地一体化网络(Space-Air-Ground Integrated Networks,SAGIN)赋予移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)更广泛的通信覆盖范围与更灵活的网络接入能力.然而,多样化的用户需求与低效的资源利用严重影响了SAGIN中计算卸载的服务质量(Quality-of-Service,QoS).现有研究工作大多针对静态环境或依赖系统先验知识,难以适应动态复杂的SAGIN环境.针对上述挑战,本文设计了一种新型的面向SAGIN的切片划分与协作卸载(Slice Partitioning and Collaborative Offloading,SPCO)框架.首先,提出了一种基于Transformer的切片资源划分方法,通过感知用户流量的变化趋势,实现高效的切片资源划分.接着,设计了一种基于改进深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)的协作卸载与资源分配方法,通过应对Q值高估与高方差导致的难以收敛等问题,实现了通信和计算资源的合理分配以及异构平台的高效协作卸载.大量基于真实流量数据集的实验验证了SPCO的有效性.所提SPCO框架可有效增加服务商收益,且相较于其他基准方法可以取得更加优越的任务完成率与资源利用率. 展开更多
关键词 空天地一体化网络 网络切片 协作卸载 资源分配 深度强化学习
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ACO使能的边缘计算系统服务部署和计算任务卸载方法
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作者 邓福康 许英豪 +1 位作者 张建山 陈星 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第2期314-320,共7页
随着物联网和5G的不断发展,用户对流畅体验感的需求日益迫切,对于数据传输速率、响应延迟和服务质量的要求不断提高.边缘计算范式能够使服务器更加接近用户和设备,更快地响应数据请求,提高网络的效率和可扩展性,从而提供更好的用户体验... 随着物联网和5G的不断发展,用户对流畅体验感的需求日益迫切,对于数据传输速率、响应延迟和服务质量的要求不断提高.边缘计算范式能够使服务器更加接近用户和设备,更快地响应数据请求,提高网络的效率和可扩展性,从而提供更好的用户体验.在此基础上了,本文提出了一种多边缘计算服务器协同提供计算服务的网络系统模型,并定义了服务部署和计算任务卸载联合优化问题.针对该问题,提出了一种基于蚁群优化算法(Ant Colony Optimization,ACO)的服务部署和计算任务卸载联合优化问题解决策略.实验结果表明,相较于基准策略,所提出的策略能够显著降低任务完成时延和能耗,并有效提高网络的效率和可扩展性. 展开更多
关键词 边缘计算 服务部署 任务卸载 蚁群优化算法
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设备端基于深度学习的智能家居服务推荐框架 被引量:4
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作者 陈佳雯 黄志明 +1 位作者 蔡泽卓 陈星 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期533-539,共7页
随着智能家居的普及,用户期望通过自然语言指令实现智能设备的控制,并希望获得个性化的智能家居服务。然而,现有的挑战包括智能设备的互操作性和对用户环境的全面理解。针对上述问题,提出一个支持设备端用户智能家居服务推荐个性化的框... 随着智能家居的普及,用户期望通过自然语言指令实现智能设备的控制,并希望获得个性化的智能家居服务。然而,现有的挑战包括智能设备的互操作性和对用户环境的全面理解。针对上述问题,提出一个支持设备端用户智能家居服务推荐个性化的框架。首先,构建智能家居的运行时知识图谱,用于反映特定智能家居中的上下文信息,并生成用例场景语句;其次,利用预先收集的通用场景下,用户的自然语言指令和对应的用例场景语句训练出通用推荐模型;最后,用户在设备端以自然语言管理智能家居设备和服务,并通过反馈微调通用模型的权重得到个人模型。在基本指令集、复述集、场景指令集三个数据集上的实验表明,用户的个人模型相比于词嵌入方法的准确率提升了6.5%~30%,与Sentence-BERT模型相比准确率提升了2.4%~25%,验证了设备端基于深度学习的智能家居服务框架具有较高的服务推荐准确率,能够有效地管理智能家居设备和服务。 展开更多
关键词 物联网 知识图谱 智能家居 自然语言处理 相似度计算
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多无人机辅助MEC环境中基于Wardrop路由博弈的计算卸载 被引量:1
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作者 汪昕隆 林兵 陈星 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期309-316,共8页
无人机(Unmanned Aerial Vehicles,UAVs)与多接入边缘计算(Multi-access Edge Computing,MEC)技术的结合突破了传统地面通信的局限性,已成为解决MEC中任务卸载问题的重要手段。由于单无人机可提供的计算资源和能量有限,为了应对日益扩... 无人机(Unmanned Aerial Vehicles,UAVs)与多接入边缘计算(Multi-access Edge Computing,MEC)技术的结合突破了传统地面通信的局限性,已成为解决MEC中任务卸载问题的重要手段。由于单无人机可提供的计算资源和能量有限,为了应对日益扩大的网络规模,考虑了多无人机辅助MEC环境中的任务卸载问题。基于问题定义,任务卸载过程可以视为一个在平行链路上进行的、具有玩家特定延迟函数的Wardrop路由博弈,目的是得到均衡状态和最优状态下的卸载策略,并量化分析两者间的差距。由于均衡解难以计算,因此构造了一个新的势函数,将均衡问题转换成最小化势函数问题。同时使用Frank-Wolfe算法最终获得均衡和最优卸载策略。算法在每次迭代中将目标函数线性化,通过求解线性规划得到可行方向,进而沿此方向在可行域内作一维搜索。仿真实验表明,相比其他基准测试方法,基于平行链路Wardrop路由博弈的均衡卸载策略能够有效降低模型总成本,且与最优卸载策略下总成本的比值约为1。 展开更多
关键词 多接入边缘计算 任务卸载 无人机 Wardrop路由博弈 Frank-Wolfe算法
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移动边缘计算中基于Actor-Critic深度强化学习的任务调度方法 被引量:3
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作者 黄一帆 曾旺 +2 位作者 陈哲毅 于正欣 苗旺 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第S01期150-155,共6页
移动边缘计算(MEC)通过将计算与存储资源部署至网络边缘,有效降低了任务响应时间并提高了资源利用率。由于MEC系统状态的动态性和用户需求的多变性,如何进行有效的任务调度面临着巨大的挑战,不合理的任务调度策略将严重影响系统的整体... 移动边缘计算(MEC)通过将计算与存储资源部署至网络边缘,有效降低了任务响应时间并提高了资源利用率。由于MEC系统状态的动态性和用户需求的多变性,如何进行有效的任务调度面临着巨大的挑战,不合理的任务调度策略将严重影响系统的整体性能。现有工作通常对任务采用平均分配资源或基于规则的策略,不能有效地处理动态的MEC环境,这可能造成过多的资源消耗,进而导致服务质量(QoS)下降。针对上述重要问题,提出了一种MEC中基于Actor-Critic深度强化学习的任务调度方法(TSAC)。首先,提出了一种面向边缘环境的任务调度模型并将任务等待时间和任务完成率作为优化目标;其次,基于所提系统模型与深度强化学习框架,将联合优化问题形式化为马尔可夫决策过程;最后,基于近端策略优化方法,设计了一种新型的掩码机制,在避免智能体做出违反系统约束的动作和策略突变的同时提高了TSAC的收敛性能。基于谷歌集群真实运行数据集进行仿真实验,与深度Q网络方法相比,至少降低6%的任务等待时间,同时提高4%的任务完成率,验证了的可行性和有效性。 展开更多
关键词 移动边缘计算 任务调度 深度强化学习 掩码机制 多目标优化
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基于多策略的总线拓扑感知全局布线算法
8
作者 刘耿耿 黄隽芊 +4 位作者 朱予涵 余延涛 魏凌 陈家瑞 徐宁 《计算机研究与发展》 北大核心 2025年第11期2676-2686,共11页
高性能的全局布线方案能够有效地满足设计规范并大幅提高详细布线过程的效率.随着芯片中通过总线传输的信号增加,总线逐渐成为影响芯片性能的关键因素.若在全局布线过程中未考虑总线拓扑结构,将会导致总线传输信息时出现耦合现象,使得... 高性能的全局布线方案能够有效地满足设计规范并大幅提高详细布线过程的效率.随着芯片中通过总线传输的信号增加,总线逐渐成为影响芯片性能的关键因素.若在全局布线过程中未考虑总线拓扑结构,将会导致总线传输信息时出现耦合现象,使得总线传输的信号产生较大的时序偏差.因此,为了优化2D全局布线中总线拓扑结构的一致性,提出了一种有效的基于多策略的总线拓扑感知全局布线算法.首先,设计了一种基于拥塞拓扑重构策略以对2端线网进行优化,从而有效提高布线空间利用率.其次,构建了一种拆线重布模型来实现对多信号位总线的拆线重布.然后,在拆线重布模型中提出了一种考虑总线拓扑结构的寻路算法,调整同一总线线网组的拓扑结构,提高了总线的拓扑结构一致性.最后,设计了一种自适应调整总线拓扑结构代价的迭代方式,进一步优化了总线拓扑结构的一致性.实验结果表明,所提算法能有效优化2D布线方案的总线拓扑结构一致性. 展开更多
关键词 超大规模集成电路 全局布线 总线布线 拓扑布线 总线拓扑
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考虑长度匹配的快速单通量量子电路布线算法
9
作者 刘耿耿 余延涛 +2 位作者 周茹平 魏榕山 徐宁 《计算机研究与发展》 北大核心 2025年第5期1151-1163,共13页
由于快速单通量量子(rapid single-flux-quantum,RSFQ)电路的高频特性,对电路的版图设计构成了巨大挑战.针对RSFQ电路的高频特性带来的电路时延问题,可以在布线阶段通过使用延时元件如无源传输线来解决.因为无源传输线的时延与它的长度... 由于快速单通量量子(rapid single-flux-quantum,RSFQ)电路的高频特性,对电路的版图设计构成了巨大挑战.针对RSFQ电路的高频特性带来的电路时延问题,可以在布线阶段通过使用延时元件如无源传输线来解决.因为无源传输线的时延与它的长度近似成正比,且传输线的功耗不随着线长增加而增大,所以对于快速单通量量子电路而言长度匹配布线是一个非常重要的问题.为此,提出了一种高效的考虑长度匹配的RSFQ电路布线算法,包括3个关键策略:1)在生成初始路径时,提出了一种迂回布线的方法,在不改变初始布线空间的情况下,满足无源传输线的部分长度匹配;2)提出了一种基于区域感知的迭代资源插入策略,减少需要添加的额外资源区域;3)提出了一种考虑阻塞代价的长度匹配驱动布线策略,提高了对布线空间的资源利用.实验结果表明所提算法与现有的多端布线算法相比,布线所需的区域面积减少了8%,运行时间减少了36%,从而取得快速且高质量的布线结果. 展开更多
关键词 快速单通量量子电路 物理设计 时序匹配 长度匹配 通道布线
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基于联盟区块链的数据可信共享方案
10
作者 刘漳辉 林哲旭 +2 位作者 陈汉林 马新建 陈星 《计算机科学》 北大核心 2025年第11期398-407,共10页
随着大数据时代的来临,如何在开放、动态、难控的互联网中实现安全可信的数据共享已成为亟待解决的问题。区块链技术以其去中心化、不可篡改等特性,为构建数据可信共享机制提供了技术思路。为此,提出了一种基于联盟区块链的数据可信共... 随着大数据时代的来临,如何在开放、动态、难控的互联网中实现安全可信的数据共享已成为亟待解决的问题。区块链技术以其去中心化、不可篡改等特性,为构建数据可信共享机制提供了技术思路。为此,提出了一种基于联盟区块链的数据可信共享方案。首先,定义了一种基于联盟区块链的数据架构范式,并通过标准化注册流程,高效整合异源、异域、异构的数据资源;同时,设计并实现了数据可信追溯机制,通过数据共享全过程链上留痕的方式,来保证数据需求方、计算节点和数据提供方之间数据流动的安全性和完整性;此外,设计了一种数据处理即服务(Data Processing-as-a-Service,DPaaS)的数据可信共享框架,来支撑数据共享的关键步骤,即需求匹配、数据共享、满意度评价,以应对数据共享过程中的信任挑战。实验结果表明,与传统数据共享方案相比,随着数据集的增大,拟议方案的额外时间占比可降至数据共享总时间开销的30%以内;智能合约查询平均时延能够稳定在0.12~0.2 s,智能合约写入平均时延能够稳定在3~5 s。 展开更多
关键词 区块链 智能合约 Hyperledger Fabric 数据共享 可信凭证
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融合文本概念化与网络表示的观点检索 被引量:6
11
作者 廖祥文 刘德元 +2 位作者 桂林 程学旗 陈国龙 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期2899-2914,共16页
观点检索是自然语言处理领域中的一个热点研究课题.现有的观点检索模型在检索过程中往往无法根据上下文将词汇进行知识、概念层面的抽象,在语义层面忽略词汇之间的语义联系,观点层面缺乏观点泛化能力.因此,提出一种融合文本概念化与网... 观点检索是自然语言处理领域中的一个热点研究课题.现有的观点检索模型在检索过程中往往无法根据上下文将词汇进行知识、概念层面的抽象,在语义层面忽略词汇之间的语义联系,观点层面缺乏观点泛化能力.因此,提出一种融合文本概念化与网络表示的观点检索方法.该方法首先利用知识图谱分别将用户查询和文本概念化到正确的概念空间,并利用网络表示将知识图谱中的词汇节点表示成低维向量,然后根据词向量推出查询和文本的向量,并用余弦公式计算用户查询与文本的相关度,接着引入基于统计机器学习的分类方法挖掘文本的观点.最后,利用概念空间、网络表示空间以及观点分析结果构建特征,并服务于观点检索模型.相关实验结果表明,所提出的检索模型可以有效提高多种检索模型的观点检索性能.其中,基于统一相关模型的观点检索方法在两个实验数据集上相比于基准方法,在MAP评价指标上分别提升了6.1%和9.3%,基于排序学习的观点检索方法在两个实验数据集上相比于基准方法,在MAP评价指标上分别提升了2.3%和14.6%. 展开更多
关键词 信息检索 观点检索 知识图谱 文本概念化 网络表示
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智能家居情境感知服务的运行时建模与执行方法 被引量:15
12
作者 陈星 黄志明 +3 位作者 叶心舒 马郓 陈艺燕 郭文忠 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期3297-3312,共16页
随着智能家居基础设施的不断发展,智能家居逐渐进入以智能服务为特征的新时期.大量复杂、异构的智能设备相互协同,构成海量、智能、集成的智能家居应用.其中,情境感知服务根据服务对象所处情境的变化为其提供准确的服务,是智能家居应用... 随着智能家居基础设施的不断发展,智能家居逐渐进入以智能服务为特征的新时期.大量复杂、异构的智能设备相互协同,构成海量、智能、集成的智能家居应用.其中,情境感知服务根据服务对象所处情境的变化为其提供准确的服务,是智能家居应用的典型代表.目前,情境感知服务往往面向场景进行构建,其设备多样性和服务随需性给应用开发带来极大的挑战.开发者需要熟悉设备管理接口、进行接口调用和交互,同时,理解服务功能和质量需求,进行管理逻辑的编写.为了快速定制和开发情境感知服务,将知识图谱引入开发过程,提出一种智能家居情境感知服务的运行时建模与执行方法:首先,提出智能家居情境感知服务知识图谱概念模型,定义其情境中各种概念和关系;其次,提出智能家居情境感知服务知识图谱实例模型的构造与维护机制,通过运行时概念、关系实例表示情境知识;最后,提出基于知识推理的智能家居情境感知服务执行方法,通过知识推理自动执行设备功能.面向实际场景,构建智能家居原型系统.实验结果显示,该方法能够实现情境感知服务运行时建模与执行,其代码减少量超过90%. 展开更多
关键词 运行时软件体系结构 智能家居 情境感知 知识图谱 软件自适应
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机会式群智感知中覆盖最大化的去中心化任务分配
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作者 陈杨辉 於志勇 +3 位作者 黄昉菀 郝勇涛 涂淳钰 吴越钟 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第7期1752-1759,共8页
传统的机会式群智感知需要由平台进行集中式任务分配,存在对平台性能要求高和隐私泄露等问题.为了解决这些问题,本文提出了一种新颖的方案,旨在去中心化的机会式感知场景下,实现带有全局预算约束的任务分配,使任务覆盖最大化.区别于传... 传统的机会式群智感知需要由平台进行集中式任务分配,存在对平台性能要求高和隐私泄露等问题.为了解决这些问题,本文提出了一种新颖的方案,旨在去中心化的机会式感知场景下,实现带有全局预算约束的任务分配,使任务覆盖最大化.区别于传统方法,通过参与者自主选择是否参与感知任务的方式来实现任务分配,构造了一个多智能体协同系统.在去中心化场景下,保证全局约束并实现高效的任务分配是一大挑战.为解决上述挑战,提出了两种方法:一种是将蚁群算法应用到任务分配问题上,同时以通信的方式获取目标评估函数以及更新信息素,实现智能体间协同求解,从而适用于去中心化的场景;另一种是基于QMIX框架的决策通信方法,将QMIX中智能体网络的输出作为建议动作,引入决策通信层,根据建议动作以及动作价值进行协商,从而遵循全局约束条件.在真实数据集上的实验结果表明,本文提出的两种方法在任务覆盖率上可以与集中式规划方法相当,并在耗时等综合性能上具有良好的表现. 展开更多
关键词 群智感知 多智能体 蚁群算法 去中心化 任务分配
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流路径驱动的微流控生物芯片任意角度布线算法
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作者 潘友林 郭帅 +1 位作者 黄兴 刘耿耿 《计算机研究与发展》 北大核心 2025年第4期978-988,共11页
连续微流控生物芯片(continuous-flow microfluidic biochips,CFMBs)由于其能够自动高效地执行生化应用,成为近年来的研究热点.PathDriver+将实际的流体运输需求考虑进CFMBs设计流程中,并实现了实际的流体运输和去除,并为每个运输任务... 连续微流控生物芯片(continuous-flow microfluidic biochips,CFMBs)由于其能够自动高效地执行生化应用,成为近年来的研究热点.PathDriver+将实际的流体运输需求考虑进CFMBs设计流程中,并实现了实际的流体运输和去除,并为每个运输任务规划独立的流路径,而这些问题在之前的工作中被忽略了.但是,由于PathDriver+仅考虑了网格模型下总体布线的线长优化,而未考虑详细布线,没有充分利用CFMBs布线的灵活性.此外,PathDriver+仅考虑X型布线方式,而任意角度布线能够更有效地利用布线资源,从而缩短流通道长度.针对上述问题,提出了流路径驱动的任意角度布线算法,在考虑实际的流体运输需求的同时,提高布线资源的利用率,减少流通道的长度.首先基于Delaunay三角剖分构建搜索图,从而在保证布线质量的同时,提高布线解的搜索效率.然后,在构建的搜索图上,使用基于Dijkstra的流路径布线方法,以快速生成具有较短线长的布线结果.在布线过程中针对流通道复用和流通道交叉点数量优化问题,分别提出了通道复用策略和交叉优化策略,以进一步提高布线结果的质量.实验结果表明,与最新工作PathDriver+相比,所提算法在布线总线长、流层端口使用数量、通道交叉点数量方面分别降低了33.21%,11.04%,44.79%,通道复用率平均提高了26.88个百分点,交叉点处引入阀门的总数量平均减少了42.01%,这表明所提算法的有效性和优越性. 展开更多
关键词 连续微流控生物芯片 计算机辅助设计 物理设计 任意角度布线 流路径规划
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基于深度强化学习的连续微流控生物芯片控制逻辑布线
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作者 蔡华洋 黄兴 刘耿耿 《计算机研究与发展》 北大核心 2025年第4期950-962,共13页
随着电子设计自动化技术的迅速发展,连续微流控生物芯片成为了目前最具前景的生化实验平台之一.该芯片通过采用内部的微阀门以及微通道来操纵体积仅为毫升或纳升的流体样品,从而自动执行混合和检测等基本的生化实验操作.为了实现正确的... 随着电子设计自动化技术的迅速发展,连续微流控生物芯片成为了目前最具前景的生化实验平台之一.该芯片通过采用内部的微阀门以及微通道来操纵体积仅为毫升或纳升的流体样品,从而自动执行混合和检测等基本的生化实验操作.为了实现正确的生化测定功能,部署于芯片内部的微阀门通常需要由基于多路复用器的控制逻辑进行管控,其通过控制通道获得来自核心输入的控制信号以实现精确切换.由于生化反应通常需要非常高的灵敏度,因此为了保证信号的即时传输,需要尽可能地减少连接每个阀门的控制路径长度,以降低信号传输的时延.此外,为了降低芯片的制造成本,如何有效减少控制逻辑中通道的总长度也是逻辑架构设计需要解决的关键问题之一.针对上述问题,提出了一种基于深度强化学习的控制逻辑布线算法以最小化信号传输时延以及控制通道总长度,从而自动构建高效的控制通道网络.该算法采用竞争深度Q网络架构作为深度强化学习框架的智能体,从而对信号传输时延和通道总长度进行权衡评估.此外,针对控制逻辑首次实现了对角型的通道布线,从根本上提高了阀门切换操作的效率并降低了芯片的制造成本.实验结果表明,所提出的算法能够有效构建高性能、低成本的控制逻辑架构. 展开更多
关键词 连续微流控生物芯片 深度强化学习 控制逻辑 控制通道网络 对角通道布线
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面向大规模IoT系统的多无人机部署与协作卸载
16
作者 黄智钦 卢恬英 陈哲毅 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第1期25-39,共15页
在大规模物联网(internet-of-things,IoT)系统中,无人机使能的移动边缘计算(mobile edge computing,MEC)可缓解终端IoT设备的性能限制。然而,由于不均匀的IoT设备分布与低效的问题求解效率,如何在大规模IoT系统中高效执行计算卸载面临... 在大规模物联网(internet-of-things,IoT)系统中,无人机使能的移动边缘计算(mobile edge computing,MEC)可缓解终端IoT设备的性能限制。然而,由于不均匀的IoT设备分布与低效的问题求解效率,如何在大规模IoT系统中高效执行计算卸载面临着巨大的挑战。现有解决方案通常无法适应动态多变的多无人机场景,导致了低效的资源利用与过度的响应延迟。为解决这些重要挑战,提出了一种新型的面向大规模IoT系统的多无人机部署与协作卸载(multi-UAV deployment and collaborative offloading,MUCO)方法。设计了一种基于约束K-Means聚类的无人机部署方案,在提升服务覆盖率的同时保证覆盖均衡。设计了一种基于多智能体强化学习(multi-agent reinforcement learning,MARL)的多无人机协作卸载策略,将来自IoT设备的卸载请求进行拆分与分布式执行,进而实现高效的协作卸载。大量仿真实验验证了MUCO方法的有效性。与基准方法相比,MUCO方法在不同场景中平均可以取得约23.82%和28.13%的无人机部署性能提升,且能取得更低的时延和能耗。 展开更多
关键词 物联网 移动边缘计算 无人机部署 计算卸载 K-MEANS聚类 多智能体强化学习
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基于多变量时空反转Transformer的边缘负载预测方法
17
作者 江庆南 许浩然 +2 位作者 陈哲毅 于正欣 苗旺 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第8期1918-1926,共9页
作为边缘系统中的一项关键技术,负载预测直接影响着资源分配和系统性能.传统的负载预测方法在面对具有明显趋势或规律的负载时可获得令人满意的预测效果.然而,鉴于边缘环境的高动态性以及多维数据的高度复杂性,传统方法往往难以取得精... 作为边缘系统中的一项关键技术,负载预测直接影响着资源分配和系统性能.传统的负载预测方法在面对具有明显趋势或规律的负载时可获得令人满意的预测效果.然而,鉴于边缘环境的高动态性以及多维数据的高度复杂性,传统方法往往难以取得精确高效的负载预测.同时,时空信息的引入对边缘负载预测所能带来的潜在价值也尚未得到充分研究.针对这些问题,本文提出了一种新型的基于多变量时空反转Transformer的边缘负载预测方法(Multi-variable Spatio-Temporal Inverted Transformer,MSTIT).所提出的MSTIT方法设计了一种静态内容感知层用于提取边缘负载时序数据的多维变量特征,并提出一种可学习的位置嵌入提取边缘节点位置的全局信息并以此捕获时序数据中的空间特征.接着,通过引入序列反转从而更好地利用Transformer的自注意力机制来关联多个变量与融合时空信息.因此,MSTIT方法能够高效地提取边缘负载的关键特征,并充分利用时空信息,从而实现对多维、高动态边缘负载的准确高效预测.基于真实的边缘负载数据集,通过大量的实验验证和分析,证明了所提出的MSTIT方法的有效性.实验结果表明,与其他基准方法相比,MSTIT方法具有更高的预测精度,并且在不同的预测场景下均表现出优异的性能. 展开更多
关键词 边缘计算 负载预测 特征提取 时空信息 自注意力机制
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无服务边缘环境中的镜像缓存与资源分配
18
作者 曾旺 池梦莉 +2 位作者 于正欣 苗旺 陈哲毅 《小型微型计算机系统》 北大核心 2025年第10期2515-2522,共8页
新兴的无服务边缘计算(Serverless Edge Computing,SEC)可在降低任务计算延迟的同时高效应对多变的服务模式,进而提升资源利用效率.然而,在资源受限的SEC中部署服务时常出现频繁的镜像置换,导致了过度的服务延迟与通信成本.现有的解决... 新兴的无服务边缘计算(Serverless Edge Computing,SEC)可在降低任务计算延迟的同时高效应对多变的服务模式,进而提升资源利用效率.然而,在资源受限的SEC中部署服务时常出现频繁的镜像置换,导致了过度的服务延迟与通信成本.现有的解决方案通常通过修改镜像结构或移动仓库位置来降低镜像请求时间,但其在一定程度上违背了容器隔离的设计初衷,并造成了额外的计算与存储开销.为了解决这些重要挑战,本文提出了一种新颖的面向SEC环境的镜像缓存与资源分配(Image Caching and Resource Allocation,ICRA)框架,并将原问题解耦为两个子问题分别进行求解.针对镜像缓存子问题,设计了一种基于改进深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)的镜像缓存方法,通过引入双critic网络与延迟更新机制,以提升镜像缓存性能.针对资源分配子问题,根据任务属性与队列负载,引入凸优化理论进行容器资源分配以降低任务完成延迟.大量实验验证了所提ICRA框架的有效性.与基准方法相比,ICRA框架能够在保证服务质量的同时显著降低系统成本,并在不同场景下均表现出更加优越的性能. 展开更多
关键词 无服务边缘计算 镜像缓存 资源分配 深度强化学习 凸优化
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基于特征相似度计算的网页包装器自适应 被引量:4
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作者 陈迎仁 郭莹楠 +2 位作者 郭享 倪一涛 陈星 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2021年第S02期218-224,257,共8页
随着大数据的发展,互联网数据呈现爆炸式的增长。Web作为一种重要的信息载体,包含了各种类型的信息,而包装器的提出就是为了从杂乱的Web信息中提取出目标数据。但是,随着网页更新的频繁,轻微的结构变化都可能导致原有的包装器失效,增加... 随着大数据的发展,互联网数据呈现爆炸式的增长。Web作为一种重要的信息载体,包含了各种类型的信息,而包装器的提出就是为了从杂乱的Web信息中提取出目标数据。但是,随着网页更新的频繁,轻微的结构变化都可能导致原有的包装器失效,增加包装器的维护成本。针对包装器的健壮性以及维护成本问题,提出了一种基于特征相似度计算的网页包装器自适应技术。该技术主要通过解析新网页的特征集合和旧包装器所蕴含的特征信息,通过网页相似度计算,重定位旧包装器在新网页中的映射区域和映射数据项,并根据映射关系使旧包装器能够自适应新网页的数据提取。该技术主要针对各类型网站进行实验,其中包括了购物类、新闻类、资讯类、论坛类和服务类,从中选取了250对新旧版本网页,共500个网页,进行包装器自适应实验。实验结果表明,当网页结构改变时,该方法能够有效地自适应新网页的数据提取,且数据提取的平均精确度和平均召回值分别达到82.2%和84.36%。 展开更多
关键词 网页数据抽取 自适应 包装器 相似度计算 网页特征
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基于生成对抗网络的类别文本生成 被引量:2
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作者 蔡丽坤 吴运兵 +2 位作者 陈甘霖 刘翀凌 廖祥文 《广西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第4期79-90,共12页
类别文本生成旨在让机器生成人类可理解的文本,并且赋予生成文本特定的类别属性。现有工作主要采用基于生成对抗网络的文本生成框架,往往直接采用卷积神经网络进行文本特征提取,缺乏对文本全局语义的关注;此外,简单地在生成网络中引入... 类别文本生成旨在让机器生成人类可理解的文本,并且赋予生成文本特定的类别属性。现有工作主要采用基于生成对抗网络的文本生成框架,往往直接采用卷积神经网络进行文本特征提取,缺乏对文本全局语义的关注;此外,简单地在生成网络中引入注意力无法有效消除解码过程中的噪声。针对上述问题,本文提出一种将文本全局特征与局部特征联合建模的方法,通过将长短时记忆网络提取的全局语义信息与卷积神经网络提取的局部语义信息进行融合,增强生成过程中对文本全局语义信息的关注,并且引入双重注意力,进一步过滤掉序列生成中的无关信息。与基准模型相比,本文提出的方法分别在2个公开的真实数据集(Movie Review和Amazon Review)上取得了至少0.01和0.004的BLEU值的提升,表明了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 文本生成 生成对抗网络 双重注意力 特征融合 进化学习算法
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