栏目文章信息

2017年全国开放式分布与并行计算学术年会(DPCS 2017)论文 栏目所有文章列表 (按年度、期号倒序)     一年内发表的文章 |  两年内 |  三年内 |  全部 Please wait a minute... 选择: 导出引用 EndNote Ris BibTeX 显示/隐藏图片 Select 1. 大图结构特征对划分效果的影响 罗晓霞, 司丰玮, 罗香玉 计算机应用    2018, 38 (1): 1-5.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017071967 摘要 （420）      PDF （805KB）（457）    可视化    收藏 针对大图结构特征如何影响划分效果这一问题，提出一种通过顶点度分布特征来描述大图结构特征的方法。首先，基于真实的图数据产生若干顶点数和边数相同、但结构特征不同的仿真数据集，通过实验计算真实图与仿真图之间的相似度，证明该方法对描述真实大图结构特征的有效性。然后，通过Hash和点对交换划分算法，验证图结构特征与划分效果之间的关系。当点对交换划分算法执行到5万次时，划分一个有6301个顶点和20777条边的真实图其交叉边数比Hash划分算法降低了54.32%，划分仿真图数据集中结构特征差异明显的两个图时，交叉边数分别为6233和316。实验结果表明，点对交换划分算法能够减少交叉边数，图的顶点度分布差异越大，划分后交叉边数越少，划分效果越好，因此大图结构特征影响其划分效果，这为建立图的结构特征与划分效果之间的关系模型研究奠定了基础。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 2. 空间众包中多类型任务的分配与调度方法 毛莺池, 穆超, 包威, 李晓芳 计算机应用    2018, 38 (1): 6-12.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017071886 摘要 （551）      PDF （1060KB）（447）    可视化    收藏 针对空间众包多类型任务完成的质量与数量问题，提出多类型任务的分配与调度方法。首先，在任务分配过程中，结合空间众包中多类型任务和用户的特点，对贪婪分配算法改进，提出基于距离 ε值分配（ ε-DA）算法；然后，将任务分配给附近的用户，以提高任务完成质量；其次，利用分支定界思想（BBS），根据专业匹配分数的大小，对任务序列进行调度；最后，找到最佳的任务序列。针对分支定界思想的调度算法运行速度较慢的问题，提出最有前途分支启发式（MPBH）算法。通过MPBH算法，使得在每次任务分配过程中实现局部最优化，与分支定界思想的调度算法相比，在运行速度上提高了30%。实验结果表明，所提方法能够提高任务完成的质量以及数量，有效地提高了运行速度与精确性。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 3. 移动机会网络中一种轻量级的分布式社会距离路由算法 袁培燕, 宋明阳 计算机应用    2018, 38 (1): 13-19.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017071824 摘要 （461）      PDF （1213KB）（414）    可视化    收藏 目前大部分机会路由算法采取洪泛的方式进行辅助信息的交换造成网络资源浪费严重。针对此问题，提出了一种分布式社会距离路由算法。首先，通过分析节点间接触的稳定性与规律性来确定朋友关系。其次，通过朋友关系来构建节点间的社会距离；进一步地，每个节点维护一张用于记录当前已知的到其他节点的最短社会距离表，通过朋友节点之间相互交换并比较表中信息来不断更新最短社会距离。由于社会距离的构建与更新只需要朋友之间交换信息而并不需要全部节点来参与，极大地减少了辅助信息的交换次数。最后，数据包被发送到与其目的节点社会距离较近的中继节点，保证了数据包高效率地投递。实验结果表明：与接触和传输记录的概率路由（PRoPHET）算法相比投递率提升约3%，包传输延时降低约27%，辅助信息交换次数减少约63%；与基于中心度与相似度的路由（SimBet）算法相比包投递率提升约11%，包传输延时方面基本持平，辅助信息交换次数减少约63%。社会距离路由算法在可扩展性方面的良好表现，为移动机会网络大规模部署提供了理论支撑。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 4. 非平衡网络流量识别方法 燕昺昊, 韩国栋, 黄雅静, 王孝龙 计算机应用    2018, 38 (1): 20-25.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017071812 摘要 （571）      PDF （921KB）（469）    可视化    收藏 针对网络中存在的对等网络（P2P）流量泛滥导致的流量失衡问题，提出将非平衡数据分类思想应用于流量识别过程。通过引入合成少数类过采样技术（SMOTE）算法并进行改进，提出了均值SMOTE （M-SMOTE）算法，实现对流量数据的平衡化处理。在此基础上分别采用3种机器学习分类器：随机森林（RF）、支持向量机（SVM）、反向传播神经网络（BPNN）对处理后各类流量进行识别。理论分析与仿真结果表明，在不影响P2P流量识别准确率的前提下，与非平衡状态相比，引入SMOTE算法将非P2P流量的识别准确率平均提高了16.5个百分点，将网络流量的整体识别率提高了9.5个百分点；与SMOTE算法相比，M-SMOTE算法将非P2P流量的识别准确率与网络流量的整体识别率分别进一步提高了3.2个百分点和2.6个百分点。实验结果表明，非平衡数据分类思想可有效解决P2P流量过多导致的非P2P流量识别率低的问题，同时所提M-SMOTE算法具有更高的识别准确度。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 5. 软件定义车联网的数据转发策略和路由选择技术 董柏宏, 邓健, 张定杰, 吴维刚 计算机应用    2018, 38 (1): 26-30.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017071969 摘要 （452）      PDF （928KB）（389）    可视化    收藏 针对目前车联网（VANET）数据转发效率低的问题，提出了软件定义网络（SDN）的数据转发策略和路由选择技术。首先，采用了软件定义车联网的分层控制结构，由局部控制器和全局控制器组成，实现数据转发和控制分离，可灵活控制数据转发的方向；然后，设计了单条路段的车辆路由机制，该机制预测车辆节点位置并采用贪心策略，实现数据的稳定传输；其次，设计了多个需求间的路段路由机制，该机制采用广度优先搜索（BFS）算法和边集相结合的方式，实现多个需求间路径不相交，缓解带宽瓶颈问题；最后，通过仿真验证，对比无线自组网按需平面距离向量（AODV）路由，所提出的数据转发策略和路由选择算法在数据分组接收率上提高40%以上，平均延迟时间降低60%左右。实验结果表明，软件定义车联网的数据转发策略和路由选择技术能够提高数据转发效率，减少平均收包延时。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 6. 面向非完全序列的水下三维传感网定位算法 车迪, 牛强 计算机应用    2018, 38 (1): 31-37.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017071968 摘要 （298）      PDF （1137KB）（277）    可视化    收藏 针对三维空间节点定位精度低以及算法复杂度高的问题，提出一种面向非完全序列的水下三维传感网定位（NFSL）算法。该算法区别于传统基于序列定位算法，考虑更切实际的信标节点通信范围非全网覆盖的情况。首先，利用3D Voronoi图对三维定位空间进行区域划分，并确定虚拟信标节点以及其阶次序列；然后，根据由接收的信号强度指示（RSSI）所得的未知节点序列与信标节点序列的阶次相关系数得到"最邻近"信标节点并构建最邻近序列表；其次，设计针对非等长序列相似度的算法并利用该算法得到未知节点的非完全序列与最邻近序列表中各序列的阶次相关系数；最后，将该阶次相关系数作为权重实现对未知节点位置的加权估计。仿真实验以信标节点比例、通信半径、节点总数以及网络规模作为变量对NFSL与DV-Hop和质心算法的定位精度进行比较，仿真结果证明了该算法的有效性，且其定位精度随信标节点数的增加而大幅提高，与传统定位算法相比该算法定位精度最大可提高约23%。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 7. Spark Streaming框架下的气象自动站数据实时处理系统 赵文芳, 刘旭林 计算机应用    2018, 38 (1): 38-43.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017071903 摘要 （468）      PDF （1144KB）（377）    可视化    收藏 针对现有气象自动站业务平台面临处理数据不及时、交互式响应慢、统计时效差等问题，提出了使用Spark Streaming技术和HBase解决该问题的方法，将实时计算框架和分布式数据库系统结合起来实现大规模流式数据处理。使用Flume收集自动站数据，Spark Streaming对数据进行流式处理并存储到HBase数据库中，并设计Spark框架下的自动站数据流式入库处理算法和要素极值的实时统计算法，在Cloudera平台下实现了一个高速可靠的实时采集、处理、统计的应用系统。通过对比分析和性能监测，验证了该系统具有低延迟和高吞吐量的优势，运行状况良好，负载均衡。实验结果表明，Spark Streaming用于气象自动站的实时业务处理，数据并行写入HBase、基于HBase的查询和各类要素统计均能达到毫秒级响应，完全能满足自动站数据的应用需求，有效地支撑天气预报业务。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 8. 面向高性能计算的分布式故障定位框架 高剑, 于康, 卿鹏, 尉红梅 计算机应用    2018, 38 (1): 44-49.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017071948 摘要 （540）      PDF （981KB）（361）    可视化    收藏 针对高性能计算系统中故障定位难度高且实时性差的问题，提出了一种基于消息传递的故障定位框架（MPFL），包括基于树形拓扑的故障检测（TFD）和故障分析（TFA）算法。首先，在并行作业初始化时，将所有参与计算的节点进行逻辑上的树形划分，生成故障定位树（FLT），并将故障定位任务分布到节点上；然后，当消息库、操作系统等组件检测到节点异常状态时，基于TFD算法分析作业的FLT结构，根据负载平衡、性能开销等因素选择接收异常状态的节点；最后，节点利用TFA算法对接收到的异常状态进行推理得出故障，TFA算法使用基于规则的事件关联，并基于消息传递设计轻量级的主动探测，将两种方式相结合，提高了故障分析的准确性。实验以模拟节点停机故障为定位目标，并以NPB-FT与NPB-IS为基准测试，在集群上对MPFL框架进行了评估。实验结果表明，MPFL框架在故障定位能力与开销节省方面表现突出。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 9. 面向大规模数据接入系统的负载平衡机制 周岳, 陈庆奎 计算机应用    2018, 38 (1): 50-55.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017071836 摘要 （319）      PDF （978KB）（391）    可视化    收藏 当前分布式系统负载平衡算法存在问题：1）算法建立的系统中各节点角色固定，系统不具有自适应性；2）算法的通用性不高；3）负载迁移任务巨大，且负载平衡周期过长等。针对这些问题，提出了混合式负载平衡算法。首先，设计了一个分布式系统接收模型。模型将系统任务分为三层：接收层、处理层和存储层。在接收层使用了自定义的通信协议提高系统的接收性能。然后，负载平衡算法采用随机负载迁移策略，根据系统中节点的负载状态，对负载任务进行随机迁移。通过这种策略解决负载平衡周期过长和负载回迁问题。最后，通过分布式控制节点选择策略，使系统中节点具有自适应性。实验结果显示，在百万数据源以下，系统各层平均延迟处于毫秒级，系统负载平衡平均耗时在3 min以下。实验证明了所提出的负载平衡机制具有周期短、任务响应迅速等特点，能够提高分布式系统的接收性能。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 10. 基于非用户操作序列的恶意软件检测方法 罗文塽, 曹天杰 计算机应用    2018, 38 (1): 56-60.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017071835 摘要 （405）      PDF （1013KB）（399）    可视化    收藏 针对Android恶意软件持续大幅增加的现状以及恶意软件检测能力不足这一问题，提出了一种基于非用户操作序列的静态检测方法。首先，通过对恶意软件进行逆向工程分析，提取出恶意软件的应用程序编程接口（API）调用信息；然后，采用广度优先遍历算法构建恶意软件的函数调用流程图；进而，从函数流程图中提取出其中的非用户操作序列形成恶意行为库；最后，采用编辑距离算法计算待检测样本与恶意行为库中的非用户操作序列的相似度进行恶意软件识别。在对360个恶意样本和300的正常样本进行的检测中，所提方法可达到90.8%的召回率和90.3%的正确率。与Android恶意软件检测系统Androguard相比，所提方法在恶意样本检测中召回率提高了30个百分点；与FlowDroid方法相比，所提方法在正常样本检测中准确率提高了11个百分点，在恶意样本检测中召回率提高了4.4个百分点。实验结果表明，所提方法提高了恶意软件检测的召回率，有效提升恶意软件的检测效果。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 11. Android隐式信息流检测的本体模型 刘其源, 焦健, 曹宏盛 计算机应用    2018, 38 (1): 61-66.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017071970 摘要 （402）      PDF （957KB）（344）    可视化    收藏 针对传统的信息泄漏检测技术无法有效检测Android应用中存在的隐式信息泄露的问题，提出了一种将控制结构本体模型与语义网规则语言（SWRL）推理规则相结合的Android隐式信息流（ⅡF）推理方法。首先，对控制结构中能够产生隐式信息流的关键要素进行分析和建模，建立控制结构本体模型；其次，通过分析隐式信息泄露的主要原因，给出基于严格控制依赖（SCD）隐式信息流的判定规则并将其转换为SWRL推理规则；最后，将添加的控制结构本体实例与推理规则共同导入到推理引擎Jess中进行推理。实验结果表明：所提方法能够推理出多种不同性质的SCD隐式流，公开样本集的测试准确率达到83.3%，且推理耗时在分支数有限时处于合理区间。所提模型方法可有效辅助传统信息泄露检测提升其准确率。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 12. 基于多敏感属性分级的( α ij, k,m)-匿名隐私保护方法 王秋月, 葛丽娜, 耿博, 王利娟 计算机应用    2018, 38 (1): 67-72.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017071863 摘要 （486）      PDF （1111KB）（292）    可视化    收藏 针对单敏感属性匿名化存在的局限性和关联攻击的危害问题，提出了基于贪心算法的（ α ij， k， m）-匿名模型。首先，该（ α ij， k， m）-匿名模型主要针对多敏感属性信息进行保护；然后，该模型为每个敏感属性的敏感值进行分级设置，有 m个敏感属性就有 m个分级表；其次，并为每个级别设置一个特定的 α ij；最后，设计了基于贪心策略的（ α ij， k， m）匿名化算法，采取局部最优方法，实现该模型的思想，提高了对数据的隐私保护程度，并从信息损失、执行时间、等价类敏感性距离三个方面对4个模型进行对比。实验结果证明，该模型虽然执行时间稍长，但信息损失量小，对数据的隐私保护程度高，能够抵制关联攻击，保护多敏感属性数据。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 13. 基于OPTICS聚类的差分隐私保护算法的改进 王红, 葛丽娜, 王苏青, 王丽颖, 张翼鹏, 梁竣程 计算机应用    2018, 38 (1): 73-78.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017071944 摘要 （652）      PDF （988KB）（417）    可视化    收藏 采用聚类算法预先处理个人隐私信息实现差分隐私保护，能够减少直接发布直方图数据带来的噪声累积现象，同时减小了直方图因合并方式不同带来的重构误差。针对DP-DBSCAN差分隐私算法存在对数据参数输入敏感问题，将基于密度聚类的OPTICS算法应用于差分隐私保护中，并提出改进的DP-OPTICS差分隐私保护算法，对稀疏型数据集进行压缩处理，对比采用同方差噪声和异方差噪声两种添加噪声方式，考虑攻击者能够攻破隐私信息的概率，确定隐私参数 ε的上界，有效平衡了敏感信息的隐私性和数据的可用性之间的关系。将DP-OPTICS算法和基于OPTICS聚类的差分隐私保护算法、DP-DBSCAN算法进行对比，DP-OPTICS算法在时间消耗上介于其余二者之间，但是在取得相同参数的情况下，聚类的稳定性在三者中最好，因此改进后OP-OPTICS差分隐私保护算法总体上是可行的。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 14. 基于卷积神经网络的翻录语音检测算法 李璨, 王让定, 严迪群 计算机应用    2018, 38 (1): 79-83.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017071896 摘要 （530）      PDF （838KB）（379）    可视化    收藏 针对翻录语音攻击说话人识别系统，危害合法用户的权益问题，提出了一种基于卷积神经网络（CNN）的翻录语音检测算法。首先，通过提取原始语音与翻录语音的语谱图，并将其输入到卷积神经网络中，对其进行特征提取及分类；然后，搭建了适应于检测翻录语音的网络框架，分析讨论了输入不同窗移的语谱图对检测率的影响；最后，对不同偷录及回放设备的翻录语音进行了交叉实验检测，并与现有的经典算法进行了对比。实验结果表明，所提方法能够准确地判断待测语音是否为翻录语音，其识别率达到了99.26%，与静音段梅尔频率倒谱系数（MFCC）算法、信道模式噪声算法和长时窗比例因子算法相比，识别率分别提高了约26个百分点、21个百分点和0.35个百分点。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价