由经济驱动的网格资源管理和调度的研究

网格计算经济模型是把经济学的概念应用到网格资源管理和调度的模型,基于计算经济模型的网格资源管理与调度策略借鉴人类社会竞争的市场机制,根据用户的Q oS(Q ua lity of Serv ice)需求进行资源管理与任务调度,不仅使资源所有者和资源消费者都能实现各自的经济目标,而且使资源消费者使用轻负载和廉价的资源,达到整个网格资源整体的全局最优、合理利用.     

一类椭圆型变分不等式的修正代数多重网格解法及并行计算

提出了一种修正的代数多重网格解法,来求解具有对称二阶椭圆算子的变分不等式的有限元离散问题.该方法基于离散椭圆型变分不等方程的线性互补性,运用积极集策略,对Gauss-Sidel光滑迭代后的近似解进行一个后处理,以满足不等式约束,从而解决了标准代数多重网格法在求解自适应网格上的变分不等式时不收敛的问题.数值实验表明了该算法在一致网格和h-自适应网格上的计算有效性和健壮性.为了减少计算时间,根据该修正算法内在的并行度,提出了一个并行计算格式,数值结果给出了该并行的加速比和效率.     

一种动态自适应的网格负载平衡调度算法

根据计算机网络固有的层次结构特性，提出了基于层次结构的动态自适应的网格负载平衡调度算法，在下层结点上采用便于管理的集中式算法；而在高层结点上采用高效稳定的分布式渗透算法．该算法由于在结点的重载和轻载状态之间增加了一个缓冲状态——适度，使得系统的负载状态刻画得更为精确，从而使网格系统趋于平衡稳定；另外在负载迁移时也尽量地采取就近迁移的原则，使得系统开销和网络通讯量得以减少．     

通用数字图书馆的仓储管理方案研究

在数字图书馆时代,如何保证数字资源的长期可用性和服务的稳定性,对数字资源进行有效的管理和服务,是当前数字图书馆研究中的一个热点前沿话题.在研究分析了国外数字图书馆仓储管理的几种典型解决方案后,提出了一种基于数字对象的通用数字图书馆仓储管理方案.结果表明:该方案实现了统一存储各种属性不同的数字资源,并提供了很好的资源管理和访问接口.     

异构网格环境下的可信依赖任务调度

针对异构网格环境下依赖任务调度过程中网格节点行为可信性考虑不足的问题,根据网格节点的历史行为表现,构建了一个动态信誉度评估策略,为确立任务需求与资源节点行为可信属性之间的隶属关系,定义了隶属度函数,建立了一种安全可信的网格任务调度新模型.为了实现该模型,提出一种依赖任务可信调度的粒子群进化算法.该算法通过深度值和关联耦合度的引入解决了任务间的约束关系;为克服传统粒子群算法解决离散问题时的不足,结合网格任务调度问题的具体特点,重新定义并设计了新的粒子进化方程;为预防算法陷入局部最优,引入了均匀扰动速度.仿真实验表明,该算法与同类算法相比,在相同条件下具有较高的执行效率和安全可信优化性能等.     

FSMS:具有最小本地存储开销的前向安全可搜索加密方案

提出了一种具有最小本地存储开销的前向安全高效可搜索加密方案FSMS,设计了一个双层的加密存储结构,利用该结构构造可搜索加密方案将逆向索引的存储开销转移到服务端。双层加密存储结构中的第一层结构是根据全局状态生成搜索令牌的逻辑结构,这一结构代替了原来逆向索引的作用,减少了本地的存储开销;第二层结构优化了计算开销。利用双层加密存储结构设计的动态可搜索加密方案达到了前向安全属性,并且没有增加额外的计算和通信开销。将本文方案与三个现有方案进行对比,结果表明,本文方案虽然减少了本地的存储开销,但依旧具备较高的搜索效率。     

基于哈希和双数组trie树的多层次地址匹配算法

针对目前地址匹配算法匹配速率低、空间开销大的不足,提出了一种基于哈希和双数组trie树的多层次地址匹配算法.利用中文地址的分类、分层及组合规则,改进了地址匹配词典的构建方式,减少了词典构建的时间和空间开销.通过哈希运算,将空间坐标存储在哈希表相应的位置上,加快了空间坐标的检索效率.同时,在地址匹配的过程中,采用双向扫描及哈希运算代替传统的数据库检索方式,提高了地址匹配速率.最后,通过实验对算法的有效性进行了验证.     

一种基于带权CAT的DDoS分布式检测方法

针对DCD(distributed change-point detection)方案存在受害端开销大、检测率低等问题,提出了一种基于带权CAT(change aggregation trees)的检测方案.采用分布式分级体系结构,将检测任务分布到互联网源端、中间网络和受害端,实现攻击的早期检测;利用CUSUM算法对微小变化的敏感性,在源端主机和中间网络的路由器处进行基于到达目标数据包数量的检测以及基于超级流聚合变化的检测;受害端进行基于域树权重的榆测.实验和分析表明,CAT方案对UDP攻击的检测率从DCD的最高0.72提高到0.94,TCP攻击检测率也略有提高;网络的通信开销和受害端的存储丌销从o(mnk)降为o(mk),受害端的计算开销从o(mn)降为o(m).系统在实现检测的同时,获得了攻击路径和攻击的准确位置,实现了DDoS攻击的分布式追踪.     

基于离散曲率的边折叠网格简化算法

在以往的网格简化算法中,大多是采用空间几何距离作为简化准则.几何距离能很好地控制简化后的网格与原始网格之间的误差,但在保持形状特征上相对较弱.本文提出的网格简化算法是根据网格顶点的曲率,采用边折叠的方式来减少低频区域的网格顶点密度.由于曲率能很好地刻画网格形状,故本文的算法能较好地保持原始网格的形状特征.     

基于系统效益的循环结构网格工作流调度算法

针对网格计算中的工作流,大部分只考虑DAG(Directed Acyclic Graph)工作流调度模型,本文对于含有更复杂的工作流结构(如循环、并行、分支等)进行了研究,并提出了一种任务优先级调度策略,用循环并行算法(LOOP-PARAL)解决了含有循环结构的网格工作流的任务调度问题,在满足用户QoS(Quarlity of Service)需求的同时,使系统的负载更加平衡,更加适合开放复杂的网格环境,提高了系统的性能.仿真实验证明了该算法的合理性和有效性.     

土地资源多级网格平台高效处理机制研究

为实现海量土地资源数据多级网格管理和高效处理,设计了基于网格服务架构的土地资源多级网格化管理平台LR-MGSP（Land Resource Multi-Grid Service Platform）,从网格任务分解、空间信息服务缓存和增量统计等方面探讨了提高平台处理性能的策略和方法.原型平台与非网格化的土地资源管理系统的性能对比测试结果表明,LR-MGSP达到了预期的目标,能够满足海量土地资源数据高效管理和处理的需求,也为其他行业开展跨机构协同处理海量空间数据工作提供了借鉴.     

带服务等级的同速机排序问题Multifit型算法研究

考虑一般情况下带服务等级的同速机排序问题.预先赋予每台机器和每个任务一个服务等级(grade ofservice)标号.每个任务只能被某台服务等级不高于该任务服务等级的机器加工.目标是最小化最大机器完工时间.这个问题最初由HWANG等提出并研究,HWANG等给出了一个最坏情况界为2-1m-1的算法.本文给出了求解这个问题的算法.并证明算法的最坏情况界不超过32+(1/2)k,其中k是算法中预先给定的迭代次数.     

水资源管理研究进展

加强水资源管理是世界各国为提高水资源利用效率和应对水资源危机的重要举措之一,也是我国解决日益增长的水资源需求和水资源供给不足矛盾的关键。 水资源管理研究的领域较广、范围较大、主题较多,主要从国内外水资源管理的模式与制度、研究模型、研究重点领域以及研究热点四方面进行归纳综述,并以黑河流域为例,说明先进的水资源管理对提高水资源利用效率和应对水资源危机的重要性,可为我国探索水资源管理模式,建立适合国情的水资源管理制度提供科学基础。     

云格环境下基于P2P的动态资源发现机制

为在云计算平台上实现大数据的高效并行处理与访问,针对动态增长的异构资源所具有的集成与共享所形成的超强计算力结合网格计算,从基于服务计算的角度分析了云计算与网格计算2个不同框架体系的集成问题,探讨了一种资源与服务的统一描述机制,提出了云格体系下的一种分组生成树的P2P网络动态资源与服务发现算法,可实现海量数据的高效处理与访问.实验表明该算法具有一定的可行性与针对性.     

基于Agent的教育网格体系结构

针对教育资源信息量庞大、种类多、表现形式多样、存储分散等特点．提出一种基于Agent的5层教育网格体系结构，定义了层次间不同类别网格中间件．在本结构模型中引进Agent技术实现层次间不同类别中间件的构造，可获取并重构满足用户特定需求的教育资源构件，达到自主性、个性化组织教学内容之目的．     

一种基于V-TGRU模型的资源调度算法

提出了一种在私有云计算环境下基于机器学习V-TGRU模型进行资源预测的算法。通过统计历史记录,将其与当前工作负载下不同任务的先验资源使用情况相结合,同时考虑工作负载特性、主机特征和同一资源池中任务之间的亲和性等因素,动态预测多任务的资源占用情况,并根据预测结果和任务运行现状进行多目标任务优化调度。实验证明,此算法能有效完成对资源的预判选择、减少调度次数、节约调度时间、节省云计算资源和带宽,保障应用任务稳定运行。     

基于CUDA并行的全球海洋表面温度场等值线提取算法研究

在分析GPU并行架构和CUDA灵活可编程性基础上,提出了一种基于区间块搜索的等值线并行提取方法,可应用于全球海洋表面温度格网数据的分析.算法有效减少了等值线追踪过程中重复性的格网遍历及不必要的格网搜索.最后,实验采用了不同规模的海表温度场格网数据进行等值线的提取并比较串并行耗时,结果表明:(1)算法能实现全球海洋表面温度等值线的有效提取并提高其效率,尤其对于大规模格网数据;(2)基于所有实验数据,格网规模大于720×1 440时,相较于串行过程GPU执行体现了其效率上的优势,GPU与CPU串行耗时的加速比最大可达3.124.     

网格环境下基于本体的知识库模型研究

针对知识技术仪用于描述网格服务的可用性以及如何被发现、调度和进化的现状，在开放网格服务体系结构（OGSA）的基础上，给出了知识库本体的形式化定义，分析了构建知识库所需的本体，在此基础上提出了网格环境下知识库通用体系结构及基于语义适配器的存储模型，克服了Sesame仔储模刑在存储不同格式文件和本体方面所存在的小足，讨论了网格知识库的访问机制。