计算机研究与发展

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计算机研究与发展 关注(): 期刊周期：月刊; 期刊级别：省级; 国内统一刊号：11-1777/TP; 国际标准刊号：1000-1239; 主办单位：中国科学院计算技术研究所; 主管单位：中国科学院计算技术研究所; 查看计算机研究与发展近十年数据入口>>>; 上一本期杂志：中国通信CSSCI 南大核心期刊; 下一本期杂志：家用电器绿色家电

　　《计算机研究与发展》(月刊)创刊于1958年，由中国科学院计算技术研究所、中国计算机学会主办。办刊宗旨：报道我国计算机领域最高水平的学术论文和最新科研成果。刊登内容：计算机科学技术领域高水平的学术论文、最新科研成果和重大应用成果。刊登内容：述评、计算机基础理论、软件技术、信息安全、计算机网络、图形图象、体系结构、人工智能、计算机应用、数据库技术、存储技术及计算机相关领域。《工程索引》Compendex 数据库(核心)收录。

　　计算机研究与发展栏目设置综述、计算机技术、计算机网络、人工智能、计算机软件、计算机应用

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　　计算机技术、自动测试技术和自动控制技术的研究成果及发展方向的综述与评论;先进的总线技术、故障诊断技术、系统集成技术以及控制理论在工业领域和军事中的应用边缘扫描测试技术、遥测遥控技术和自动测试系统的设计与开发;动态数据采集与信号处理系统;现场总线与接口技术;机电一体化技术;嵌入式系统软件、软件测试以及工控组态软件的开发与应用;集散/分布控制系统，自控/监控系统的开发与应用;计算机网络与通信、楼宇自动化技术的开发与应用;先进的测控部件及传感器技术在工业自动测试和控制中的应用;基于总线技术的智能仪器仪表的设计与开发。

　　计算机研究与发展最新期刊目录

结合卷积增强窗口注意力的双分支语音增强神经网络————作者：张晨辉 ;原之安 ;钱宇华 ;

摘要：在复杂环境以及突发背景噪音条件下，语音增强任务具有极大的困难和挑战.主要原因是现有的语音增强方法未能有效捕获语谱图特征，尤其是局部信息.在过去的研究中，Transformer模型更专注于音频的全局信息，而忽略了局部信息的重要性.在音频经过短时傅里叶变换（STFT）处理后，多数模型仅使用幅值信息，而忽略了相位信息，导致它们未能有效捕获语谱图特征，从而影响了语音增强的效果.基于此设计出一个带有卷积增强...

GroupUCP：按需动态调节的细粒度缓存划分策略————作者：张传奇;王卅;孙凝晖;包云岗;

摘要：随着现代计算机技术的进步，内存墙问题越发严重.在此背景下，多级缓存中的末级缓存成为了影响性能的关键资源.近年来各项研究通过拓展尺寸，以及动态资源管理的手段优化末级缓存.路划分技术是缓存资源管理的主要方法，通过将缓存按路为单位划分后分配给各个应用使用，实现系统性能优化.然而路划分粒度较粗，要求缓存的所有组（set）都遵循同样的路划分方案.实际上，应用在不同组可能会有不同的空间需求，路划分技术限制了缓...

《计算机研究与发展》2023年论文高被引TOP10

摘要：<正>~

MB-HGCN：基于层次图卷积的多行为推荐方法————作者：严明时;陈慧临;程志勇;韩亚洪;

摘要：基于协同过滤的单行为推荐系统在实际应用中经常面临严重的数据稀疏性问题，从而导致性能不理想．多行为推荐(multi-behavior recommendation，MBR)旨在利用辅助行为数据来帮助学习用户偏好，以缓解数据稀疏性问题并提高推荐精度．MBR的核心在于如何从辅助行为中学习用户偏好(表示为向量表征)，并将这些信息用于目标行为推荐．介绍了一种旨在利用多行为数据的新型推荐方法（hierarch...

基于容错学习问题的全同态加密算法和硬件优化综述————作者：河人华;李冰;杜一博;王颖;李晓维;韩银和;

摘要：随着云计算、量子计算等技术的飞速发展，数据隐私面临严峻威胁. 越来越多的用户将数据和应用程序存储在云端，但传统的安全技术难以保障云计算环境中的数据安全.在此背景下，引入全同态加密算法成为有效的解决方案之一.同时，基于格理论的全同态加密技术具有天然的抗量子攻击能力，能够在加密状态下对数据进行任意计算，有效为量子计算时代数据安全提供保障. 尽管全同态加密有广阔的应用前景，但它存在计算和存储巨额开销...

基于梅尔谱与压缩激励加权量化的语音神经编解码方法————作者：周俊佐;易江燕;陶建华;任勇;汪涛;

摘要：目前，以SoundStream 等为代表的端到端语音神经编解码器在重建语音感知质量方面展现了优异性能.然而，这些方法需要大量的卷积计算，从而导致较长的编码时间消耗.为缓解上述问题，提出基于梅尔谱和压缩激励加权量化的神经语音编解码方法.该方法旨在保持较高语音感知质量的同时降低计算代价，加快运行速度，从而减少时延.具体而言，采用梅尔谱特征作为输入，借助梅尔谱提取过程中时域压缩的性质，并结合低层卷积...

工业物联网零信任安全研究综述————作者：王航宇;吕飞;程裕亮;吕世超;孙德刚;孙利民;

摘要：工业物联网（industrial Internet of things，IIoT）正面临着日益严峻的安全威胁，传统边界型安全模型已无法应对复杂多变的需求.零信任作为一种新兴的安全模型，以“绝不信任，始终认证”为核心原则，逐渐受到关注.然而，零信任在IIoT中的研究与应用仍处于起步阶段，亟需更加全面且系统的探索.系统综述了近年来工业领域零信任的发展与应用，重点分析其核心技术与实践场景，并明确当前研究...

面向智算中心的细粒度流量控制技术综述————作者：许晶;王展;元国军;马振龙;杨帆;孙凝晖;

摘要：随着人工智能生成内容技术的迅猛发展和大语言模型广泛应用，智算中心的网络面临着严峻挑战，流量控制是优化网络性能的重要方法.综述细粒度流量控制领域的关键问题及解决方案，重点梳理了自适应负载均衡机制、主动式拥塞控制机制和乱序包重排机制3个方面的研究进展.自适应负载均衡能够有效规避网络内部的拥塞，主动式拥塞控制用于预防自适应负载均衡无法避免的最后一跳拥塞问题，而乱序包重排解决了自适应负载均衡过程中可能引发...

ECG-QGAN：基于量子生成对抗网络的心电图生成式信息系统————作者：瞿治国;陈韦龙;孙乐;刘文杰;张彦春;

摘要：据统计，我国心血管疾病患病人数约达3.3亿，每年因为心血管疾病死亡的人数占总死亡人数的40%.在这种背景下，心脏病辅助诊断系统的发展显得尤为重要，但其开发受限于缺乏既不含患者隐私信息又由医疗专家标注的大量心电图(electrocardiogram， ECG)临床数据.作为一门新兴学科，量子计算可通过利用量子叠加和纠缠特性，能够探索更大、更复杂的状态空间，进而有利于生成同临床数据一样的高质量和多样化...

面向天河系统的回旋动理学模拟代码异构性能优化————作者：李青峰;李跃岩;栾钟治;张文禄;龚春叶;郑刚;康波;孟祥飞;

摘要：磁约束核聚变粒子网格法（particle in cell，PIC）回旋动理学模拟代码VirtEx具备研究聚变产物Alpha粒子约束及输运的能力，该研究是聚变能实现的关键. Alpha粒子回旋动理学模拟相比电子模拟，访存量更大、更复杂，同时包含非规则访问和原子写操作，对访存性能依赖较高，在面向高计算密度特征的天河新一代超算平台异构处理器MT-3000进行移植及性能优化时具有巨大挑战. 考虑到异构加速...

面向大语言模型安全部署的可信评估体系————作者：叶文涛;胡家齐;王皓波;陈刚;赵俊博;

摘要：最近，大语言模型（large language model，LLM）的流行在众多领域带来了重大影响，特别是它们的开放式生态系统，如应用程序接口、开源模型和插件. 然而，尽管大模型已经广泛部署，对其潜在风险进行深入讨论与分析的研究仍然普遍缺乏. 在这种情况下，针对大模型系统的鲁棒性、一致性和可信性进行一项初步但具有开创性的研究. 由于大模型时代的许多文献都尚未实证，提出了一个自动化的工作流，用以应对...

基于序贯三支掩码和注意力融合的Transformer解释方法————作者：成晓天;丁卫平;耿宇;黄嘉爽;鞠恒荣;郭静;

摘要：Transformer逐渐成为计算机视觉任务的首选方案，这推动了其可解释性方法的发展.传统解释方法大多采用Transformer编码器的最终层生成的扰动掩码生成可解释图，而忽略了掩码的不确定信息和上下采样中的信息丢失，从而造成物体区域的定位粗糙且不完整.为克服上述问题，提出基于序贯三支掩码和注意力融合的Transformer解释方法（SAF-Explainer），SAF-Explainer主要包含...

面向多层级区块链架构的轻量级高效验证资产跨链转移方法————作者：牛翔宇;孔兰菊;蒋亚丽;钱进;崔立真;李庆忠;

摘要：多层级区块链架构是一种将多个区块链组织成树形的架构，其中每层的区块链可以通过跨链技术控制和管理与其连接的下一层区块链的部分功能和链上数据.然而，这种架构下的资产跨链转移是一个多跳跨链问题，证明跨链交易成功执行的证据需要沿源链到目标链路径进行多跳的传递与验证，导致跨链事务的执行时延较长、证据传输开销与验证开销较大的问题.为此，提出一种面向多层级区块链架构的轻量级高效验证资产跨链转移方法，该方法引入顶...

基于混合模式路由的脑启发片上网络架构————作者：王智超;陈亮;李千鹏;陈奥新;刘昕;宋文娜;

摘要：大规模神经形态平台的兴起和发展要求片上网络具备高效的数据传输机制．现有工作在开发高性能路由拓扑架构和设计路由策略方面已经做出了许多努力，但它们仍然受限于单一传输模式或扩展性差的问题，这导致神经形态计算的效率低．受人脑网络小世界特性的启发，提出了一种高效的片上网络路由方案——区域广播（region-broadcast，ReB），能够直接支持单播、多播和广播的混合传输模式．此外，部署了一种突触连接索引...

前言————作者：舒继武;王意洁;

摘要：<正>近年来，随着科技和生产力的飞速更新，AI大模型迈入规模应用的新阶段，人工智能成为助推科技高质量发展、赋能千行百业的重要推手.数据作为核心生产要素，已逐渐成为国家重要战略资源.存储作为承载数据的重要载体，已成为释放数据价值的重要基石，数据潜能的有效激发取决于数据的高效分析处理.那么，大模型及其应用的出现给传统的存储管理带来哪些新的挑战？大模型是否会完全取代传统机器学习模型，并在数据分析处理中取...

大语言模型推理中的存储优化技术综述————作者：葛旭冉;欧洋;王博;赵宇;吴利舟;王子聪;陈志广;肖侬;

摘要：近年来，大语言模型在多个领域展现出卓越的性能，显著改变了人类的生活方式.然而，随着模型规模的不断增长和用户对长上下文推理需求的增加，大语言模型推理系统在存储方面面临诸多问题.首先，庞大的模型参数和键值缓存导致GPU显存资源不足；其次，分布式大语言模型推理系统难以充分利用GPU集群的存储资源，存在资源过度配置和存储容错的问题.因此，从显存优化、异构存储和分布式存储3方面入手，归纳总结了现有研究在解决...

大语言模型对抗性攻击与防御综述————作者：台建玮;杨双宁;王佳佳;李亚凯;刘奇旭;贾晓启;

摘要：随着自然语言处理与深度学习技术的快速发展，大语言模型在文本处理、语言理解、图像生成和代码审计等领域中的应用不断深入，成为了当前学术界与工业界共同关注的研究热点.然而，攻击者可以通过对抗性攻击手段引导大语言模型输出错误的、不合伦理的或虚假的内容，使得大语言模型面临的安全威胁日益严峻.对近年来针对大语言模型的对抗性攻击方法和防御策略进行总结，详细梳理了相关研究的基本原理、实施方法与研究结论.在此基础上...

ScaleFS：面向大语言模型的高性能可扩展元数据设计————作者：尚碧筠;韩银俊;肖蓉;陈正华;屠要峰;董振江;

摘要：近年来，以Chat GPT为代表的大语言模型（large language model,LLM）技术发展迅速.随着模型参数规模的持续增长，构建和应用大模型对数据存储规模和存储访问效率提出了更高要求，这对传统存储系统带来了严峻挑战.首先分析了大模型在数据准备、模型训练和推理阶段的存储访问特征，深入探讨了传统存储系统在大模型场景下面临的主要问题和瓶颈.针对这些挑战，提出并实现了一种高性能、可扩展的分布...

大语言模型和知识图谱协同的跨域异质数据查询框架————作者：吴文隆;尹海莲;王宁;徐梦飞;赵鑫喆;殷崭祚;刘元睿;王昊奋;丁岩;李博涵;

摘要：大语言模型（large language model,LLM）技术热潮对数据质量的要求提升到了一个新的高度.在现实场景中，数据通常来源不同且高度相关.但由于数据隐私安全问题，跨域异质数据往往不允许集中共享，难以被LLM高效利用.鉴于此，提出了一种LLM和知识图谱（knowledge graph,KG）协同的跨域异质数据查询框架，在LLM+KG的范式下给出跨域异质数据查询的一个治理方案.为确保LLM...

面向低磨损存内计算的多状态逻辑门综合————作者：赵安宁;许诺;刘康;罗莉;潘炳征;薄子怡;谭承浩;

摘要：通过融合布尔逻辑和非易失存储的功能，忆阻状态逻辑电路可以消除计算过程中的数据移动，实现在存储器中计算，打破传统冯·诺依曼计算系统的“存储墙”和“能耗墙”.近年来，通过构建条件转变到数学逻辑关系之间的映射，已经有一系列存内状态逻辑门被提出，功能覆盖IMP,NAND,NOR,NIMP等多个逻辑运算.然而，复杂计算过程到存内状态逻辑实现的自动化综合映射方法仍处于萌芽阶段，特别是缺少针对器件磨损的探讨，限...

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