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协同视角论云资源调度技术:综述 Review

王玉钊1,于俊清1,喻之斌2

《信息与电子工程前沿(英文)》 2023年 第24卷 第1期   页码 1-40 doi: 10.1631/FITEE.2100298

摘要: 当前公有云中的资源竞争管控仍然是一个悬而未决的问题。新型应用框架(如深度学习和微服)和专用硬件(如GPU和TPU)的开发与部署给资源管理系统的设计带来新的挑战。现有的解决方案往往为保证应用性能而牺牲集群效率,如资源超额分配导致的低利用率。由于涉及到了软件栈中的不同模块,突破该困境并非易事。尽管如此,产学界为寻找高效的性能隔离和资源调度进行了大量的研究。本文从协同的角度对相关工作进行了全面概述,并揭示其中的技术发展趋势。简言之,本文涉及如下四个主题:不同层次上(包括微体系结构、系统和虚拟层)的资源隔离机制,包括GPU多任务处理;机器层和集群层的资源调度技术,包括面向深度学习应用的GPU调度技术;自适应资源管理技术,包括微服相关的最新研究希望本文能帮助相关研究人员了解公有云中资源管理技术的概貌,并更好地把握其发展趋势。

关键词: 协同宿异构计算微服资源调度技术    

资源共享到服务共享:透明计算的机遇与挑战

张尧学,周悦芝

《中国工程科学》 2009年 第11卷 第8期   页码 10-17

摘要:

随着计算机和网络技术以及应用的不断快速发展,计算模式从最初的以主机计算为主,发展到以桌面(PC)计算为主,再发展到现在的以网络计算为主,乃至普适计算然而,迄今为止的计算模式还是遵循以单机或单机联合为基础的单机思维模式,因此,目前的计算模式还是一种以“资源共享”为主要特征的计算。在网络和普适计算的新时代,用户关心的主要是服务服务共享,计算机也将从以“资源共享”为特征的计算过渡到以“服务共享”为特征的计算。笔者提出一种适应于“服务共享”的计算模式——透明计算,并对其概念、体系结构及相关关键技术进行介绍。此外,还对透明计算的未来发展及影响进行展望。

关键词: 普适计算     资源共享     服务共享     透明计算    

工业互联网边缘智能的发展现状与前景展望

任姚丹珺,戚正伟,管海兵,陈磊

《中国工程科学》 2021年 第23卷 第2期   页码 104-111 doi: 10.15302/J-SSCAE-2021.02.014

摘要:

随着工业互联网与制造生产的深度融合,工业智能应用对制造业数字化、信息化转型的驱动能力正逐渐显现,但新型应用对服务质量提出了更高要求。边缘智能作为边缘计算和人工智能结合的产物,利用近数据源的计算资源完成智能任务,能够有效缓解带宽传输压力、缩短业务响应时延、保护隐私数据安全,为满足工业智能应用的性能需求提供了一种可行的解决方案。文中围绕协同计算资源隔离、隐私保护等工业互联网边缘智能关键技术的研究现状,结合边缘智能在设备管理服务、生产过程自动化、制造辅助等工业互联网的典型场景中的应用进行了具体分析。梳理工业互联网边缘智能未来在业务驱动模式、产业生态组成、联盟作用和商业模式四方面的发展趋势,并提出相关政策建议:建议整合产业优势资源,推动行业标准确立;加大对基础共性资源的投入,深化工业互联网应用;在细分领域营造良好产业生态

关键词: 工业互联网,边缘计算,边缘智能,协同计算资源隔离    

以Matrix-3000为例研究面向裸金属加速器的异构多线程编程模型 Research Article

方建滨1,张鹏1,黄春1,唐滔1,卢凯1,王睿伯1,王峥2

《信息与电子工程前沿(英文)》 2023年 第24卷 第4期   页码 509-520 doi: 10.1631/FITEE.2200359

摘要: 随着处理器设计转向使用专门的异构多核以避免功耗墙的影响,软件开发人员发现很难处理这些处理器系统的复杂性。以Matrix-3000为代表的新型处理器具有复杂的内存层次结构和处理器组织,是为下一代E级超级计算机设计的高性能处理器。

关键词: 异构计算;并行编程模型;可编程性;编译器;运行时系统    

一种高效的异构车辆集群协同框架 Research Articles

Iftikhar AHMAD1,2,Rafidah Md NOOR2,Zaheed AHMED3,Umm-e-HABIBA3,Naveed AKRAM4, 5,Fausto Pedro GARCÍA MÁRQUEZ6

《信息与电子工程前沿(英文)》 2021年 第22卷 第9期   页码 1247-1259 doi: 10.1631/FITEE.2000260

摘要: 异构车辆集群集成了多种类型通信网络,可在各种车辆应用中高效运行。长期演进(LTE)和专用短程通信的集成是异构网络的一种普遍形式。这种网络基础设施的异构性和成本/数据共享的不合作性是需要解决的潜在问题。为解决这些问题,提出一种异构的车辆集群框架,称为目标和兴趣感知集群框架。该框架集成了车载自组织网络与LTE网络,以提高道路交通效率。在此基础上,给出该框架的模型系统。使用模型检测技术对该模型进行形式验证,在功能层面评估其性能。为在微观层面评估该框架性能,通过整合最先进的工具创建异构仿真环境。仿真结果表明,与其他方法相比,该框架具有更好性能。

关键词: 车辆集群;异构性;协同;形式验证;系统模型    

基于边缘计算的软件定义云制造和柔性资源调度研究 Article

杨晨, 廖方茵, 兰舒琳, 王力翚, 沈卫明, 黄国全

《工程(英文)》 2023年 第22卷 第3期   页码 60-70 doi: 10.1016/j.eng.2021.08.022

摘要:

本文研究的重点是在云制造环境中实现快速重构、实现灵活的资源调度、开发资源潜力以应对各种变化。随后,边缘计算被引入,以接近终端的计算和存储能力来补充云。另一个关键问题是管理由不同服务质量(QoS)要求的大量物联网(IoT)数据传输而导致的严重网络拥塞。

关键词: 云制造     边缘计算     软件定义网络     工业物联网     工业4.0    

基于网格服务协同虚拟环境

张谞,吴慧中,肖亮

《中国工程科学》 2007年 第9卷 第11期   页码 157-162

摘要:

由于计算资源、网络资源以及现有技术的限制,协同虚拟环境的扩展性问题至今没有得到很好的解 决。针对这一问题,讨论了大规模协同虚拟环境的通信模式,提出了一个基于开放网格服务结构OGSA的协 虚拟环境体系结构,利用网格服务封装将系统功能实现与具体的物理资源相分离以达到系统可扩展的目 的。另外,还重点研究了影响协同虚拟环境扩展性的关键技术———虚拟世界管理服务以及相关的支撑服务。最后基于Globus Toolkit开发了一个协同虚拟环境示例程序,验证所提出的框架和方法的可行性。

关键词: 协同虚拟环境     开放网格服务结构     虚拟世界管理     扩展性    

电力物联网中具有隐私保护功能的电力资源调度框架 Research Article

刘双根,郑爽子,张文波,符润生

《信息与电子工程前沿(英文)》 2022年 第23卷 第9期   页码 1354-1368 doi: 10.1631/FITEE.2100518

摘要: 然而,这些数据在计算、存储和传输过程中的保密性是一个亟待解决的问题。因此,本文提出一种具有隐私保护功能的电力资源调度框架(PRDF),该框架采用基于云雾协同的无证书聚合签密方案。通过使用假名和聚合用户的电力数据,PRDF不仅保护用户隐私,还降低传统云计算计算成本和通信开销。仿真结果表明,该方案在计算开销方面优于传统方法。

关键词: 电力物联网;云雾协同;椭圆曲线;随机预言机模型;无证书聚合签密    

我国农业水土资源监测与信息服务体系发展战略研究

查燕,吴文斌,余强毅,梁社芳,陆苗,钱建平,唐华俊

《中国工程科学》 2022年 第24卷 第1期   页码 64-72 doi: 10.15302/J-SSCAE-2022.01.008

摘要:

耕地和水资源极为宝贵,农业水土资源的合理开发利用事关国家粮食安全、生态安全与资源安全;实时准确地监测并获取农业水土资源数量及其利用状况信息本文梳理了我国农业水土资源监测与信息服务体系发展现状和面临的问题,阐述了水土资源监测与信息服务管理系统构架,针对性提出了领域发展目标:提高农业水土资源利用率和产出率、优化水土资源空间配置,实现农业资源环境监测的自动化、智能化、无人化以及监测信息服务的市场化、社会化。研究分析了在信息技术与农业深度融合的新形势下,未来我国农业水土资源监测的技术发展路线,从基础设施建设、核心技术研发与集成、信息服务三方面提出了重大项目建议。研究认为,加强顶层统筹布局规划,加大科技创新,搭建重要农业资源监测共享平台,推动“政产学研用”协同发展,注重高端人才培养,可为我国农业水土资源监测发展提供坚实保障。

关键词: 农业水资源     土地资源     资源监测     信息服务     “天空地”一体化    

OFDMA系统中资源公平调度算法研究

张冬梅,徐友云,蔡跃明

《中国工程科学》 2007年 第9卷 第6期   页码 77-81

摘要:

研究了宽带正交频分复用多址(OFDMA)系统中存在多种不同业务时的无线资源公平调度问题,深入分析了经典的资源调度算法—&mdash

关键词: OFDMA     无线资源调度     子载波分配     功率分配    

西部地区油气资源开发与水资源协同发展模式探索

朱永楠,苏健,王建华,李国欣,刘合,何国华,姜珊,张国生,马建国

《中国工程科学》 2021年 第23卷 第3期   页码 129-134 doi: 10.15302/J-SSCAE-2021.03.022

摘要:

西部地区是我国油气增储上产的重要区域,也是我国最干旱、最缺水的地区,能源– 水资源之间存在复杂的纽带关系,加强能源– 水资源领域的协同管理至关重要。本文在宏观研判我国西部地区油气生产前景和布局的基础上,以中国石油位于西部地区的7 家油气田企业为例,调研不同类型油气田开发模式与用水现状,分析油气田开发过程中的水资源、水环境保障风险。但考虑到非常规油气资源的逐步开发,未来西部地区油气开发很可能对区域地表和地下水系统带来诸多影响。建议发展精准注水和无水压裂技术实现稳油控水,加大油气田生产水的循环利用和科学用水管理,完善水资源综合配置保障体系,在提升能源产业用水安全保证程度的同时全方位降低油气开发对水系统的影响,以实现西部地区能源与水资源协同安全

关键词: 西部地区,油气资源开采,水资源,能源与水,协同发展    

新材料研发智能化技术发展研究

宿彦京,杨明理,祝伟丽,周科朝,薛德祯,汪洪 ,谢建新

《中国工程科学》 2023年 第25卷 第3期   页码 161-169 doi: 10.15302/J-SSCAE-2023.03.015

摘要:

新材料研发智能化技术发展迅速,显著增强材料研发效率及工程化应用水平,获得国际性的高度关注;我国在此领域发展相对滞后,基础设施条件面临缺口,本文总结了新材料研发智能化涉及的关键技术,从技术角度梳理了国内外发展现状,分析了我国新材料研发智能化面临的挑战;阐述了新材料研发智能化技术体系框架,包括材料智能计算设计技术与核心软件、材料自主 / 智能实验技术与高端装置、材料人工智能基础算法及关键技术、材料数字孪生、材料智能化研发平台与协同创新网络等。提出了创新生态构建及保障、产业化发展环境、数据底座与标准体系、人才培养与国际合作方面的举措建议,以期推动新材料研发智能化技术体系的发展与应用。

关键词: 新材料;人工智能;自主实验;智能计算;材料大数据    

我国高端计算之路与“神威”的探索

陈左宁

《中国工程科学》 2004年 第6卷 第9期   页码 23-28

摘要:

21世纪初,受应用需求的驱动,国内外对高端计算的研究与开发掀起了新一轮的热潮。分析了国外高端计算的发展现状及趋势,描述我国高端计算发展的总体状况及应用开发情况,介绍神威系列高性能计算机的主要技术特点和应用成果,探讨当前高端计算技术发展所面临的问题,并提出了发展我国高端计算事业的几点建议

关键词: 高端计算     网格计算     高性能服务     高效能计算     总体拥有成本     神威系列计算   

标题 作者 时间 类型 操作

协同视角论云资源调度技术:综述

王玉钊1,于俊清1,喻之斌2

期刊论文

资源共享到服务共享:透明计算的机遇与挑战

张尧学,周悦芝

期刊论文

工业互联网边缘智能的发展现状与前景展望

任姚丹珺,戚正伟,管海兵,陈磊

期刊论文

以Matrix-3000为例研究面向裸金属加速器的异构多线程编程模型

方建滨1,张鹏1,黄春1,唐滔1,卢凯1,王睿伯1,王峥2

期刊论文

一种高效的异构车辆集群协同框架

Iftikhar AHMAD1,2,Rafidah Md NOOR2,Zaheed AHMED3,Umm-e-HABIBA3,Naveed AKRAM4, 5,Fausto Pedro GARCÍA MÁRQUEZ6

期刊论文

基于边缘计算的软件定义云制造和柔性资源调度研究

杨晨, 廖方茵, 兰舒琳, 王力翚, 沈卫明, 黄国全

期刊论文

基于网格服务协同虚拟环境

张谞,吴慧中,肖亮

期刊论文

电力物联网中具有隐私保护功能的电力资源调度框架

刘双根,郑爽子,张文波,符润生

期刊论文

我国农业水土资源监测与信息服务体系发展战略研究

查燕,吴文斌,余强毅,梁社芳,陆苗,钱建平,唐华俊

期刊论文

汪鹤:边缘计算微服化——赋能变电站二次设备运维(2020年8月17日)

2022年10月17日

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OFDMA系统中资源公平调度算法研究

张冬梅,徐友云,蔡跃明

期刊论文

西部地区油气资源开发与水资源协同发展模式探索

朱永楠,苏健,王建华,李国欣,刘合,何国华,姜珊,张国生,马建国

期刊论文

新材料研发智能化技术发展研究

宿彦京,杨明理,祝伟丽,周科朝,薛德祯,汪洪 ,谢建新

期刊论文

我国高端计算之路与“神威”的探索

陈左宁

期刊论文

杨晨:缘计算赋能的软件定义云制造和柔性资源调度(2023年5月30日)

2023年06月13日

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