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3 2014 科 年 报 二 一 五 年 四 月 中 国 科 学 院 计 算 技 术 究 所 科 处 编

4 编 委 任 : 孙 凝 晖 编 委 : 李 锦 涛 隋 雪 青 陈 熙 霖 程 学 旗 编 : 罗 瑞 丽 责 任 编 辑 : 吴 金 凤 编 辑 : 孙 愿 李 丹 梁 丽 通 讯 员 : 董 慧 何 玉 晓 李 楠 阮 麟 张 冬 李 晓 宇 宋 艳 梅 田 卫 平 何 文 静 任 菲

5 计 算 所 简 介 中 国 科 学 院 计 算 技 术 究 所 ( 简 称 计 算 所 ) 创 建 于 1956 年, 是 中 国 第 一 个 专 门 从 事 计 算 机 科 学 技 术 综 合 性 究 的 学 术 机 构 计 算 所 制 功 了 我 国 第 一 台 通 用 数 字 电 子 计 算 机, 并 形 了 我 国 高 性 能 计 算 机 的 发 基 地, 我 国 首 枚 通 用 CPU 芯 片 也 诞 生 在 这 里 在 过 去 的 五 十 多 年 里, 计 算 所 是 我 国 计 算 机 事 业 的 摇 篮 近 五 年 来, 计 算 所 的 定 位 是 创 建 学 术 前 瞻 的 引 领 产 业 型 战 略 高 技 术 究 所, 保 障 国 家 信 息 空 间 安 全, 为 中 国 计 算 机 产 业 人 才 技 术 的 源 头 在 计 算 技 术 学 科 的 计 算 机 系 统 网 络 智 能 技 术 三 个 究 领 域, 开 以 体 系 结 构 算 法 为 特 色 的 学 术 究 技 术 创 新 技 术 应 用 技 术 转 移, 重 点 在 龙 芯 处 理 器 曙 光 高 性 能 计 算 机 天 玑 网 络 数 据 引 擎 上 取 得 重 大 突 破 截 止 2014 年 底, 计 算 所 获 得 国 家 院 市 部 级 科 技 奖 励 218 项, 其 中, 国 家 级 科 技 奖 励 43 项 ( 含 非 第 一 完 单 位 7 项 ), 院 市 部 级 科 技 奖 励 175 项 ( 含 非 第 一 完 单 位 12 项 ) 计 算 所 坚 持 基 础 性 战 略 性 前 瞻 性 的 三 性 原 则, 坚 持 新 时 期 办 院 方 针, 以 跻 身 国 际 前 沿, 关 注 国 计 民 生, 引 领 中 国 信 息 产 业 为 己 任, 落 实 创 新 求 实 的 理 念, 力 争 为 世 界 一 流 的 科 学 术 机 构

6 目 录 年 度 科 概 况 1 科 4 重 点 / 重 大 科 任 务 4 面 向 LTE-Advanced 的 终 端 软 基 带 技 术 4 面 向 C-RAN 的 低 功 耗 通 用 处 理 器 平 台 发 6 高 通 量 计 算 系 统 的 构 建 原 理 支 撑 技 术 及 云 服 务 应 用 8 面 向 服 务 的 未 来 互 联 网 体 系 结 构 机 制 究 11 网 络 大 数 据 计 算 的 基 础 理 论 及 其 应 用 究 12 可 重 构 大 内 存 加 速 卡 14 新 型 多 核 / 众 核 处 理 器 编 程 运 行 支 撑 环 境 16 3D 内 容 视 觉 获 取 技 术 及 设 备 18 可 编 程 虚 拟 化 路 由 器 关 键 技 术 究 及 系 统 制 20 异 构 媒 体 数 据 的 关 联 挖 掘 究 22 高 精 度 低 本 低 功 耗 的 海 水 电 导 率 传 感 器 究 设 计 24 超 并 行 高 效 能 计 算 机 体 系 结 构 设 计 方 法 究 26 云 环 境 下 的 图 像 视 频 群 体 协 同 表 达 处 理 28 在 线 社 会 关 系 网 络 的 挖 掘 分 析 30 后 IP 网 络 体 系 结 构 及 其 机 理 探 索 32 数 据 并 行 线 程 并 行 合 一 的 可 伸 缩 处 理 器 体 系 结 构 34 动 态 可 配 置 的 压 缩 感 知 像 系 统 36 理 论 计 算 机 科 学 38 计 算 机 体 系 结 构 40 视 觉 模 式 分 析 识 别 42 多 媒 体 内 容 分 析 44 海 云 计 算 系 统 关 键 技 术 系 统 究 46 面 向 未 来 网 络 的 可 编 程 网 络 测 试 仪 表 48 瓦 楞 纸 生 产 线 智 能 生 产 管 理 工 艺 支 撑 系 统 50 面 向 工 业 产 品 全 生 命 周 期 的 仿 真 公 共 服 务 平 台 52 华 为 高 通 量 服 务 器 制 54 究 方 向 科 56 获 奖 69 大 规 模 网 络 视 频 处 理 内 容 分 析 关 键 技 术 及 应 用 69 结 题 验 收 的 代 表 性 70 面 向 IMT-Advanced 增 强 多 媒 体 多 播 技 术 70 图 像 视 频 处 理 72 Web 搜 索 挖 掘 的 新 理 论 和 新 方 法 74 基 于 云 计 算 的 海 量 数 据 挖 掘 76 绿 色 网 络 - 降 低 网 络 能 耗 的 理 论 技 术 78 未 来 异 构 无 线 网 络 信 息 理 论 关 键 技 术 究 80 云 计 算 I/O 服 务 器 VIO Server 82 高 通 量 计 算 关 键 技 术 的 究 84 支 持 未 来 网 络 创 新 的 可 编 程 虚 拟 化 路 由 器 平 台 86 机 器 博 士 -- 智 能 技 术 集 平 台 88 天 玑 学 术 网 90 科 基 地 94 计 算 机 体 系 结 构 国 家 重 点 实 验 室 94 移 动 计 算 新 型 终 端 北 京 市 重 点 实 验 室 98 中 科 院 智 能 信 息 处 理 重 点 实 验 室 101 中 科 院 网 络 数 据 科 学 技 术 重 点 实 验 室 103 学 术 活 动 105 知 识 产 权 120 学 位 论 文 137

7 年 度 科 概 况 年 度 科 概 况 一 承 担 课 题 概 况 2014 年, 计 算 所 共 有 在 项 目 650 项 ( 包 括 新 增 项 目 203 项 ), 其 中, 持 或 参 国 家 重 大 科 技 专 项 课 题 32 项 ( 新 增 3 项 ); 持 国 家 973 项 目 3 项 ( 新 增 1 项 ), 参 课 题 26 项 ( 新 增 5 项 ); 持 或 参 国 家 863 课 题 31 项 ( 新 增 10 项 ); 持 或 参 国 家 科 技 支 撑 课 题 14 项 ( 新 增 1 项 ); 持 或 参 国 家 自 然 科 学 基 金 重 点 项 目 20 项 ( 新 增 4 项 ) 面 上 项 目 64 项 ( 新 增 17 项 ) 国 家 杰 出 青 年 科 学 基 金 项 目 2 项 ( 新 增 1 项 ) 优 秀 青 年 科 学 基 金 项 目 4 项 青 年 基 金 77 项 ( 新 增 11 项 ); 持 或 参 中 国 科 学 院 战 略 性 先 导 科 技 专 项 课 题 2 项 院 重 点 部 署 项 目 5 项 ( 新 增 2 项 ) 国 家 自 然 科 学 基 金 委 和 中 科 院 重 大 科 仪 器 设 备 制 项 目 5 项 ( 新 增 2 项 ) 持 或 参 国 家 自 然 科 学 基 金 委 和 科 技 部 的 国 际 合 作 项 目 5 项 ( 新 增 2 项 ) 院 地 合 作 项 目 11 项 ; 承 担 横 向 项 目 171 项 ( 新 增 53 项 ) 二 科 教 融 合 中 心 通 过 论 证 按 照 中 国 科 学 院 四 个 率 先 的 求, 计 算 所 建 设 科 教 融 合 中 心 并 承 办 中 国 科 学 院 大 学 计 算 机 控 制 学 院, 到 2030 年 实 现 科 学 卓 越 和 教 育 卓 越, 计 算 所 的 基 础 前 沿 究 水 平 达 到 国 际 一 流, 计 算 机 学 院 的 教 育 水 平 达 到 国 际 一 流 这 项 率 先 行 动 计 划 的 重 大 改 革 举 措 使 得 计 算 所 的 一 个 定 位 有 了 源 头, 能 够 按 照 斯 坦 福 模 式 把 计 算 所 建 世 界 一 流 的 科 机 构 三 基 础 前 沿 究 有 了 引 领 性 工 作 计 算 所 的 基 础 前 沿 究 出 现 了 若 干 引 领 性 的 工 作, 标 志 计 算 所 在 细 分 领 域 走 在 了 世 界 最 前 列 (1)IPU: 国 际 上 首 个 深 度 学 习 处 理 器, 获 ASPLOS14 最 佳 论 文 ( 大 陆 首 次 ),MICRO14 最 佳 论 文 (47 年 来 首 次 美 国 之 外 );(2) 消 息 式 内 存 (MIMS): 消 息 式 内 存 专 利 群 被 华 为 公 司 评 为 山 顶 专 利, 获 华 为 最 佳 究 创 新 团 队 总 裁 奖 ;(3)PARD: 世 界 上 首 次 提 出 面 向 云 计 算 的 动 态 可 编 程 体 系 结 构, 文 章 被 ASPLOS15 录 用, 受 邀 参 加 由 国 际 体 系 结 构 泰 斗 David Patterson 组 织 的 顶 尖 学 者 论 坛 Dagstuhl Seminar; 发 表 在 HPCA2010 上 的 I/O DMA Cache 技 术 思 想, 在 Intel 最 新 发 布 的 Xeon E5 处 理 器 中 得 到 验 证 ;(4)SimICT: 国 际 上 第 一 个 支 持 千 核 万 线 程 规 模 的 模 拟 平 台, 速 度 比 学 术 界 流 gem5 模 拟 器 高 3 个 数 量 级 1 年 度 科 概 况

8 年 度 科 概 况 2014 科 年 报 基 础 前 沿 究 的 重 突 破 包 括 :(1) 突 破 软 件 工 程 领 域 旗 舰 会 议 ICSE, 利 用 局 部 时 钟 重 现 并 行 错 误 的 技 术 应 用 于 两 个 知 名 系 统 PRES 和 CLAP;(2) 面 向 可 穿 戴 计 算 的 增 量 智 能 模 型 发 表 了 2 篇 UbiComp, 基 于 爱 心 小 屋 的 残 疾 人 远 程 维 权 终 端 系 统 应 用 于 北 京 市 13 个 郊 区 县 41 个 村 ;(3)SCN 路 由 器 关 键 技 术 未 来 网 络 体 系 结 构 的 相 关 发 表 在 SigComm( 大 陆 最 近 10 年 首 篇 ) CoNEXT 上, 路 由 器 在 小 规 模 未 来 网 络 试 验 网 及 国 家 相 关 部 门 部 署 应 用 ;(4) 5G 绿 色 通 信 关 键 技 术 发 表 在 IEEE Wireless Magazine( 影 响 因 子 6.5) 上 ;(5) 频 繁 场 景 挖 掘 算 法 被 ICDE2015 录 用 ( 计 算 所 首 篇 ); 结 合 深 度 学 习 和 流 形 学 习 的, 获 2014 年 ACM ICMI 视 频 表 情 识 别 第 一 名, FG2015 NISTPASC 视 频 人 脸 识 别 竞 赛 第 一 名 四 天 玑 有 望 捅 破 天 互 联 网 信 息 监 测 系 统 在 国 家 新 闻 办 获 得 重 点 项 目 支 持, 建 立 起 系 统 发 运 行 维 护 数 据 服 务 整 体 工 作 流 程, 为 特 定 通 道 信 息 监 测 的 核 心 业 务 系 统 大 数 据 引 擎 系 统 完 了 系 统 的 产 品 制, 在 某 部 重 点 项 目 中 得 到 实 际 应 用, 行 生 产 性 运 行 2014 年 天 玑 团 队 夯 实 了 以 BDC/BDE/BDA 为 核 心 的 网 络 大 数 据 系 统 技 术 体 系, 网 络 数 据 感 知 获 取 系 统 实 现 百 万 量 级 信 源 频 道 的 分 布 式 采 集, 大 数 据 引 擎 系 统 产 品 定 型, 高 吞 吐 性 能 企 业 同 类 系 统 相 比 优 势 明 显, 有 望 取 得 捅 破 天 的 应 用 效 五 pfind3.0 迎 接 蛋 白 质 组 时 代 pfind 团 队 历 经 5 年 半 制 完 定 量 分 析 软 件 pquant, 相 关 论 文 发 表 在 分 析 化 学 流 期 刊 Analytical Chemistry, 实 现 了 从 定 性 到 定 量 的 跨 越 交 联 鉴 定 软 件 plink 继 2012 年 后 再 次 突 破 Nature Methods, 支 持 国 际 同 行 在 Nature 发 表 了 文 章 ;plink 2 的 速 度 提 升 了 数 十 倍, 利 用 pquant 技 术 完 的 合 作 文 章 投 稿 到 PNAS; 连 续 第 三 次 办 了 中 国 计 算 蛋 白 质 组 学 讨 会 经 过 十 年 如 一 日 的 努 力,pFind 团 队 有 望 在 蛋 白 质 组 时 代 占 据 领 先 优 势 六 超 级 基 站 工 程 样 机 制 功 超 级 基 站 的 工 程 样 机 制 功, 单 基 站 支 持 30 万 用 户 并 发 通 信, 核 心 技 术 在 我 国 第 一 代 WX 移 动 通 信 系 统 中 得 到 应 用 基 于 超 级 基 站, 正 在 构 建 仿 真 原 型 验 证 相 融 合 的 5G 移 动 通 信 科 教 学 实 验 平 台, 能 作 为 空 天 地 一 体 移 动 通 信 系 统 的 科 实 验 装 备 DX LTE 基 带 芯 片 流 片 功, 形 了 LTE 小 基 站 解 决 方 案 七 新 增 人 才 科 奖 励 程 学 旗 究 员 获 得 国 家 基 金 委 杰 出 青 年 基 金 资 助, 李 晓 维 究 员 入 选 科 技 北 京 百 名 领 军 人 才 培 养 工 程, 陈 云 霁 究 员 荣 获 CCF 青 年 科 学 家 奖, 范 东 睿 孙 毅 入 选 院 卓 越 青 年 科 学 家 在 信 息 检 索 方 向 引 入 徐 君 究 员, 在 高 性 能 计 算 方 向 引 入 尤 海 航 究 员, 尤 海 航 究 员 获 得 院 百 人 择 优 支 持,Luis 连 续 第 三 次 荣 获 中 科 院 外 籍 青 年 科 学 家 项 目 支 持 引 入 海 外 博 士 6 人 2014 年 获 得 的 科 技 奖 励 包 括 :(1) 前 瞻 实 验 室 大 规 模 网 络 视 频 处 理 内 容 分 析 关 键 技 术 及 应 用 获 北 京 市 科 学 技 术 奖 一 等 奖 ;(2) 智 能 信 息 处 理 实 验 室 视 觉 模 式 的 局 部 建 模 及 非 线 性 特 征 获 取 理 论 方 法 究 获 北 京 市 科 学 技 术 奖 三 2

9 年 度 科 概 况 等 奖 ;(3) 网 络 数 据 实 验 室 社 会 化 媒 体 数 据 的 分 析 检 索 获 钱 伟 长 中 文 信 息 处 理 科 技 奖 一 等 奖 ;(4) 网 络 数 据 实 验 室 大 规 模 社 会 化 媒 体 数 据 的 感 知 分 析 处 理 系 统 获 中 国 电 子 学 会 科 学 技 术 奖 二 等 奖 ;(5) 前 瞻 实 验 室 在 计 算 复 杂 性 密 码 学 领 域 的 究 获 中 国 密 码 学 会 密 码 创 新 二 等 奖 ;(6) 东 莞 分 部 国 云 的 G-Cloud 云 计 算 操 作 系 统 V6.2 获 广 东 省 科 技 步 奖 二 等 奖 此 外, 我 所 参 的 项 目 32 位 星 载 容 错 控 制 计 算 机 系 统 关 键 技 术 及 应 用 国 家 高 性 能 计 算 应 用 服 务 环 境 关 键 技 术 及 应 用 均 获 北 京 市 科 学 技 术 奖 一 等 奖, 面 向 智 能 电 网 的 大 数 据 即 时 处 理 和 分 析 技 术 究 应 用 获 北 京 市 科 学 技 术 奖 二 等 奖, 普 适 计 算 关 键 技 术 及 支 撑 平 台 获 教 育 部 科 学 技 术 步 奖 一 等 奖, 基 于 大 数 据 的 互 联 网 机 器 翻 译 核 心 技 术 究 及 产 业 化 获 中 国 电 子 学 会 科 学 技 术 奖 一 等 奖 八 产 业 化 工 作 亮 点 突 出 历 时 四 年, 计 算 所 控 股 的 曙 光 信 息 产 业 股 份 有 限 公 司 于 2014 年 11 月 6 日 在 上 海 交 易 所 上 市, 至 12 月 8 日 连 续 22 个 涨 停 板, 被 誉 为 HPC 第 一 股, 市 值 超 过 150 亿 元 ( 至 2015 年 4 月 市 值 已 近 300 亿 元 ) 2014 年 8 月 北 京 市 长 王 安 顺 到 中 科 晶 上 公 司 调, 对 团 队 充 分 肯 定, 在 北 京 市 科 委 的 支 持 下, 中 科 晶 上 获 得 北 京 市 政 府 基 金 4000 万 元 A 轮 投 资 新 立 了 北 京 中 科 睿 芯 科 技 有 限 公 司, 从 事 高 密 度 视 频 处 理 加 速 系 统 业 务 ; 新 立 了 北 京 中 科 力 量 智 能 技 术 有 限 公 司, 专 注 于 电 信 银 行 和 证 券 等 领 域 的 智 能 计 算 应 用 此 外, 华 为 公 司 的 第 二 个 A 类 项 目 并 行 编 程 框 架 得 以 签 订 九 分 所 工 作 入 新 的 十 年 2014 年 新 立 了 洛 阳 分 所, 是 计 算 所 在 中 部 地 区 设 立 的 第 一 个 分 所, 定 位 于 发 数 字 媒 体 技 术 等 下 一 代 信 息 产 业 ; 新 立 了 福 州 分 所, 开 数 据 相 关 应 用 技 术 究 和 产 业 化, 由 此 计 算 所 基 本 完 了 在 沿 海 经 济 发 达 地 区 的 院 地 合 作 布 局 苏 州 分 所 经 过 十 年 的 发, 逐 步 由 平 台 型 发 到 引 领 产 业 型, 在 已 有 的 五 大 服 务 平 台 的 基 础 上, 为 服 务 器 处 理 器 视 频 处 理 芯 片 基 带 芯 片 三 大 方 向 的 产 业 化 提 供 强 力 支 持, 带 动 本 地 企 业 的 升 级 济 宁 分 所 导 建 设 的 中 科 智 造 信 息 产 业 园, 是 计 算 所 动 整 合 资 源 打 造 科 技 产 业 园 区 的 第 一 次 尝 试, 以 推 动 济 宁 市 产 业 结 构 的 转 型 太 仓 分 所 利 用 自 发 的 奥 视 佳 摄 像 运 动 控 制 系 统 为 江 苏 卫 视 最 强 大 脑 2 的 节 目 摄 制 提 供 支 持, 实 现 了 拍 摄 的 全 自 动 化 全 资 讯 化 拍 摄 轨 迹 提 前 规 划 及 精 确 的 重 复 拍 摄 顺 德 分 所 为 美 的 公 司 构 建 了 智 慧 工 厂 的 整 体 技 术 标 准, 将 有 效 推 动 美 的 产 业 链 的 整 体 步 十 国 际 合 作 交 流 依 然 活 跃 2014 年 计 算 所 共 出 访 224 人 次 其 中 员 工 出 访 为 126 人 次, 占 出 访 总 人 数 的 56%; 学 生 出 访 为 82 人 次, 占 出 访 总 人 数 的 37%; 赴 台 16 人 次, 占 7% 2014 年 计 算 所 引 了 美 国 的 Sally A. McKee 副 教 授 Jason Oscar Mars 助 理 教 授, 他 们 被 纳 入 中 科 院 国 际 人 才 项 目 访 问 学 者 计 划 ; 西 班 牙 的 Luis HerranzArribas 博 士 被 纳 入 中 科 院 国 际 人 才 项 目 博 士 后 计 划 2014 年 计 算 所 办 了 亚 太 计 算 机 系 统 国 际 讨 会 等 4 个 重 国 际 学 术 会 议, 还 邀 请 国 内 外 知 名 学 者 到 计 算 所 做 了 120 场 学 术 报 告 3 年 度 科 概 况

10 科 2014 科 年 报 科 重 点 / 重 大 科 任 务 面 向 LTE-Advanced 的 终 端 软 基 带 技 术 面 向 LTE-Advanced 的 终 端 软 基 带 技 术 是 计 算 所 牵 头 的 新 一 代 宽 带 无 线 移 动 通 信 网 国 家 科 技 重 大 专 项 课 题 ( 课 题 编 号 : 2013ZX ), 课 题 执 行 时 间 为 2013 年 6 月 至 2015 年 12 月 本 课 题 的 究 内 容 是 以 矢 量 处 理 器 内 核 的 究 和 相 关 工 具 链 开 发 为 基 础, 对 关 键 的 基 带 处 理 算 法 行 并 行 化 和 矢 量 化 的 优 化, 同 时 究 矢 量 和 标 量 处 理 的 优 化, 设 计 并 实 现 基 于 软 基 带 思 想 的 多 模 终 端 基 带 处 理 芯 片 架 构, 并 通 过 原 型 验 证 平 台 和 工 程 样 片 制 对 课 题 究 行 验 证 和 测 试 2014 年 度, 本 课 题 在 前 续 专 项 课 题 发 的 基 础 上, 取 得 如 下 发 : 1. 课 题 组 一 步 优 化 了 自 矢 量 处 理 器 的 内 核 结 构 ( 图 1), 完 善 了 自 动 化 辅 助 设 计 工 具 链 : 矢 量 处 理 器 采 用 标 / 矢 量 紧 耦 合 的 多 流 水 线 结 构, 提 高 了 处 理 器 效 率 ; 在 灵 活 性 设 计 方 面, 采 用 多 层 次 化 设 计 的 指 令 集 架 构, 在 不 同 层 面 满 足 矢 量 处 理 器 的 高 效 性 和 灵 活 性, 以 满 足 LTE Advanced 所 需 的 强 大 计 算 能 力, 同 时 也 满 足 系 统 升 级 演 所 需 的 可 编 程 性 课 题 组 设 计 和 实 现 矢 量 处 理 器 核 及 其 多 核 架 构 的 处 理 能 力 满 足 LTE 图 1 大 规 模 并 行 处 理 的 矢 量 DSP 内 核 结 构 框 图 4

11 面 向 LTE-Advanced 的 终 端 软 基 带 技 术 Advanced 下 行 600Mbps 上 行 300Mbps 的 峰 值 数 据 处 理 求, 并 能 兼 顾 2G/3G/LTE 多 模 灵 活 性 的 求 2. 基 于 矢 量 处 理 器 内 核 架 构, 从 三 个 层 面 实 现 了 LTE-Advanced 算 法 参 考 模 型 的 发 和 核 心 算 法 的 矢 量 化 和 并 行 化 优 化 :1 任 务 级 : 多 核 的 并 行 和 流 水 处 理 ;2 指 令 级 : 核 内 不 同 数 据 通 路 间 的 并 行 指 令 处 理 ;3 数 据 级 : 数 据 通 路 内 相 同 运 算 的 矢 量 化 数 据 处 理, 使 基 带 芯 片 对 数 据 流 的 处 理 能 够 在 最 大 程 度 上 实 现 矢 量 化 和 并 行 化 3. 设 计 并 实 现 了 以 矢 量 处 理 器 为 核 心 的 基 带 芯 片 的 软 硬 件 架 构 设 计 ( 图 2) 课 题 在 对 基 带 处 理 算 法 行 深 入 分 析 的 基 础 上, 结 合 矢 量 处 理 器 内 核 的 特 点, 并 综 合 运 用 电 路 级 结 构 级 和 系 统 级 的 低 功 耗 技 术, 设 计 了 一 个 功 耗 可 伸 缩 的 终 端 基 带 处 理 芯 片 架 构 4. 完 了 支 持 大 规 模 基 带 芯 片 功 能 验 证 的 FPGA 原 型 验 证 平 台 的 设 计 : 课 题 组 针 对 LTE- Advanced 基 带 芯 片 设 计 规 模 大 验 证 复 杂 等 问 题 开 发 了 一 套 芯 片 功 能 验 证 平 台, 该 平 台 包 括 支 持 4000 万 逻 辑 门 功 能 验 证 的 FPGA 验 证 板 及 其 配 套 的 划 片 和 互 连 工 具 射 频 子 板 协 议 栈 处 理 板 各 种 芯 片 接 口 子 板 和 测 试 仪 表 接 口 子 板 等, 该 平 台 可 连 接 矢 量 信 号 发 生 器 和 分 析 仪, 可 对 基 带 芯 片 行 快 速 的 系 统 级 功 能 验 证 尽 管 本 课 题 指 标 求 高 设 计 难 度 大, 但 是 课 题 组 组 织 各 单 位 联 合 攻 关, 多 项 工 作 齐 头 并, 在 究 内 容 方 面 突 破 了 处 理 能 力 低 功 耗 算 法 软 件 优 化 等 技 术 难 题, 取 得 了 一 系 列 创 新 性, 软 基 带 芯 片 各 项 指 标 能 够 达 到 课 题 求 目 前,LTE-Advanced 软 基 带 芯 片 已 入 后 端 设 计 阶 段, 并 将 于 2015 年 5 月 行 MPW 流 片 图 2 LTE-A 基 带 芯 片 架 构 科 5

12 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 面 向 C-RAN 的 低 功 耗 通 用 处 理 器 平 台 发 面 向 C-RAN 的 低 功 耗 通 用 处 理 器 平 台 发 是 计 算 所 牵 头 承 担 的 新 一 代 宽 带 无 线 移 动 通 信 网 国 家 科 技 重 大 专 项 课 题 ( 课 题 号 : 2014ZX ), 起 止 时 间 为 2014 年 1 月 至 2015 年 12 月 本 课 题 目 标 为 面 向 新 型 集 中 式 RAN 架 构, 究 并 实 现 基 于 通 用 处 理 器 平 台 的 C-RAN 系 统 基 站 池 关 键 技 术, 包 括 : 软 基 带 DSP 的 物 理 层 硬 件 加 速 器 制, 基 于 集 中 式 基 站 池 的 实 时 虚 拟 化 技 术, 载 波 的 动 态 迁 移 及 扩 容, 突 破 目 前 在 通 用 处 理 器 平 台 上 实 现 C-RAN 基 站 池 面 临 的 功 耗 高 等 技 术 瓶 颈, 提 高 系 统 单 位 功 耗 载 波 处 理 能 力, 降 低 系 统 功 耗, 从 而 满 足 未 来 异 构 融 合 绿 色 智 能 蜂 窝 通 信 网 络 建 设 和 运 营 的 需 求 2014 年 度 的 工 作 如 下 : 1. 超 级 基 站 原 型 制 本 课 题 面 向 未 来 移 动 通 信 产 业 发 需 求 提 出 的 超 级 基 站 设 备, 如 图 1 所 示, 融 合 了 超 级 计 算 技 术 无 线 通 信 技 术, 属 于 移 动 通 信 网 络 架 构 创 新 在 超 级 基 站 原 型 机 制 方 面 取 得 了 实 质 突 破, 经 过 软 硬 件 开 发 及 联 合 测 试, 目 前 系 统 已 实 现 CS 通 话 PS 业 务 下 载 功 能, 且 话 音 质 量 清 晰, 业 务 下 载 流 畅, 初 步 通 过 了 功 能 性 验 证, 并 在 专 网 系 统 中 得 到 了 应 用 图 1 超 级 基 站 工 程 样 机 系 统 2. 超 级 基 站 实 训 平 台 本 年 度 课 题 组 对 超 级 基 站 实 训 平 台 行 了 需 求 功 能 及 软 硬 件 架 构 设 计 升 级 需 求 方 面, 确 定 了 实 训 平 台 扩 需 求 ; 功 能 方 面, 扩 了 多 模 通 信 共 平 台 模 式 ; 软 硬 件 架 构 方 面, 软 件 架 构 行 了 信 令 业 务 分 离 设 计, 硬 件 架 构 方 面 完 善 了 系 统 时 钟 方 案, 行 了 板 卡 升 级 提 升 性 能 及 稳 定 性 6

13 面 向 C-RAN 的 低 功 耗 通 用 处 理 器 平 台 发 3. 超 级 基 站 资 源 智 能 管 控 基 于 超 级 基 站 架 构, 课 题 组 针 对 潮 汐 效 应 带 来 的 负 载 差 异 性 和 负 载 动 态 变 化, 以 及 资 源 在 虚 拟 映 射 时 的 资 源 利 用 率 等 问 题, 行 了 如 下 究 : (1) 提 出 一 种 和 网 络 负 载 变 化 相 适 应 的 处 理 资 源 分 配 方 法, 究 了 负 载 差 异 性 条 件 下 的 集 中 式 最 优 资 源 映 射 机 制 ; (2) 提 出 了 多 协 议 处 理 实 体 在 同 一 个 处 理 器 上 执 行 时 的 协 议 组 织 和 运 行 机 制, 通 过 动 态 地 对 下 行 数 据 处 理 行 提 前, 在 不 降 低 处 理 资 源 利 用 率 的 前 提 下, 保 证 协 议 处 理 的 实 时 性 ; (3) 究 了 小 区 休 眠 技 术 在 超 级 基 站 中 的 实 现 方 法, 如 图 2 所 示, 超 级 基 站 可 以 通 过 集 中 式 管 控 单 元 (OMU) 对 高 虚 拟 化 程 度 的 处 理 资 源 和 RRH 行 动 态 映 射 和 开 关, 同 时, 对 比 传 统 分 布 式 蜂 窝 网 络 架 构 下 的 traffic-aware 休 眠 机 制, 提 出 了 centralized-best 休 眠 机 制, 不 仅 能 够 通 过 优 化 算 法 得 到 全 局 最 优 部 署 方 案, 更 通 过 对 业 务 的 预 测 和 休 眠 模 型 的 建 立, 降 低 了 休 眠 检 测 决 策 的 系 统 开 销, 减 少 了 频 繁 切 换 带 来 的 问 题, 提 高 了 整 体 系 统 的 稳 定 性 此 外, 基 于 超 级 基 站 领 域 的 究, 在 北 京 市 自 然 基 金 委 的 支 持 下, 实 验 室 办 了 通 信 计 算 机 科 学 技 术 融 合 2014 年 度 国 际 学 术 讨 会 李 国 杰 邬 贺 铨 怀 鹏 陈 俊 亮 李 幼 平 戴 浩 等 多 位 信 息 领 域 的 院 士 参 加 了 讨 会 会 专 家 认 为, 利 用 计 算 技 术 解 决 大 数 据 时 代 的 高 通 量 高 性 能 宽 带 信 息 通 信 传 输 是 一 种 必 然 的 趋 势, 应 加 快 推 通 信 科 学 计 算 机 科 学 融 合 的 理 论 基 础 究 及 实 验 平 台 建 设 图 2 超 级 基 站 休 眠 机 制 示 意 图 科 7

14 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 高 通 量 计 算 系 统 的 构 建 原 理 支 撑 技 术 及 云 服 务 应 用 高 通 量 计 算 系 统 的 构 建 原 理 支 撑 技 术 及 云 服 务 应 用 是 计 算 所 牵 头 的 国 家 973 计 划 项 目 ( 项 目 编 号 :2011CB302500), 起 止 时 间 为 2011 年 1 月 至 2015 年 8 月 2014 年 度, 在 高 通 量 计 算 系 统 的 微 结 构 设 计 系 统 结 构 设 计 可 靠 设 计 云 计 算 服 务 应 用 等 方 面 行 了 探 索 究, 取 得 了 一 系 列, 超 额 完 了 预 期 目 标 本 年 度 取 得 了 如 下 突 出 在 2014 年 度, 本 项 目 在 核 心 科 学 问 题 的 究 方 面 完 了 预 期 目 标 共 发 表 论 文 82 篇, 其 中,SCI 收 录 37 篇, 包 括 IEEE Trans. on VLSI Systems(TVLSI), IEEE Trans. on Architecture and Code Optimization(TACO), Communication of the ACM IEEE Micro IEEE Transaction on Computers,IEEE Transactions on Moblie Computing Elsevier Journal of Network and Computer Application, Elsevier Computer Networks, Wiley International Journal of Communication Systems, Oxford Computer Journal 等 国 际 期 刊 和 ISCA ASE HPCA DASFFA CGO PACT DAC DSN Hot Chips ITC VTS ICCAD DATE IISWC 等 国 际 会 议 申 请 并 受 理 发 明 专 利 67 项, 获 得 发 明 专 利 权 2 项 所 取 得 的 阶 段 性 究 对 本 项 目 明 年 的 究 奠 定 了 坚 实 基 础 各 课 题 的 统 计 如 表 所 示 产 生 的 学 术 影 响 : 2014 年 课 题 1 共 发 表 了 20 余 篇 国 际 期 刊 和 会 议 论 文, 包 括 TVLSI 等 领 域 内 著 名 的 SCI 期 刊, 也 包 含 在 领 域 顶 级 会 议 PACT DATE 上 的 论 文 PACT 会 议 是 计 算 机 体 系 结 构 领 域 的 顶 级 会 议, 具 有 很 大 影 响 力 课 题 组 骨 干 也 受 邀 在 PACT DATE 会 议 上 介 绍 了 其 在 众 核 处 理 器 微 结 构 方 面 的 究, 得 到 了 国 际 同 行 的 认 可 2014 年 课 题 2 的 BigDatBench 基 准 测 试 程 序 发 布 以 来, 已 有 超 过 8000 个 独 立 IP 访 问, 国 际 上 大 概 有 20 个 团 队 已 经 使 用 BigDataBench 公 开 发 表 论 文 包 括 : 剑 桥 大 学 的 Andy Hopper 团 队 等 国 际 知 名 学 生 团 体 BigDataBench 被 TPC 组 织 技 术 报 告 列 为 三 大 大 数 据 测 试 基 准 之 一, 另 两 个 为 BigBench(sigmod 13) 以 及 UCBerkeley 的 测 试 基 准 ;BigDataBench 被 同 时 被 欧 盟 组 织 SPEC 组 织 等 在 大 数 据 相 关 报 8

15 高 通 量 计 算 系 统 的 构 建 原 理 支 撑 技 术 及 云 服 务 应 用 告 中 引 用 ; 在 国 内 正 联 合 工 信 部 电 信 院 标 准 化 所 制 定 大 数 据 测 试 标 准, 已 经 完 技 术 需 求 和 测 试 规 范 初 稿, 并 提 交 标 准 申 请 并 被 国 际 顶 级 会 议 MICRO 2014 作 受 邀 Tutorial 消 息 式 内 存 专 利 群 经 转 让 给 华 为 公 司, 被 评 为 华 为 高 价 值 专 利, 获 得 2013 年 华 为 公 司 总 裁 奖 一 体 化 存 储 相 关 究 工 作 在 第 20 届 全 国 信 息 存 储 技 术 学 术 会 议 上 行 一 体 化 存 储 工 作 大 会 报 告, 引 起 国 内 各 存 储 究 团 队 的 广 泛 兴 趣 和 积 极 反 馈 2014 年 课 题 3 共 发 表 了 11 篇 国 际 期 刊 和 会 议 论 文, 包 含 在 领 域 顶 级 会 议 DAC ICCAD 上 论 文, 产 生 了 重 学 术 影 响 李 晓 维 究 员 和 韩 银 和 究 员 分 别 受 邀 加 入 了 国 际 测 试 会 议 和 国 际 并 行 体 系 结 构 和 编 译 技 术 会 议 程 序 委 员 会, 在 国 际 本 领 域 学 术 组 织 中 发 挥 了 重 作 用 李 华 伟 究 员 和 韩 银 和 究 员 分 别 担 任 了 2014 年 度 亚 洲 测 试 会 议 的 大 会 席 和 程 序 委 员 会 席, 亚 洲 测 试 会 议 是 测 试 领 域 国 际 三 大 会 议 之 一, 是 亚 洲 集 电 路 测 试 领 域 最 高 学 术 会 议 2014 年 课 题 5 本 年 度 的 学 术 如 下 :1) 提 出 了 适 用 于 分 布 式 文 件 系 统 的 HRsync 算 法 在 分 析 了 现 有 的 单 机 文 件 差 异 同 步 算 法 后, 修 改 了 Rsync 算 法 中 的 文 件 分 块 方 式 和 文 件 差 异 比 对 方 式, 提 高 算 法 并 行 度, 减 少 了 文 件 同 步 所 需 的 时 间 同 时, 避 免 了 当 文 件 相 似 内 容 很 少 时, Rsync 算 法 在 源 文 件 系 统 和 目 标 中 源 文 件 系 统 和 目 标 中 计 算 时 间 不 均 等 的 问 题 ;2) 利 用 KV 技 术 降 低 了 chunkserver 上 不 必 的 元 数 据 开 销 和 数 据 读 写 过 程 中 的 系 统 调 用 开 销, 并 在 文 件 系 统 页 缓 存 上 提 供 了 针 对 整 个 文 件 的 缓 存 以 加 速 读 取 过 程 同 时, 我 们 采 用 了 LSM 技 术 在 保 证 数 据 读 效 率 的 同 时 解 决 了 随 机 写 问 题 ;3) 在 Paxos 算 法 的 基 础 上 加 入 了 使 用 纠 删 码 的 形 式 对 需 存 入 的 数 据 行 编 码, 在 多 个 节 点 中 存 储 的 是 行 编 码 之 后 的 数 据, 而 不 是 存 储 多 个 副 本 的 原 始 数 据 ; 4) 提 出 了 一 种 新 的 并 发 控 制 协 议 Rococo, Rococo 通 过 记 录 并 发 事 务 之 间 的 依 赖 关 系, 能 够 在 事 务 真 正 执 行 前 行 重 排, 从 而 以 一 个 可 序 973 项 目 2014 年 度 统 计 表 课 题 编 号 课 题 名 称 国 际 国 内 已 发 表 论 文 其 中 SCI 收 录 其 中 EI 收 录 发 明 专 利 2011CB 面 向 高 通 量 计 算 的 可 扩 高 效 能 并 行 微 结 构 CB 面 向 EB 级 数 据 并 发 处 理 的 新 型 系 统 结 构 设 计 及 评 价 方 法 CB 大 规 模 高 通 量 计 算 系 统 的 可 靠 性 设 计 CB 面 向 亿 级 并 发 负 载 的 编 程 模 型 支 撑 环 境 CB 高 通 量 计 算 系 统 的 云 计 算 服 务 环 境 CB 高 效 可 扩 移 动 服 务 关 键 技 术 及 应 用 合 计 申 请 授 权 出 版 专 著 科 9

16 科 2014 科 年 报 列 化 的 方 式 执 行 延 迟 的 事 务 片 段 2014 年 课 题 6 的 三 个 相 关 究 产 生 以 下 影 响 :1) 第 一 个 究 发 表 在 国 际 知 名 期 刊 Wiley International Journal of Communication Systems 2013 上 和 已 有 算 法 相 比, 该 显 著 提 高 了 虚 拟 网 络 映 射 请 求 接 受 率 和 底 层 网 络 长 期 平 均 收 益 代 价 比, 从 而 最 终 达 到 提 高 底 层 网 络 运 营 商 长 期 平 均 运 营 收 益 的 目 的 2) 第 二 个 究 发 表 在 国 际 会 议 In Proceedings of the 12th IEEE/ ACM International Symposium on Cluster, Cloud and Grid Computing (CCGrid) Workshop on Cloud for Business Industry and Enterprises2012 和 国 际 知 名 期 刊 Oxford Computer Journal( 在 线 发 表 ) 上 和 已 有 算 法 相 比, 该 在 保 证 并 行 任 务 的 执 行 效 率 的 同 时 降 低 任 务 执 行 的 能 耗 开 销 3) 第 三 个 究, 在 国 际 重 学 术 期 刊 Elsevier Computer Networks 在 线 发 表 和 已 有 算 法 相 比, 该 费 用 节 省 率 和 用 户 请 求 满 意 度 等 指 标 上 取 得 了 更 好 的 结 审 稿 人 对 此 评 价 为 文 章 对 CN 期 刊 做 出 了 有 意 义 和 有 用 的 贡 献 ( The revised paper makes an interesting and useful contribution to Computer Networks. ) 4) 第 四 个 究 发 表 在 国 际 知 名 期 刊 IEEE Transactions on Mobile Computing 2014 上 已 有 并 发 多 路 径 传 输 协 议 并 未 对 移 动 视 频 分 发 提 出 有 效 的 并 发 多 路 径 数 据 传 输, 该 提 出 一 种 视 频 失 真 感 知 的 并 发 多 路 径 传 输 协 议, 保 障 异 构 无 线 网 环 境 的 高 质 量 移 动 视 频 分 发 5) 第 五 个 究 发 表 在 国 际 知 名 期 刊 Elsevier Journal of Network and computer Applications 2014 上 和 已 有 算 法 相 比, 该 能 够 保 证 高 清 视 频 在 传 输 过 程 中 有 较 低 延 迟 创 新 人 才 创 新 文 化 创 新 环 境 10

17 面 向 服 务 的 未 来 互 联 网 体 系 结 构 机 制 究 重 点 / 重 大 科 任 务 面 向 服 务 的 未 来 互 联 网 体 系 结 构 机 制 究 面 向 服 务 的 未 来 互 联 网 体 系 结 构 机 制 究 是 计 算 所 牵 头 的 国 家 973 计 划 项 目 ( 项 目 编 号 : 2012CB315800), 起 止 时 间 为 2012 年 1 月 至 2016 年 8 月 本 项 目 针 对 互 联 网 面 临 的 可 扩 性 动 态 性 安 全 可 控 性 等 问 题, 围 绕 着 传 输 服 务 的 动 态 复 杂 耦 合 海 量 差 异 化 服 务 的 透 明 映 射 以 及 可 扩 服 务 路 由 高 效 传 输 等 三 个 关 键 科 学 问 题, 究 未 来 互 联 网 体 系 结 构, 在 网 络 设 计 运 行 机 理 层 面 取 得 重 大 突 破, 形 一 系 列 核 心 理 论 和 机 理 方 法 2014 年 度 的 工 作 集 中 在 体 系 结 构 模 型 关 键 技 术 发 究 平 台 建 设 等 三 个 方 面 在 体 系 结 构 模 型 方 面, 围 绕 未 来 互 联 网 体 系 结 构 模 型 SOFIA 开 工 作, 实 现 了 SOFIA 原 型 系 统 和 相 关 演 示 应 用 在 关 键 技 术 发 方 面, 针 对 虚 拟 机 迁 移 机 制 拥 塞 和 传 输 控 制 数 据 中 心 网 络 的 路 由 机 制 软 件 定 义 网 络 的 实 现 等 重 问 题 开 究 并 取 得 多 项 重 在 究 平 台 建 设 方 面, 针 对 未 来 互 联 网 的 性 能 评 估 和 验 证 需 求, 基 本 建 设 完 了 未 来 互 联 网 究 平 台, 可 为 未 来 网 络 关 键 技 术 的 究 关 键 原 型 系 统 的 测 试 评 估 创 新 业 务 应 用 提 供 良 好 的 示 范 平 台 本 年 度, 相 关 发 表 国 际 学 术 论 文 129 篇 国 内 学 术 论 文 20 篇 ( 其 中 SCI 收 录 73 篇 EI 收 录 69 篇 ), 出 版 专 著 2 部 ; 在 国 内 外 重 学 术 会 议 做 特 邀 报 告 15 次 ; 申 请 国 家 发 明 专 利 37 项, 获 专 利 授 权 6 项 在 本 项 目 资 助 下, 培 养 博 士 究 生 20 名 硕 士 究 生 89 名 11 科

18 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 网 络 大 数 据 计 算 的 基 础 理 论 及 其 应 用 究 网 络 大 数 据 计 算 的 基 础 理 论 及 其 应 用 究 是 由 计 算 所 牵 头 的 国 家 973 计 划 项 目 ( 项 目 编 号 :2014CB340400), 起 止 时 间 为 2014 年 1 月 至 2018 年 8 月 本 项 目 从 网 络 大 数 据 计 算 的 面 临 的 数 据 复 杂 性 计 算 复 杂 性 以 及 系 统 复 杂 性 三 个 挑 战 性 问 题 出 发, 提 出 网 络 大 数 据 复 杂 性 的 内 在 机 理 网 络 大 数 据 可 计 算 性 及 新 型 计 算 范 式 网 络 大 数 据 处 理 系 统 的 效 能 评 价 优 化 三 个 关 键 科 学 问 题, 并 设 置 了 6 个 课 题 : 课 题 一 ( 网 络 大 数 据 复 杂 性 解 析 及 计 算 模 型 ) 和 课 题 二 ( 全 周 期 感 知 的 网 络 大 数 据 计 算 系 统 架 构 体 系 ) 行 理 论 基 础 究, 课 题 三 ( 网 络 大 数 据 感 知 融 合 表 示 ) 课 题 四 ( 网 络 大 数 据 内 容 建 模 语 义 理 解 ) 和 课 题 五 ( 网 络 大 数 据 模 式 发 现 效 应 分 析 ) 行 技 术 基 础 究, 而 课 题 六 ( 网 络 大 数 据 处 理 软 硬 一 体 化 引 擎 系 统 及 示 范 应 用 ) 是 整 个 项 目 的 出 口, 属 于 系 统 究 和 技 术 应 用 示 范 2014 年 度 课 题 完 的 具 体 包 括 : 1. 在 网 络 大 数 据 分 布 规 律 发 现 网 络 大 数 据 复 杂 特 征 度 量 大 数 据 约 简 的 基 础 理 论 方 法 以 及 网 络 大 数 据 的 计 算 模 型 理 论 这 四 项 究 中 都 有 所 收 获 在 网 络 大 数 据 分 布 规 律 发 现 方 面, 重 点 究 了 社 交 网 络 合 作 网 络 中 的 大 数 据 存 在 什 么 样 的 内 在 规 律, 发 现 了 其 中 的 时 序 规 律 以 及 群 体 分 配 机 制 ; 在 网 络 大 数 据 复 杂 特 征 度 量 方 面, 究 了 如 何 对 数 据 的 内 在 复 杂 特 征 有 效 地 抽 取 和 度 量, 提 出 了 复 杂 特 征 抽 取 特 征 选 择 和 数 据 相 似 度 度 量 方 法 ; 在 大 数 据 约 简 的 基 础 理 论 方 法 方 面, 究 了 如 何 构 建 不 同 类 型 大 数 据 的 约 简 表 达, 并 对 大 规 模 文 本 数 据 复 杂 网 络 数 据 行 了 约 简 建 模 ; 在 网 络 大 数 据 的 计 算 模 型 理 论 方 面, 究 了 面 向 机 器 学 习 任 务 的 近 似 计 算 和 优 化 算 法, 提 出 了 面 向 排 序 学 习 推 荐 系 统 以 及 在 线 学 习 的 近 似 优 化 算 法 该 方 向 在 国 际 国 内 期 刊 会 议 上 共 发 表 论 文 37 篇, 其 中 SCI 收 录 论 文 7 篇,EI 收 录 论 文 21 篇, 在 国 际 著 名 期 刊 如 TKDE PNAS 等 上 发 表 论 文 5 篇, 顶 级 国 际 会 议 论 文 8 篇 2. 在 网 络 大 数 据 计 算 系 统 架 构 体 系 评 价 方 法 究 中, 究 应 用 负 载 的 特 征 表 达 及 状 态 约 简 方 法, 解 决 基 准 测 试 程 序 的 自 动 标 识 的 问 题 ; 究 体 现 大 数 据 应 用 共 性 访 问 特 征 的 富 语 义 编 程 模 型, 降 低 应 用 编 程 难 度 并 方 便 针 对 多 个 应 用 行 统 一 优 化 设 计 ; 究 基 于 流 水 线 的 多 源 异 构 大 数 据 计 算 框 架, 用 户 只 需 行 基 于 有 向 无 环 图 的 应 用 编 程, 而 无 需 掌 握 分 布 式 集 群 计 算 的 细 节 ; 究 大 数 据 应 用 的 数 据 访 问 特 征, 透 过 数 据 12

19 网 络 大 数 据 计 算 的 基 础 理 论 及 其 应 用 究 访 问 的 弱 局 部 性 挖 掘 数 据 访 问 的 关 联 规 则 该 方 向 共 发 表 论 文 11 篇, 其 中 IEEE Transactions 论 文 3 篇, 顶 级 国 际 会 议 论 文 3 篇 3. 在 多 源 异 构 网 络 大 数 据 感 知 融 合 表 示 究 中, 提 出 多 源 异 构 网 络 大 数 据 信 息 感 知 的 理 论 和 基 本 框 架 在 本 领 域 顶 级 学 术 会 议 发 表 论 文 2 篇, SCI/SSCI 检 索 论 文 4 篇 4. 在 网 络 大 数 据 内 容 建 模 语 义 理 解 究 方 面, 提 出 基 于 学 习 自 动 机 的 特 征 结 构 模 型 描 述 方 法 ; 提 出 改 线 性 判 别 分 析 的 大 数 据 表 示 方 法 ; 构 建 了 一 种 多 粒 度 语 义 化 的 知 识 组 织 模 式, 在 服 务 搜 索 的 时 间 和 召 回 率 方 面 具 有 明 显 优 势 ; 设 计 了 一 种 目 标 驱 动 内 容 标 签 组 织 的 知 识 库 构 建 方 法, 可 有 效 提 高 服 务 发 现 和 服 务 推 荐 的 质 量 ; 提 出 了 一 种 两 阶 段 的 题 聚 类 方 法, 在 语 义 分 类 的 基 础 上 基 于 概 率 发 现 潜 在 的 题, 提 高 查 询 性 能 ; 该 方 向 新 发 表 或 接 收 论 文 26 篇, 其 中 在 IEEE Trans 论 文 2 篇 和 SCI 期 刊 检 索 论 文 12 篇, 国 际 会 议 论 文 呢 8 篇, 国 内 核 心 期 刊 4 篇, 获 得 中 国 发 明 专 利 授 权 1 项, 获 得 CCF 科 技 步 一 等 奖 一 项 并 编 制 国 家 标 准 一 项 5. 在 网 络 大 数 据 模 式 发 现 效 应 分 析 方 面, 在 网 络 大 数 据 关 联 关 系 分 析 和 挖 掘 网 络 大 数 据 演 化 大 数 据 的 映 射 和 约 简 机 制 这 三 项 究 中 都 有 所 收 获 在 网 络 大 数 据 关 联 关 系 分 析 和 挖 掘 方 面, 提 出 了 一 种 基 于 属 性 和 结 构 信 息 的 关 系 推 断 方 法, 以 及 融 合 多 种 信 息 的 隐 性 关 联 发 现 算 法 ; 在 网 络 大 数 据 演 化 方 面, 提 出 了 大 规 模 网 络 中 重 叠 社 群 的 高 效 发 现 算 法, 能 对 网 络 结 构 的 演 化 特 点 行 追 踪, 并 发 现 演 化 中 的 关 键 节 点 ; 而 针 对 大 数 据 的 映 射 和 约 简 机 制, 建 立 了 一 个 面 向 应 用 对 知 识 图 谱 描 述 能 力 加 强 的 框 架, 能 够 提 高 数 据 映 射 的 覆 盖 率 和 准 确 度 该 方 向 共 发 表 论 文 19 篇, 其 中 IEEE Tracsactions 论 文 1 篇, 其 他 国 际 著 名 期 刊 论 文 3 篇, 顶 级 国 际 会 议 论 文 8 篇 6. 针 对 软 硬 一 体 化 的 网 络 大 数 据 处 理 系 统 究 所 涉 及 的 多 层 次 究 内 容, 多 个 究 小 组 对 本 课 题 的 关 键 技 术 行 攻 关, 本 阶 段 重 点 大 数 据 存 储 和 处 理 引 擎 最 小 系 统 的 部 署 和 测 试 以 及 大 数 据 计 算 分 析 算 法 究 工 作, 完 了 大 数 据 处 理 系 统 硬 件 选 项 和 最 小 一 体 机 系 统 的 制, 已 部 署 多 套 系 统, 可 稳 定 运 行 针 对 示 范 应 用 需 求, 课 题 组 从 资 源 平 台 建 设 违 法 犯 罪 信 息 标 注 违 法 网 站 行 为 分 类 到 违 法 网 站 行 为 结 的 可 视 化 4 个 方 面, 开 了 相 应 的 工 作, 按 课 题 计 划 搭 建 了 总 存 储 容 量 100TB 的 试 验 环 境, 可 支 持 其 它 课 题 开 开 网 络 信 息 空 间 内 大 数 据 挖 掘 理 论 基 础 技 术 究 及 验 证 工 作 初 步 建 立 了 论 坛 (Discuz! phpwind) 行 为 特 征 库 传 销 类 及 赌 博 类 网 站 行 为 特 征 库, 为 下 步 算 法 验 证 打 下 了 基 础 系 统 关 键 技 术 申 请 国 家 发 明 专 利 1 项, 软 著 2 项 项 目 的 学 术 交 流 International Workshop on Data Science and Big Data Analytics 在 深 圳 召 开, 邀 请 怀 鹏 院 士 项 目 首 席 科 学 家 华 云 生 教 授 及 国 际 知 名 学 者 熊 辉 杨 强 等 人 做 了 精 彩 的 学 术 报 告, 收 到 会 议 论 文 6 篇 项 目 年 终 总 结 会 在 香 港 中 文 大 学 深 圳 究 院 召 开, 科 技 部 专 家 戴 国 忠 究 员 彭 群 生 教 授 唐 常 杰 教 授 听 取 了 项 目 汇 报 并 提 出 了 下 一 年 的 建 议 项 目 年 终 总 结 会 13 科

20 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 可 重 构 大 内 存 加 速 卡 可 重 构 大 内 存 加 速 卡 依 托 于 973 课 题 面 向 深 度 测 序 大 数 据 量 的 计 算 模 型 和 体 系 结 构 究, 针 对 生 物 大 数 据 及 各 种 具 有 大 数 据 特 征 的 计 算 需 求 而 开 发 课 题 组 利 用 可 重 构 技 术 突 破 通 用 处 理 器 指 令 集 和 系 统 结 构 的 限 制, 以 更 加 直 接 的 运 算 方 式 实 现 对 算 法 的 有 效 加 速 : 大 数 据 应 用 需 消 耗 大 量 内 存 资 源, 加 速 卡 最 大 板 载 96GB ECC DDR3 内 存, 为 大 数 据 应 用 的 内 存 开 销 提 供 可 靠 保 证 ; 加 速 卡 板 载 6 组 万 兆 网 模 块, 实 现 对 远 程 大 数 据 的 采 集 处 理 ; 加 速 卡 支 持 OpenCL 编 程 模 型, 体 现 良 好 的 编 程 通 用 性 和 可 移 植 性 ; 由 算 法 到 硬 件 逻 辑 的 自 动 生 技 术 能 够 大 幅 提 升 设 备 的 易 用 性 和 开 发 效 率, 并 为 算 法 提 供 后 期 功 能 升 级 的 即 时 性 保 障 由 于 算 法 规 模 的 多 样 性, 本 加 速 卡 支 持 一 机 多 卡 的 扩 能 力, 满 足 不 同 规 模 算 法 的 加 速 需 求 基 于 OpenCL 的 异 构 可 重 构 加 速 体 系 结 构 由 Host 端 和 Kernel 端 两 条 关 键 工 具 链 支 撑 Kernel 端 使 用 OpenCL SDK 将 算 法 的 热 点 部 分 自 动 映 射 为 FPGA 片 内 核 心 逻 辑, 并 FPGA 片 图 1 可 重 构 大 内 存 加 速 卡 14

21 可 重 构 大 内 存 加 速 卡 内 预 先 定 制 的 控 制 逻 辑 外 部 接 口 逻 辑 及 内 部 互 联 逻 辑 连 接 适 配 加 速 芯 片 内 的 核 心 加 速 模 块 以 高 并 发 深 流 水 的 定 制 计 算 资 源 堆 组 片 内 有 两 组 互 联 网 络, 一 组 用 于 核 心 逻 辑 PCIE 和 DDR3 存 储 控 制 器 之 间 通 信, 构 全 局 内 存 互 联 网 络 ; 另 一 组 用 于 核 心 逻 辑 高 带 宽 低 延 迟 的 片 内 本 地 内 存 阵 列 之 间 通 信, 构 本 地 内 存 互 联 片 内 本 地 内 存 采 用 8 BANK 高 并 发 阵 列, 用 于 kernel 内 局 部 数 据 的 快 速 存 取 OpenCL API 调 用 设 备 Driver 操 作 PCIE 接 口, 以 调 度 和 使 用 可 重 构 加 速 卡 设 备 Kernel 端 工 具 链 利 用 LLVM 编 译 框 架, 在 IR 加 入 RTL 生 器, 分 析 IR 的 控 制 流 和 数 据 流, 映 射 高 并 发 深 流 水 的 硬 件 逻 辑 表 达, 以 实 现 Verilog 代 码 的 自 动 生 图 2 基 于 OpenCL 的 异 构 可 重 构 加 速 体 系 结 构 图 3 异 构 可 重 构 大 内 存 加 速 卡 片 内 结 构 科 15

22 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 新 型 多 核 / 众 核 处 理 器 编 程 运 行 支 撑 环 境 新 型 多 核 / 众 核 处 理 器 编 程 运 行 支 撑 环 境 项 目 是 国 家 十 二 五 863 计 划 信 息 技 术 领 域 题 项 目 ( 项 目 编 号 2012AA010900), 下 设 5 个 课 题 : 面 向 多 核 / 众 核 处 理 器 的 并 行 程 序 调 试 技 术 工 具 ( 课 题 号 2012AA010901) 面 向 多 核 / 众 核 处 理 器 的 并 行 程 序 编 程 技 术 框 架 和 语 言 支 持 面 向 国 产 处 理 器 的 并 行 程 序 综 合 优 化 技 术 系 统 面 向 领 域 的 并 行 应 用 综 合 优 化 技 术 系 统 以 及 面 向 多 核 / 众 核 系 统 的 运 行 时 支 持 技 术 系 统 本 项 目 起 止 时 间 为 2012 年 1 月 至 2015 年 12 月, 于 2014 年 11 月 初 通 过 中 期 检 查 本 项 目 2014 年 的 究 工 作 改 多 核 / 众 核 处 理 器 编 程 运 行 时 以 及 调 试 技 术 的 总 体 设 计, 行 关 键 技 术 的 验 证, 并 初 步 探 讨 了 针 对 国 产 处 理 器 以 及 典 型 应 用 领 域 的 综 合 优 化 技 术 计 算 所 是 该 项 目 的 项 目 首 席 专 家 单 位, 支 持 课 题 2 的 究 工 作 以 及 参 了 课 题 1 的 究 工 作 计 算 所 相 关 团 队 在 2014 的 如 下 : 1. 面 向 多 核 芯 片 的 并 行 化 编 程 技 术 究 在 安 全 的 并 行 化 编 程 模 型 POMP 方 面, 一 步 完 善 了 并 行 优 化 框 架, 设 计 并 实 现 了 上 下 文 敏 感 流 敏 感 的 指 针 分 析, 循 环 分 块 等 优 化 变 换, 提 供 动 态 的 并 行 性 分 析, 并 开 了 X86 和 ARM 处 理 器 的 SIMD GPGPU 等 多 种 平 台 的 自 适 应 优 化 部 分 已 交 付 华 为 公 司, 并 促 华 为 的 新 合 作 多 核 编 程 框 架 究 项 目 2. 面 向 领 域 应 用 的 并 行 编 程 框 架 和 多 核 优 化 究 完 AceMesh 模 式 语 言 的 编 译 器 原 型 开 发 在 多 核 的 并 行 优 化 方 面, 实 现 基 于 亲 和 性 以 数 据 重 用 为 中 心 的 任 务 调 度 系 统, 调 度 策 略 可 利 用 上 层 领 域 信 息 并 对 MPI 通 信 敏 感 对 Chombo 示 例 程 序 集 的 测 试 表 明,AceMesh 编 程 系 统 可 以 把 适 应 性 网 格 的 遗 产 应 用 自 动 转 化 为 乱 序 任 务 图 并 行 的 程 序, 比 MPI+OMP 混 合 并 行 的 加 速 平 均 可 达 1.8 倍 3. 异 构 平 台 的 编 译 支 持 针 对 众 核 处 理 器 和 异 构 平 台 结 构 各 异 优 化 差 别 大 的 问 题, 我 们 设 计 了 OpenCL 的 通 用 编 译 优 化 框 架 和 层 次 化 的 编 译 支 持 系 统, 以 灵 活 适 配 多 种 平 台 我 们 在 Tilera/Intel MIC/CPU 等 典 型 多 核 / 众 核 平 台 上 实 现 了 OpenCL 原 型 支 持 系 统, 验 证 该 框 架 的 有 16

23 新 型 多 核 / 众 核 处 理 器 编 程 运 行 支 撑 环 境 效 性 本 工 作 获 得 了 华 为 公 司 的 高 度 认 可, 并 将 于 2015 年 移 植 到 其 他 国 产 异 构 加 速 平 台 4. 新 型 编 译 框 架 的 究 在 可 扩 多 核 编 译 框 架 中, 我 们 提 出 语 义 模 式 构 建 接 口 来 持 续 地 将 专 家 经 验 集 在 通 用 编 译 器 中 2014 年 度, 我 们 从 循 环 结 构 数 组 访 问 模 式 标 量 访 问 模 式 依 赖 关 系 几 个 维 度 来 定 义 矩 阵 计 算 的 语 义 模 式 基 于 脚 本 语 言 POET 实 现 了 对 上 述 语 义 模 式 的 自 动 识 别, 并 添 加 必 的 标 记 信 息, 支 持 后 续 优 化 对 BLAS 库 的 测 试 表 明, 本 方 法 用 GCC 优 化 后 在 性 能 上 接 近 专 家 手 工 调 优 库 MKL 和 ATLAS, 对 于 某 些 核 心 性 能 优 于 这 两 个 库 5. 并 发 错 误 的 快 速 自 动 定 位 方 法 : 现 有 自 动 定 位 方 法 存 在 精 度 不 高 开 销 大 的 问 题 我 们 针 对 触 发 并 发 错 误 的 共 享 内 存 访 问 对 的 不 同 场 景, 设 计 不 同 的 测 试 过 程, 行 错 误 定 位 当 程 序 执 行 中 触 发 并 发 错 误 时, 使 用 相 应 的 测 试 过 程 来 分 析 在 功 执 行 和 失 败 执 行 中 收 集 到 的 共 享 内 存 访 问 对, 直 接 找 到 导 致 并 发 错 误 的 共 享 内 存 访 问 试 验 表 明, 本 方 法 的 开 销 小 且 不 需 大 量 的 功 执 行 就 能 实 现 精 确 定 位 上 述 的 相 关 发 表 在 著 名 国 际 学 术 刊 物 IEEE TPDS 以 及 MICRO CGO ASE DATE CF 等 著 名 国 际 学 术 会 议 上 在 本 项 目 的 其 它 包 括 : 改 基 于 数 组 类 型 的 统 一 编 程 模 型 PARRAY, 并 移 植 到 异 构 的 国 产 申 威 处 理 器 针 对 申 威 处 理 器 的 统 一 架 构 并 行 语 言 (UFPL) 在 关 键 技 术 究 上 已 经 取 得 预 期 科 为 国 分 忧 创 新 民 造 福 17 科

24 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 3D 内 容 视 觉 获 取 技 术 及 设 备 3D 内 容 视 觉 获 取 技 术 及 设 备 是 国 家 863 计 划 课 题 ( 课 题 编 号 为 :2012AA011501), 起 止 时 间 为 2012 年 1 月 至 2014 年 12 月 课 题 的 目 标 是 发 新 型 3D 内 容 视 觉 获 取 设 备 和 相 应 的 处 理 技 术 系 统, 方 便 高 效 地 生 保 持 细 节 信 息 的 3D 内 容, 带 动 相 关 产 业 的 发 课 题 本 年 度 申 请 国 家 标 准 3D 获 取 设 备 数 据 交 换 技 术 规 范 1 项, 提 交 技 术 发 明 专 利 申 请 1 项 课 题 有 : 1. 基 于 多 透 镜 阵 列 数 据 的 三 维 几 何 重 建 究 基 于 多 透 镜 阵 列 的 三 维 重 建 方 法 根 据 多 透 镜 阵 列 的 光 学 特 性, 通 过 边 缘 检 测 边 缘 深 度 计 算 和 深 度 扩 散, 分 析 从 多 透 镜 阵 列 获 取 的 光 场 图 像, 计 算 恢 复 出 场 景 的 三 维 信 息 ( 图 1) 2. 基 于 红 外 散 斑 数 据 的 三 维 几 何 重 建 究 基 于 红 外 散 斑 的 三 维 重 建 方 法 首 先 将 红 外 散 斑 信 息 转 化 为 深 度 信 息, 然 后 将 目 标 物 体 深 度 图 像 序 列 的 表 面 重 建 问 题 转 化 为 3D 点 云 和 表 面 的 映 射 和 匹 配 问 题, 最 后 利 用 随 机 采 样 一 致 性 和 迭 代 最 近 点 方 法 确 定 连 续 3D 点 云 的 对 应 关 图 1 (a) 光 场 图 像 序 列,(b) 对 积 图 像,(c) 对 积 图 像 上 的 深 度 图,(d) 深 度 图 像 序 列 18

25 3D 内 容 视 觉 获 取 技 术 及 设 备 系 ( 图 2) 物 体 表 面 顶 点 重 建 位 置 的 平 均 相 对 误 差 为 5% 3. 三 维 动 态 火 焰 重 建 究 基 于 物 理 的 启 发 式 火 焰 重 建 方 法 提 出 了 一 种 基 于 能 量 约 束 的 火 焰 三 维 重 建 模 型, 结 合 热 力 学 逆 辐 射 过 程, 重 建 火 焰 的 三 维 温 度 场 数 据 首 先, 利 用 CCD 相 机 同 步 采 集 火 焰 数 据, 实 现 不 同 角 度 的 火 焰 数 据 获 取 然 后, 基 于 拍 摄 的 火 焰 图 像, 通 过 定 义 能 量 优 化 模 型 和 基 于 光 线 投 射 的 自 适 应 温 度 调 整 算 法, 迭 代 求 解, 实 现 火 焰 温 度 场 的 重 建, 并 将 其 应 用 于 虚 拟 场 景 中 ( 图 4) 火 焰 场 在 R G B 三 个 通 道 上 的 平 均 重 建 误 差 为 13.1 图 2 转 椅 的 三 维 重 建 结 图 3 三 维 火 焰 场 的 重 建 结 19 科

26 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 可 编 程 虚 拟 化 路 由 器 关 键 技 术 究 及 系 统 制 可 编 程 虚 拟 路 由 器 相 关 究 得 到 国 家 863 计 划 项 目 ( 项 目 编 号 :2013AA013501) 和 中 科 院 先 导 专 项 ( 项 目 编 号 :XDA ) 的 支 持, 旨 在 究 SDN/NFV 关 键 技 术 及 路 由 器 系 统 的 实 现 本 年 度 课 题 组 重 点 究 了 数 据 包 处 理 关 键 技 术, 并 在 路 由 查 找 算 法 和 多 域 数 据 包 分 类 算 法 方 面 取 得 了 究 : 路 由 查 找 作 为 一 个 熟 的 领 域, 有 大 量 的 软 件 算 法 和 硬 件 算 法, 但 迄 今 没 有 一 种 算 法 可 以 达 到 理 想 目 标 :O(1) 的 查 找 时 间 和 O(1) 的 片 内 内 存 课 题 组 提 出 一 种 基 于 二 维 划 分 思 想 的 路 由 表 查 找 框 架 SAIL, 基 本 原 理 如 图 1 所 示 思 想 是 将 路 由 表 的 前 缀 长 度 信 息 和 端 口 信 息 分 开 将 路 由 表 前 缀 从 24 层 分 开, 两 维 划 分 之 后 只 将 前 缀 长 度 小 于 等 于 24 的 前 缀 长 度 信 息 存 放 于 片 内 内 存, 其 他 部 分 存 放 于 片 外 内 存 这 样 划 分 之 后, 片 内 的 前 缀 长 度 信 息 的 理 论 最 大 值 只 有 4MB, 完 全 可 以 存 放 在 现 有 的 各 种 平 台 的 片 内 内 存 之 中 从 而, 在 该 框 架 下 实 现 的 算 法 都 可 以 实 现 O(1) 的 查 找 时 间 和 O(1) 的 片 内 内 存 在 此 基 础 上, 课 题 组 提 出 了 面 向 不 同 需 求 的 三 种 基 于 SAIL 框 架 的 查 找 算 法 : 基 本 算 法 面 向 更 新 算 法 和 面 向 查 找 算 法 这 些 算 法 实 现 了 路 由 表 查 找 速 度 片 内 内 存 大 小 路 由 表 大 小 特 性 无 关, 虚 拟 路 由 表 个 数 无 关 其 中 面 向 查 找 的 算 法 的 速 度 是 经 典 算 法 及 已 广 泛 部 署 算 法 的 7-50 倍, 并 且 支 持 各 种 平 台, 包 括 CPU GPU FPGA 以 及 Many-core 平 台 该 部 分 究 发 表 在 计 算 机 网 络 及 通 信 领 域 最 高 会 议 ACM SIGCOMM 2014 上 之 前 中 国 单 位 在 该 会 议 上 鲜 有 论 文 发 表 数 据 包 分 类 是 按 照 一 定 的 规 则 集 和 数 据 包 头 部 的 域 信 息, 找 出 数 据 包 匹 配 的 规 则 条 目 的 过 程 数 据 包 分 类 方 法 可 以 分 为 基 于 RAM 的 方 法 和 基 于 TCAM 的 方 法 两 大 类 基 于 RAM 的 方 法 通 过 设 计 高 效 的 决 策 树 算 法 行 快 速 匹 配, 相 比 基 于 TCAM 的 方 法, 具 有 功 耗 本 优 势, 但 是 存 在 查 找 性 能 不 确 定 的 问 题 课 题 组 针 对 不 同 决 策 树 算 法 在 不 同 规 则 集 上 所 产 生 性 能 波 动 的 现 象 开 究, 发 现 了 规 则 集 的 覆 盖 均 匀 性 对 不 同 算 法 的 访 存 次 数 具 有 直 接 影 响, 同 时 规 则 集 内 正 交 结 构 规 则 的 数 量 将 直 接 决 定 算 法 的 内 存 占 用 针 对 规 则 集 的 覆 盖 均 匀 性, 设 计 了 分 析 和 20

27 可 编 程 虚 拟 化 路 由 器 关 键 技 术 究 及 系 统 制 量 化 方 法 ; 根 据 正 交 结 构 规 则 的 特 性, 提 出 了 一 种 内 存 估 算 模 型 结 合 所 提 出 的 量 化 方 法 和 内 存 估 算 模 型, 设 计 了 SmartSplit 多 决 策 树 算 法 和 AutoPC 算 法 策 略 框 架 对 比 已 提 出 的 最 好 算 法, SmartSplit 算 法 的 访 存 次 数 平 均 减 少 1 倍, 内 存 占 用 最 多 下 降 10 倍 如 图 2 所 示, 对 于 给 定 一 个 规 则 集,AutoPC 框 架 能 够 根 据 规 则 特 性 自 适 应 选 择 合 适 的 算 法, 对 比 仅 采 用 同 一 种 算 法, 平 均 性 能 有 3.8 倍 的 提 升 该 部 分 究 发 表 在 网 络 领 域 顶 级 会 议 ICNP 2014 上 上 述 算 法 在 可 编 程 虚 拟 路 由 器 平 台 上 试 验 取 得 良 好 的 效, 均 带 来 数 倍 的 性 能 提 升 图 1 SAIL 框 架 图 2 SmartSplit 和 EffiCuts 算 法 性 能 对 比 科 21

28 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 异 构 媒 体 数 据 的 关 联 挖 掘 究 异 构 媒 体 数 据 的 关 联 挖 掘 究 是 计 算 所 牵 头 承 担 的 国 家 863 课 题 ( 课 题 编 号 : 2014AA015202), 起 止 时 间 是 2014 年 1 月 至 2016 年 12 月 本 课 题 按 照 预 定 计 划 重 点 开 了 异 构 媒 体 数 据 的 多 模 态 关 联 分 析 究 分 析 方 法 的 究, 以 挖 掘 不 同 模 态 数 据 间 的 横 向 语 义 关 联 关 系, 取 得 了 一 系 列 究 :(1) 提 出 了 一 种 深 度 哈 希 学 习 框 架, 并 应 用 于 跨 模 态 最 近 邻 搜 索, 通 过 深 度 学 习 哈 希 学 习 技 术 有 效 解 决 了 传 统 方 法 中 的 瓶 颈 问 题, 学 习 出 高 维 数 据 跨 模 态 的 有 效 共 享 空 间 表 达, 实 现 了 高 精 度 的 跨 模 态 最 近 邻 搜 索 (2) 在 多 源 融 合 和 跨 模 态 层 次 化 语 义 关 联 方 面, 提 出 了 基 于 复 杂 语 义 表 示 的 跨 模 态 相 关 学 习 方 法 COLAR 和 TINA;(3) 提 出 了 一 种 异 构 媒 体 话 题 分 析 方 法, 通 过 提 出 一 种 多 分 辨 率 行 为 建 模 方 法 来 度 量 不 同 用 户 两 两 之 间 多 时 间 分 辨 率 的 行 为 相 似 性, 从 而 识 别 出 用 户 的 社 区 结 构 (4) 提 出 了 一 种 基 于 多 模 态 图 (Multi-modality Graph,MMG) 的 多 模 态 异 构 媒 体 及 时 序 关 联 建 模 方 法, 用 于 从 跨 模 态 高 噪 声 的 互 联 网 数 据 中 检 测 出 热 点 网 络 事 件 (5) 提 出 了 一 种 层 次 化 语 义 的 复 杂 多 层 特 征 学 习 方 法, 该 方 法 采 用 一 种 共 享 模 型 学 习 方 法, 利 用 多 层 的 特 征 表 示 提 高 层 次 化 分 类 学 习 的 效 (6) 提 出 了 一 种 基 于 多 特 征 融 合 的 多 语 义 视 觉 描 述 学 习 方 法, 通 过 三 种 层 次 的 特 征 聚 合 产 生 多 语 义 图 像 表 示 的 框 架 (7) 提 出 了 一 种 基 于 用 户 点 击 信 息 的 多 模 态 图 像 检 索 重 排 序 方 法, 通 过 结 合 用 户 点 击 信 息 (clickthrough data) 和 多 模 态 特 征 (multi-modal) 有 效 地 解 决 了 尾 查 询 初 始 检 索 效 不 佳 的 问 题, 实 现 了 尾 查 询 图 像 检 索 效 的 大 幅 度 提 升 (8) 基 于 特 征 学 习 度 量 学 习 及 哈 希 学 习, 提 出 了 一 套 基 于 深 度 学 习 的 图 像 检 索 框 架 (9) 提 出 了 一 种 基 于 深 度 学 习 的 视 频 事 件 检 测 方 法, 通 过 深 度 学 习 对 特 征 行 融 合, 反 映 语 义 信 息 之 间 的 联 系, 有 效 地 行 复 杂 事 件 识 别 (10) 面 向 媒 体 大 数 据, 我 们 提 出 了 一 个 新 的 基 准 用 于 实 例 级 视 觉 物 体 检 索 和 识 别 (INSTRE), 针 对 大 规 模 物 体 检 索 问 题 使 用 多 种 评 价 标 准 全 面 地 评 价 几 种 流 行 的 算 法 (11) 构 建 了 新 华 社 跨 媒 体 知 识 库, 对 新 华 社 大 量 原 本 无 序 的 跨 媒 体 数 据 资 源 行 整 合 到 目 前 为 止, 本 课 题 已 发 表 ( 含 已 录 用 ) 学 22

29 异 构 媒 体 数 据 的 关 联 挖 掘 究 术 论 文 25 篇, 申 请 专 利 6 项 通 过 课 题 究, 锻 炼 和 培 养 了 中 青 年 学 术 骨 干, 增 强 了 究 队 伍 的 整 体 实 力 培 养 博 士 究 生 6 名 硕 士 究 生 4 名 通 过 组 织 全 国 特 定 音 视 频 分 析 系 统 评 测 资 格 大 赛, 扩 大 了 课 题 组 的 学 术 影 响 在 2014 年 度, 本 课 题 遵 循 既 定 究 思 路, 已 圆 满 完 了 计 划 的 究 任 务, 达 到 课 题 在 2014 年 度 的 究 目 标, 并 在 部 分 方 面 取 得 了 突 出 的 究, 为 究 工 作 的 一 步 深 入 开 打 下 了 良 好 的 基 础 创 新 求 实 团 结 高 效 23 科

30 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 高 精 度 低 本 低 功 耗 的 海 水 电 导 率 传 感 器 究 设 计 高 精 度 低 本 低 功 耗 的 海 水 电 导 率 传 感 器 究 设 计 是 国 家 863 计 划 课 题 ( 课 题 编 号 : 2014AA093402), 由 计 算 所 独 立 承 担, 起 止 时 间 为 2014 年 1 月 至 2016 年 12 月 本 年 度 课 题 重 点 开 了 传 感 单 元 测 量 电 路 以 及 传 感 器 样 机 的 究 工 作, 并 顺 利 通 过 项 目 组 的 年 度 考 评 有 : 1. 完 电 导 率 传 感 单 元 的 设 计 加 工 在 电 导 率 传 感 单 元 方 面, 我 们 首 先 通 过 有 限 元 仿 真 测 试, 测 试 了 单 面 矩 形 双 电 极 双 面 圆 形 双 电 极 单 面 对 称 矩 形 三 电 极 以 及 单 面 对 称 圆 环 双 电 极 等 多 种 方 案 的 趋 近 效 应, 并 选 择 了 趋 近 效 应 最 小 的 单 面 对 称 圆 环 双 电 极 作 为 传 感 单 元 的 设 计 方 案 随 后, 我 们 采 用 陶 瓷 聚 四 氟 乙 烯 等 基 板 材 料, 采 用 PCB 加 工 工 艺, 行 电 导 率 传 感 单 元 的 加 工 试 制, 并 采 用 镀 铂 镀 钯 镀 金 的 方 式 在 银 导 体 上 对 制 作 了 不 同 的 电 极 在 三 个 月 的 浸 泡 老 化 试 验 之 后, 确 定 了 陶 瓷 基 板 和 镀 铂 的 加 工 工 艺, 完 了 传 感 单 元 的 设 计 加 工 2. 完 测 量 电 路 的 设 计 测 试 在 测 量 电 路 设 计 中, 我 们 基 于 三 参 数 正 弦 波 拟 合 的 测 量 原 理, 实 现 了 16 位 精 度 的 全 阻 抗 测 量 电 路 为 测 试 电 路 的 测 量 准 确 度 稳 定 性, 我 们 采 用 铂 电 阻 温 敏 电 阻 作 为 温 度 传 感 器 以 及 一 个 100Ω 的 高 精 度 电 阻, 对 其 行 持 续 18 天 的 持 续 温 度 和 阻 抗 测 量 测 试 结 表 明, 在 我 们 的 测 量 电 路 支 持 下, 经 过 粗 略 校 准 的 两 个 温 度 传 感 器 可 以 达 到 0.01oC 的 一 致 性 分 辨 率 ; 阻 抗 测 量 的 标 准 差 为 测 量 值 的 %, 量 程 的 %, 说 明 该 测 量 电 路 能 够 达 到 16 位 的 测 量 精 度 同 时, 我 们 还 对 测 量 电 路 的 功 耗 指 标 行 了 测 量 其 供 电 范 围 为 6~16V, 休 眠 电 流 6.5uA, 工 作 电 流 为 12mA, 单 次 测 量 时 间 为 40ms, 在 采 用 7.2V/2000mA 双 节 5 号 锂 电 池 供 电 时, 能 够 满 足 课 题 任 务 中 的 对 应 功 耗 性 能 指 标 图 1 用 于 单 点 测 量 的 CTD 传 感 器 样 机 24

31 高 精 度 低 本 低 功 耗 的 海 水 电 导 率 传 感 器 究 设 计 3. 实 现 用 于 单 点 测 量 的 CTD 原 理 样 机 在 完 传 感 单 元 设 计 测 量 电 路 设 计 后, 我 们 对 传 感 器 行 了 简 易 的 组 装 和 防 水 封 装, 形 了 可 用 于 单 点 测 量 的 传 感 器 样 机 ( 图 1), 并 对 其 在 在 氯 化 钠 溶 液 中 行 了 初 步 的 电 导 率 和 盐 度 测 量 测 试 如 图 2 所 示, 在 4 个 小 时 测 试 中, 水 温 从 上 升 到 ; 同 时 测 量 到 的 电 导 率 从 mS/cm 上 升 到 mS/cm, 并 且 变 化 趋 势 温 度 变 化 曲 线 吻 合 将 温 度 和 电 导 率 转 化 为 盐 度 后, 盐 度 数 值 显 示 出 较 好 的 稳 定 性, 其 抖 动 噪 声 在 0.001psu 以 内 同 时, 在 测 试 过 程 中, 所 测 盐 度 逐 步 升 高 了 0.01psu, 应 是 测 试 过 程 中 水 分 蒸 发 引 起 的 实 际 盐 度 升 高, 而 非 传 感 器 的 漂 移 造 为 实 现 对 深 海 的 测 量, 我 们 还 设 计 了 支 持 6000m 水 深 的 传 感 器 封 装, 设 计 图 如 图 3 所 示 图 2 电 导 率 传 感 器 测 试 数 据 图 3 支 持 6000 米 水 深 的 防 水 封 装 设 计 图 科 25

32 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 超 并 行 高 效 能 计 算 机 体 系 结 构 设 计 方 法 究 超 并 行 高 效 能 计 算 机 体 系 结 构 设 计 方 法 究 是 国 家 自 然 科 学 基 金 委 员 会 创 新 究 群 体 科 学 基 金 项 目, 负 责 人 是 李 国 杰 院 士 本 创 新 群 体 已 经 顺 利 通 过 了 一 期 考 核, 顺 延 为 二 期 第 二 期 起 止 时 间 是 2013 年 1 月 至 2015 年 12 月 究 群 体 在 2014 年 度 中, 以 高 效 能 计 算 低 功 耗 计 算 高 可 靠 计 算 为 究 方 向, 在 高 性 能 和 高 效 能 计 算 机 的 超 并 行 体 系 结 构, 多 核 / 众 核 处 理 器 的 新 型 体 系 结 构, 以 及 多 核 处 理 器 的 测 试 验 证 高 可 靠 性 设 计 方 法 等 六 个 方 面 上 开 究, 取 得 了 一 批 国 内 外 同 行 公 认 的 重 在 高 性 能 计 算 机 超 并 行 体 系 结 构 方 面 : 本 年 度 发 的 面 向 集 群 系 统 的 图 并 行 计 算 模 型 Graphine, 采 用 了 Scatter-Combine 计 算 模 型 和 Agent-Graph 数 据 模 型, 有 效 解 决 了 图 计 算 并 行 分 解 问 题 本 年 度 制 了 基 于 FPGA 的 40 核 高 通 量 处 理 器 消 息 式 内 存 扩 卡 一 体 化 存 储 卡 DCNFPGA PARD 等 一 系 列 硬 件 原 型, 验 证 了 新 的 设 计 思 想, 为 下 一 阶 段 的 系 统 级 原 型 奠 定 了 基 础 发 布 了 大 数 据 分 析 应 用 BigDataBench 3.0, 并 在 多 个 国 际 顶 级 会 议 上 行 了 介 绍, 得 到 国 际 学 术 界 的 使 用 和 认 可 本 年 度 共 申 请 了 发 明 专 利 100 多 项, 发 表 了 ISCA TPDS ICS IISWC DAC TACO 等 一 系 列 高 水 平 文 章 高 效 能 计 算 机 设 计 方 法 方 面 : 为 提 高 数 据 中 心 效 能, 我 们 在 数 据 中 心 系 统 监 控 和 低 能 耗 负 载 调 度 方 面 开 究, 具 体 包 括 :(1) 提 出 基 于 大 规 模 分 布 式 监 测 的 实 时 压 缩 算 法, 包 括 一 个 线 性 压 缩 算 法 (LCA) 将 线 性 滤 波 器 集 于 实 时 监 控, 一 个 新 的 轻 量 级 实 时 压 缩 的 算 法 (ReCA) 通 过 探 索 指 标 间 的 关 联 性 来 抑 制 远 程 信 息 的 更 新, 一 个 探 索 指 标 间 的 关 联 性 的 压 缩 算 法 (MiCA), 现 有 方 法 相 比 压 缩 率 最 高 可 提 高 44.5%, 相 关 工 作 发 表 于 CCF B 类 会 议 ICPP 2014;(2) 设 计 和 开 发 了 多 点 温 度 及 风 速 无 线 监 控 系 统, 相 关 工 作 受 理 专 利 1 项 ;(3) 提 出 计 算 制 冷 能 耗 权 衡 的 虚 拟 机 迁 移 模 型 及 算 法, 负 载 均 衡 方 法 相 比 节 能 最 高 达 54%, 优 于 现 有 的 VMAP 方 法 3.9 倍, 相 关 工 作 受 理 专 利 4 项 在 多 ( 众 ) 核 处 理 器 的 新 型 体 系 结 构 和 低 功 耗 设 计 方 法 方 面 :(1) 针 对 众 核 系 统 中 的 稀 疏 目 录 的 存 储 扩 效 率 问 题, 究 稀 疏 目 录 替 换 策 略 合 作 式 目 录 替 换 策 略, 以 及 victim 目 录 设 26

33 超 并 行 高 效 能 计 算 机 体 系 结 构 设 计 方 法 究 计 方 法 和 海 绵 目 录 的 设 计 方 法 并 在 国 际 顶 级 会 议 PACT 上 发 表 论 文 (2) 究 面 向 能 耗 优 化 的 多 核 处 理 器 系 统 资 源 分 配 方 法 通 过 分 析 处 理 器 核 数 频 率 并 行 开 销 访 存 开 销 带 宽 划 分 等 因 素 对 能 耗 的 影 响, 针 对 同 构 处 理 器 提 出 基 于 DynamicVoltage/Frequency/Core Scaling 的 能 耗 - 性 能 模 型 ; 针 对 异 构 处 理 器 提 出 引 入 访 存 排 队 延 迟 的 性 能 - 能 效 模 型 从 而 从 模 型 和 实 际 执 行 两 个 方 面 提 出 最 优 能 耗 所 用 核 数 和 频 率 的 设 计 空 间 探 索 方 法 (3) 从 高 通 量 应 用 本 身 出 发, 针 对 高 通 量 应 用 的 特 点, 究 内 存 管 理 优 化 机 制, 以 提 高 高 通 量 计 算 的 性 能 在 多 核 处 理 器 的 测 试 验 证 可 靠 设 计 方 法 方 面 :(1) 测 试 验 证 方 面, 提 出 了 同 时 考 虑 最 长 敏 化 路 径 和 n 倍 检 测 覆 盖 率 的 时 延 测 试 向 量 选 择 方 法 引 导 模 拟 验 证 激 励 生 的 半 形 式 化 方 法, 在 TVLSI 发 表 论 文 2 篇 (2) 在 片 上 互 连 和 存 储 容 错 方 面, 提 出 了 跳 变 片 上 网 络 设 计 方 法, 实 现 了 带 宽 在 时 间 维 和 空 间 维 上 的 异 构 分 布 ; 提 出 了 DRAM 的 动 态 刷 新 机 制, 实 现 了 功 耗 和 可 靠 性 之 间 的 折 中 在 包 含 TVLSI ICCAD 等 期 刊 会 议 上 共 发 表 了 8 篇 论 文 (3) 在 多 核 可 靠 性 设 计 方 面, 提 出 了 基 于 分 层 隔 离 电 压 噪 声 紧 急 线 程 优 先 线 程 调 度 的 三 维 堆 叠 多 核 处 理 器 电 压 紧 急 消 除 方 法 基 于 热 能 功 耗 估 算 模 型 的 多 核 处 理 器 热 能 功 耗 管 理 方 法 基 于 Short-Set 的 相 变 存 储 器 高 效 能 写 方 法, 在 DAC/DATE/ASPDAC 等 领 域 旗 舰 会 议 上 发 表 4 篇 论 文 在 高 性 能 计 算 机 的 并 行 编 译 方 法 方 面 : (1) 完 善 非 精 确 平 台 上 面 向 算 法 的 编 程 支 持, 被 TACO 录 用 ;(2) 扩 网 格 应 用 的 并 行 模 式 语 言, 支 持 MPI 应 用 ; 提 出 对 任 务 类 型 位 置 敏 感 的 时 间 扭 曲 调 度, 性 能 提 升 可 达 45% 论 文 投 稿 中 (3) 提 出 GPU 平 台 上 一 种 新 制 导 和 相 应 的 编 译 优 化 方 法, 性 能 可 达 OpenACC 和 OpenHMPP 的 3.6 倍 和 1.3 倍 论 文 投 稿 中 (4) 领 域 专 家 协 同 的 编 译 方 法 方 面, 提 出 语 义 模 式 的 自 动 识 别 算 法, 论 文 被 MICRO 2014 录 用 (5) 针 对 大 规 模 服 务 器, 提 出 差 异 性 I/O 调 度 方 法, 显 著 地 提 高 系 统 吞 吐 率, 发 表 于 JCST (6) 建 立 异 构 集 群 上 MapReduce 应 用 的 性 能 建 模 评 估 方 法, 把 典 型 MapReduce 应 用 的 性 能 提 高 1.4 倍 到 12.5 倍, 论 文 投 稿 中 (7) 提 出 并 发 错 误 的 快 速 自 动 定 位 方 法, 发 表 于 ASE14 在 本 项 目 的 究 过 程 中, 产 生 相 关 究 平 台 也 是 本 群 体 的 目 标 之 一 在 项 目 开 过 程 中, 高 效 能 可 重 构 大 数 据 处 理 加 速 引 擎 究 平 台 机 器 学 习 加 速 器 的 结 构 和 编 程 究 平 台 面 向 测 量 信 息 的 日 志 记 录 分 析 平 台 众 核 处 理 器 并 行 编 程 方 法 究 平 台 等 四 大 自 究 平 台 也 取 得 了 预 期 本 项 目 本 年 度 的 究 工 作 取 得 了 一 系 列, 并 得 到 了 国 际 同 行 的 肯 定 2014 年 度 总 共 发 表 学 术 论 文 62 篇, 其 中 EI 索 引 44 篇,SCI 索 引 20 篇, 期 刊 论 文 26 篇, 会 议 论 文 36 篇, 申 请 / 授 权 专 利 58 项 创 新 群 体 年 度 总 结 会 现 场 27 科

34 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 云 环 境 下 的 图 像 视 频 群 体 协 同 表 达 处 理 国 家 自 然 科 学 基 金 重 大 项 目 云 环 境 下 的 图 像 视 频 群 体 协 同 表 达 处 理 ( 项 目 编 号 : ) 于 2014 年 1 月 14 日 在 中 科 院 计 算 所 举 行 了 项 目 启 动 会 该 项 目 的 执 行 时 间 是 2014 年 1 月 至 2018 年 12 月, 下 属 5 个 课 题 的 承 担 单 位 分 别 为 中 国 科 学 院 计 算 技 术 究 所 北 京 工 业 大 学 同 济 大 学 中 国 科 学 技 术 大 学 北 京 大 学 本 项 目 旨 在 究 云 环 境 下 的 图 像 视 频 群 体 协 同 表 达 处 理, 发 以 群 体 化 感 知 化 为 基 础 的 信 息 理 论, 建 立 云 环 境 下 图 像 视 频 群 体 表 达 编 码 传 输 评 价 方 法, 形 具 有 自 知 识 产 权 的 AVS 云 媒 体 标 准, 促 我 国 信 息 产 业 由 制 造 优 势 向 技 术 优 势 数 据 优 势 的 转 变 经 过 执 行 期 第 一 年 的 究, 各 课 题 均 按 照 预 定 计 划 取 得 了 较 好 的 究, 如 下 : 1. 在 群 体 数 据 的 协 同 结 构 化 表 达 处 理 方 面, 提 出 了 跨 欧 氏 - 黎 曼 空 间 的 异 质 度 量 学 习 方 法, 为 解 决 图 像 视 频 之 间 的 异 质 数 据 匹 配 和 识 别 问 题 提 供 了 全 新 的 理 论 框 架 ; 提 出 了 混 合 多 阶 统 计 量 的 度 量 学 习 多 核 分 类 器 融 合 的 判 别 学 习 方 法, 有 效 解 决 了 视 频 识 别 中 变 化 复 杂 分 布 差 异 大 语 义 不 对 齐 等 难 题 ; 提 出 了 一 种 高 效 稳 定 的 视 频 运 动 基 元 描 述 子, 以 有 效 刻 画 视 频 的 中 层 语 义 信 息, 且 对 于 时 空 对 齐 具 有 很 好 的 鲁 棒 性, 在 视 频 动 态 表 情 识 别 任 务 中 取 得 了 功 应 用 针 对 大 规 模 图 像 快 速 检 索 问 题, 基 于 图 像 视 频 的 结 构 化 属 性, 提 出 一 种 时 空 高 效 的 视 频 紧 致 二 值 编 码 表 示, 可 有 效 应 对 大 规 模 视 频 检 索 的 挑 战 初 步 建 立 了 小 规 模 的 面 向 图 像 视 频 群 体 结 构 化 的 视 觉 概 念 库 雏 形, 包 括 398 个 动 物 类 别 20 个 属 性 的 语 义 标 注 和 关 联 2. 在 群 体 化 图 像 视 频 编 码 方 面, 提 出 了 一 种 联 合 非 局 部 相 似 性 和 稀 疏 性 约 束 的 高 效 光 流 正 则 方 法, 建 立 了 相 邻 视 频 帧 间 的 对 应 关 系, 取 得 了 性 能 领 先 的 光 流 场 估 计 精 度 ; 提 出 了 一 种 利 用 图 像 局 部 结 构 增 强 稀 疏 性 的 基 元 表 达 方 法, 改 善 了 当 前 基 于 小 波 的 压 缩 图 像 重 建 效 提 出 了 一 种 基 于 二 维 字 典 的 编 码 方 案, 实 现 了 跨 越 编 码 器 的 分 块 边 界 匹 配 基 于 群 体 图 像 的 层 次 化 表 示 模 型, 提 出 将 自 适 应 滤 波 器 用 于 图 像 分 层 次 表 示, 在 利 用 较 少 系 数 行 图 像 重 构 方 面 取 得 了 优 于 小 波 变 换 的 效 3. 在 群 体 化 图 像 视 频 传 输 方 面, 究 采 用 视 觉 感 知 失 真 度 量 代 替 传 统 的 信 号 失 真 准 则 28

35 云 环 境 下 的 图 像 视 频 群 体 协 同 表 达 处 理 究 率 失 真 关 系, 提 出 了 利 用 多 用 户 的 带 宽 异 构 特 性 行 伪 模 拟 的 失 真 可 容 忍 传 输 方 法, 可 有 效 优 化 每 个 用 户 分 配 的 最 优 带 宽 功 率 资 源 ; 提 出 了 数 模 混 合 的 失 真 可 容 忍 图 像 视 频 传 输 方 法, 结 合 数 字 视 频 传 输 系 统 压 缩 率 高 和 伪 模 拟 系 统 的 信 道 适 应 特 性, 实 现 了 移 动 环 境 下 的 信 道 自 适 应 传 输 ; 在 平 台 建 设 方 面, 自 设 计 了 数 字 中 频 信 号 处 理 电 路 板, 支 持 2 收 2 发 的 无 线 射 频 电 路 板, 可 以 支 持 实 现 伪 模 拟 图 像 视 频 传 输 的 各 项 功 能 4. 在 图 像 视 频 质 量 评 价 方 面, 为 建 立 感 知 一 致 的 图 像 失 真 度 量, 提 出 了 基 于 人 脑 自 由 能 模 型 的 无 参 考 图 像 质 量 评 价 算 法 ; 而 提 出 了 一 种 针 对 复 合 失 真 的 图 像 质 量 评 价 通 用 的 框 架 以 及 评 价 复 合 退 化 盲 图 像 的 方 法, 达 到 了 流 行 的 全 参 考 算 法 相 当 的 性 能 针 对 移 动 显 示 设 备 上 3D 视 频 的 观 评 价 问 题, 提 出 了 一 种 利 用 图 像 查 询 重 建 误 差 评 价 检 索 结 质 量 的 方 法 启 动 建 设 2D/3D 图 像 视 频 质 量 评 价 数 据 库, 旨 在 构 建 符 合 究 需 求 以 及 国 际 标 准 的 评 测 平 台 5. 在 面 向 群 体 数 据 的 AVS 云 媒 体 标 准 及 验 证 平 台 方 面, 提 出 了 基 于 深 度 学 习 的 视 频 动 态 建 模 方 法, 设 计 了 深 度 动 态 编 码 器 叠 加 和 训 练 方 法, 以 提 高 动 态 建 模 的 准 确 性 ; 针 对 视 觉 词 典 设 计, 提 出 了 基 于 频 域 拉 普 拉 斯 高 斯 滤 波 的 超 低 复 杂 度 兴 趣 点 检 测 子 BFLoG, 在 精 度 效 率 两 方 面 均 优 于 已 有 的 SIFT 和 SURF 等 经 典 算 子 提 出 了 紧 凑 视 觉 模 式 包 CBoP 对 视 觉 模 式 行 稀 疏 编 码, 能 够 以 更 小 编 码 长 度 重 建 词 袋 模 型 的 直 方 图, 将 检 索 速 度 提 升 20 到 25 倍 提 出 了 海 量 网 络 群 体 数 据 标 识 压 缩 方 法, 在 百 度 大 规 模 图 像 检 索 中 得 到 验 证 和 应 用 ; 针 对 视 频 监 控 压 缩, 提 出 了 低 复 杂 度 监 控 视 频 运 动 搜 索 算 法 背 景 图 像 质 量 可 伸 缩 编 码 方 法 基 于 在 线 学 习 的 多 特 征 亲 和 度 融 合 算 法 基 于 变 形 敏 感 软 级 联 模 型 的 视 频 近 似 拷 贝 检 测 等 方 法, 并 初 步 建 立 了 基 于 云 计 算 的 媒 体 编 解 码 框 架 上 述 究,2014 年 度 共 发 表 国 际 刊 物 论 文 33 篇, 国 内 刊 物 论 文 1 篇, 国 际 会 议 论 文 44 篇, 申 请 专 利 21 项 项 目 启 动 会 会 议 现 场 科 29

36 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 在 线 社 会 关 系 网 络 的 挖 掘 分 析 本 项 目 为 国 家 自 然 科 学 基 金 重 点 项 目 ( 课 题 编 号 : ), 起 止 时 间 是 2013 年 1 月 至 2017 年 12 月 本 年 度 在 文 本 表 达 和 排 序 学 习 网 络 群 体 行 为 分 析 等 方 面 开 了 究 并 形 了 一 系 列 有 国 际 学 术 影 响 的 究 代 表 性 究 概 述 如 下 : 1. 文 本 表 达 和 排 序 学 习 概 率 化 题 模 型 是 文 本 数 据 约 简 的 一 种 有 效 方 法, 文 档 被 建 模 题 的 混 合 分 布, 题 建 模 词 的 多 项 式 分 布 针 对 短 文 本 中 题 模 型 会 遇 到 严 重 的 数 据 稀 疏 性 问 题, 提 出 了 双 词 概 率 题 模 型 BTM 直 接 建 模 全 局 的 词 共 现 关 系, 利 用 全 局 词 共 现 关 系 包 含 的 上 下 文 信 息 判 断 词 的 题 属 性, 克 服 数 据 稀 疏 性 问 题 一 步, 针 对 短 文 本 数 据 流 中 的 突 发 话 题, 提 出 了 一 个 突 发 话 题 模 型 BBTM, 利 用 双 词 的 突 发 性 指 导 突 发 话 题 的 学 习, 无 需 任 何 后 处 理 手 段 启 发 式 的 技 巧 在 多 样 性 排 序 模 型 方 面, 提 出 了 一 个 新 颖 的 关 系 排 序 学 习 的 框 架 来 求 解, 将 多 样 性 排 序 问 题 视 作 一 个 顺 序 选 择 过 程, 将 排 序 函 数 定 义 为 相 关 性 得 分 多 样 性 得 分 的 组 合 在 列 表 型 算 法 ListMLE 的 基 础 上, 提 出 了 位 置 敏 感 的 ListMLE 算 法, 有 效 建 模 了 位 置 信 息 的 影 响 该 算 法 可 以 有 效 改 传 统 ListMLE 算 法 的 性 能 同 时, 理 论 分 析 也 证 明 了 该 损 失 函 数 NDCG 型 的 评 价 准 则 是 统 计 一 致 的 究 发 表 在 SIGIR 2014 AAAI 2015 WSDM 2015 和 TKDE 上, 形 了 很 好 的 学 术 影 响 2. 网 络 群 体 行 为 分 析 针 对 消 息 流 行 度 预 测 问 题, 提 出 了 一 种 基 于 自 增 强 泊 松 过 程 的 概 率 模 型, 建 模 流 行 度 动 态 过 程 的 微 观 机 制 该 模 型 直 接 建 模 各 个 消 息 获 得 关 注 的 过 程, 可 再 现 整 个 在 线 社 会 关 系 网 络 的 流 行 度 分 布, 显 著 超 过 了 基 于 时 间 序 列 自 回 归 的 模 型 和 对 数 回 归 模 型 针 对 团 队 合 作 中 功 劳 分 配 面 临 的 学 科 间 规 则 差 异 大 实 际 贡 献 难 以 量 化 等 难 题, 提 出 了 群 体 功 劳 分 配 方 法, 采 用 被 感 知 的 贡 献 作 为 功 劳 分 配 的 依 据, 利 用 共 引 用 关 系 作 为 度 量 被 感 知 贡 献 的 依 据 该 方 法 能 够 自 适 应 地 量 化 个 体 从 团 队 合 作 中 获 得 的 功 劳 分 配 比 例 针 对 影 响 最 大 化 问 题, 提 出 直 接 通 过 寻 找 自 洽 排 序 来 求 解 影 响 最 大 化 问 题, 设 计 了 一 个 迭 代 的 框 架 IMRank, 在 计 算 效 率 上 显 著 超 过 了 当 前 最 好 的 贪 心 算 法 和 启 发 式 算 法 究 发 表 在 SIGIR 30

37 在 线 社 会 关 系 网 络 的 挖 掘 分 析 2014 和 Sci. Rep. 上, 受 到 了 国 际 究 同 行 的 关 注 究 发 表 在 AAAI 2014 Science 和 美 国 科 学 院 院 刊 (PNAS) 上,PNAS 论 文 为 发 表 当 期 的 六 篇 highlighted article 之 一, 并 被 ScienceDaily 等 多 家 学 术 媒 体 报 道 和 转 载 究 社 会 化 媒 体 数 据 的 分 析 检 索, 获 得 了 中 国 中 文 信 息 学 会 钱 伟 长 中 文 信 息 处 理 科 学 技 术 一 等 奖 ; 课 题 负 责 人 程 学 旗 担 任 Web 信 息 检 索 数 据 挖 掘 领 域 国 际 学 术 会 议 WSDM 2015 的 大 会 共 同 席 ; 课 题 负 责 人 程 学 旗 在 组 织 了 题 为 在 线 社 会 关 系 网 络 挖 掘 分 析 的 专 辑, 出 版 在 计 算 机 学 报 2014 年 度 第 4 期 上 ; 项 目 究 在 第 二 十 届 全 国 信 息 检 索 学 会 会 议 (CCIR 2014) 第 十 届 中 国 网 络 科 学 论 坛 上 行 了 介 绍 2014 年 底, 课 题 顺 利 通 过 了 国 家 基 金 委 组 织 的 中 期 检 查 集 中 力 量 办 大 事 31 科

38 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 后 IP 网 络 体 系 结 构 及 其 机 理 探 索 后 IP 网 络 体 系 结 构 及 其 机 理 探 索 是 由 计 算 所 牵 头 联 合 清 华 大 学 和 北 京 邮 电 大 学 承 担 的 国 家 自 然 科 学 基 金 重 点 项 目 ( 项 目 编 号 : ), 起 止 时 间 是 2012 年 1 月 至 2016 年 12 月 该 项 目 旨 在 究 未 来 网 络 体 系 结 构 模 型 理 论 基 础 和 关 键 技 术 项 目 组 提 出 了 面 向 服 务 的 未 来 互 联 网 体 系 结 构 SOFIA, 并 在 2014 年 度 完 整 实 现 了 SOFIA 体 系 结 构 原 型 系 统, 究 了 未 来 网 络 中 的 缓 存 / 转 发 机 制, 提 出 了 高 效 的 互 联 网 路 由 查 找 和 数 据 包 分 类 算 法, 并 刻 画 了 互 联 网 的 资 源 访 问 模 型 在 SOFIA 中, 服 务 获 取 由 服 务 发 现 和 数 据 传 输 两 部 分 组, 其 中 服 务 发 现 使 用 基 于 服 务 名 字 的 路 由, 数 据 传 输 使 用 基 于 网 络 地 址 的 路 由 服 务 发 现 的 过 程 如 下 图 所 示 这 种 混 合 路 由 机 制 的 优 点 在 于 一 方 面 保 证 灵 活 的 服 务 发 现, 充 分 利 用 临 近 的 缓 存 节 点, 而 基 于 网 络 地 址 的 路 由 使 用 网 络 拓 扑 一 致 的 最 短 路 径 传 输 数 据, 提 升 传 输 效 SOFIA 服 务 连 接 基 本 元 素 及 建 立 过 程 32

39 后 IP 网 络 体 系 结 构 及 其 机 理 探 索 率 项 目 组 实 现 了 SOFIA 协 议 栈 原 型 系 统 和 典 型 应 用 系 统 ( 如 互 联 网 视 频 系 统 语 音 通 信 系 统 等 ), 并 在 未 来 网 络 试 验 床 中 部 署 考 虑 到 未 来 网 络 中 新 的 应 用 层 出 不 穷, 网 络 规 模 和 链 路 带 宽 呈 指 数 级 增 长 项 目 组 深 入 究 了 高 效 路 由 查 找 算 法, 并 提 出 将 整 个 路 由 查 找 按 照 两 个 维 度 ( 查 找 过 程 和 前 缀 长 度 ) 行 分 类 处 理, 将 整 个 路 由 查 找 按 照 处 理 过 程 和 地 址 前 缀 长 度 分 类 在 四 个 平 台 (FPGA CPU GPU 和 众 核 ) 上 实 现 了 这 些 框 架 算 法 或 改 算 法 实 验 结 表 明, 已 有 算 法 相 比, 所 设 计 算 法 可 以 同 时 实 现 查 找 时 间 较 小 ( 满 足 线 速 处 理 需 求 ) 和 使 用 较 小 的 片 上 存 储 ( 片 上 存 储 大 小 较 小, 并 且 增 加 速 度 较 小 ) 此 外, 提 出 了 路 由 经 济 学 模 型, 利 用 该 模 型 究 和 分 析 了 域 间 路 由 冲 突 的 经 济 原 因, 路 由 的 冲 突 根 本 原 因 是 ISP 之 间 的 利 益 冲 突 通 过 引 入 Shapley 机 制, 在 不 同 ISP 之 间 建 立 协 作 解 决 经 济 利 益 冲 突, 在 解 决 路 由 冲 突 的 同 时 确 保 了 ISP 之 间 利 益 的 公 平 性 2014 年 度, 在 该 项 目 的 支 持 下, 在 ACM SIGCOMM INFOCOM 等 顶 级 国 际 会 议, 以 及 IEEE JSAC IEEE Network 期 刊 共 发 表 ( 含 录 用 ) 论 文 20 余 篇, 申 请 国 内 专 利 5 项 跻 身 国 际 前 沿 关 注 国 计 民 生 引 领 中 国 信 息 产 业 33 科

40 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 数 据 并 行 线 程 并 行 合 一 的 可 伸 缩 处 理 器 体 系 结 构 本 项 目 为 国 家 基 金 重 点 项 目 ( 项 目 编 号 : ), 起 止 时 间 是 2014 年 1 月 至 2018 年 12 月 长 期 以 来, 指 令 级 并 行 数 据 级 并 行 和 线 程 级 并 行 是 现 代 处 理 器 用 来 提 升 性 能 的 三 种 并 行 机 制, 然 而, 为 了 追 求 高 性 能 和 通 用 性, 处 理 器 中 指 令 级 并 行 数 据 级 并 行 和 线 程 级 并 行 的 结 构 通 常 是 分 别 配 备 的, 导 致 整 个 芯 片 占 用 较 多 资 源, 芯 片 的 本 增 大 了 资 源 的 过 度 配 置 和 资 源 利 用 率 的 低 下 也 是 现 代 高 性 能 通 用 处 理 器 功 耗 过 高 的 原 因 根 据 对 应 用 模 式 的 简 单 分 析 可 知, 线 程 并 行 和 数 据 并 行 等 多 种 能 力 并 不 需 同 时 提 供, 经 常 可 能 是 互 相 交 错 的 所 以, 为 不 同 的 并 行 能 力 提 供 不 同 的 功 能 部 件, 并 无 必 本 项 目 重 点 究 在 同 一 套 控 制 和 运 算 部 件 上, 既 能 支 持 多 线 程 并 行 执 行, 又 能 支 持 向 量 数 据 并 行 计 算 的 新 型 处 理 器 体 系 结 构 核 心 是 利 用 一 组 可 重 构 的 深 度 流 水 数 据 通 路, 同 时 支 持 线 程 并 行 代 码 和 数 据 并 行 代 码 的 执 行, 并 可 根 据 应 用 需 求, 在 两 种 执 行 模 式 间 动 态 切 换 这 种 创 新 的 体 系 结 构 可 大 大 提 高 硬 件 资 源 的 利 用 率, 从 而 达 到 高 性 能 低 本 低 能 耗 和 通 用 性 的 平 衡 2014 年 度 的 工 作 体 现 在 以 下 四 点 1. 并 行 程 序 调 试 错 误 定 位 并 行 程 序 是 发 挥 可 伸 缩 处 理 器, 以 及 传 统 多 核 处 理 器 性 能 的 关 键 途 径 然 而 保 障 并 行 程 序 的 正 确 性 和 健 壮 性, 是 一 个 难 点, 也 是 国 内 外 究 的 一 个 重 点 我 们 从 并 行 程 序 调 试 和 错 误 定 位 两 个 角 度 开 了 究 a) 并 行 程 序 中 数 据 竞 争 导 致 的 不 确 定 性, 使 得 并 行 程 序 调 试 极 为 困 难 我 们 提 出 了 一 种 新 的 错 误 重 现 技 术, 利 用 核 间 局 部 时 钟 的 差 值 区 间, 降 低 了 并 行 程 序 错 误 重 现 和 离 线 分 析 的 有 效 方 法 同 时 还 提 出 了 核 间 局 部 时 钟 差 值 的 度 量 方 法, 改 变 了 人 们 普 遍 认 为 该 差 值 无 法 度 量 的 看 法 b) 在 错 误 定 位 方 面, 我 们 针 对 并 行 程 序, 提 出 了 一 种 利 用 正 确 执 行 历 史 来 定 位 程 序 中 的 错 误 根 源, 取 得 了 较 好 的 效 2. 线 程 并 行 和 数 据 并 行 合 一 体 系 结 构 中 缓 存 一 致 性 线 程 并 行 和 数 据 并 行 合 一 的 体 系 结 构 中, 高 效 且 低 开 销 的 维 护 缓 存 一 致 性 是 一 个 重 问 题 本 究 提 出 了 三 种 方 法 解 决 稀 疏 目 录 的 问 题 : a)victim 目 录 (Victim Directory) 该 方 法 是 在 稀 疏 目 录 结 构 上 附 加 一 个 小 的 全 相 联 目 录 结 构 实 验 证 明 该 技 术 是 一 个 减 少 稀 疏 目 录 替 换 的 有 效 且 低 开 销 的 方 法 b) 合 作 式 目 录 存 储 34

41 数 据 并 行 线 程 并 行 合 一 的 可 伸 缩 处 理 器 体 系 结 构 (Cooperative Directory Storage,CDS) 选 取 合 适 的 稀 疏 目 录 替 换 算 法 和 采 用 victim 目 录 均 仅 能 减 少 稀 疏 目 录 的 冲 突 替 换, 但 无 法 减 少 稀 疏 目 录 的 容 量 替 换 在 稀 疏 目 录 信 息 分 布 不 均 匀 时, 热 点 稀 疏 目 录 节 点 很 容 易 发 生 容 量 替 换 针 对 这 个 问 题, 我 们 提 出 了 CDS 技 术, 该 技 术 可 以 动 态 细 粒 度 地 将 末 级 缓 存 数 据 阵 列 的 容 量 分 配 给 末 级 缓 存 和 稀 疏 目 录, 从 而 动 态 增 加 热 点 稀 疏 目 录 节 点 的 容 量 c) 海 绵 目 录 (SpongeDirectory) 为 了 提 高 稀 疏 目 录 结 构 在 未 来 超 大 规 模 众 核 系 统 中 的 可 扩 性, 我 们 提 出 了 SpongeDirectory, 该 技 术 是 一 种 采 用 了 多 层 次 memristor RAM 的 稀 疏 目 录 每 个 SpongeDirectory 目 录 块 均 可 以 根 据 需 求 动 态 地 调 整 其 层 数, 从 而 改 变 其 存 储 的 容 量 3. 线 程 并 行 和 数 据 并 行 合 一 体 系 结 构 的 访 存 结 构 设 计 在 共 享 存 储 的 线 程 并 行 和 数 据 并 行 处 理 器 上 并 行 处 理 应 用 时, 其 的 性 能 瓶 颈 来 自 于 内 存 管 理 而 且, 针 对 运 行 在 共 享 存 储 平 台 下 的 并 行 应 用, 动 态 内 存 管 理 领 域 的 究 集 中 于 设 计 和 实 现 高 效 的 并 行 内 存 分 配 器, 而 并 行 内 存 分 配 器 本 身 却 受 到 并 行 度 的 限 制, 在 并 行 度 比 较 大 的 情 况 下 无 法 实 现 高 效 的 内 存 管 理 本 究 针 对 导 致 线 程 和 数 据 并 行 应 用 内 存 管 理 性 能 下 降 的 两 个 核 心 原 因, 分 别 从 降 低 存 储 需 求 和 减 少 存 储 频 次 两 个 方 面, 来 究 内 存 管 理 的 优 化 方 法 首 先, 我 们 提 出 一 种 降 低 存 储 需 求 的 功 能 流 水 机 制, 通 过 功 能 流 水 可 以 有 效 的 避 免 中 间 数 据 结 的 累 积, 可 以 减 少 绝 大 部 分 的 中 间 数 据 的 存 储 开 销 另 外, 我 们 基 于 排 队 论 和 线 性 规 划, 提 出 一 种 减 少 存 储 频 次 的 优 化 方 法 基 于 排 队 论 预 测 出 系 统 的 存 储 需 求, 然 后 根 据 存 储 需 求 和 系 统 资 源 限 制, 利 用 线 性 规 划 的 方 法 计 算 出 最 优 的 预 分 配 存 储 空 间 大 小, 并 对 这 部 分 存 储 空 间 采 用 集 中 一 次 分 配 的 策 略, 来 代 替 大 量 离 散 小 块 内 存 的 频 繁 申 请, 以 此 消 去 绝 大 部 分 的 内 存 申 请 操 作 4. 线 程 并 行 和 数 据 并 行 合 一 处 理 器 的 能 耗 优 化 能 耗 优 化 的 面 积 功 耗 带 宽 分 配 问 题 是 多 核 处 理 器 在 未 来 发 中 能 否 解 决 暗 硅 问 题, 延 续 摩 尔 定 律 的 关 键 本 究 针 对 使 用 DVFCS 技 术 的 多 核 处 理 器 提 出 一 种 能 耗 - 性 能 建 模 方 法, 能 够 分 别 在 能 耗 和 性 能 中 分 离 出 频 率 核 数 相 关 和 无 关 的 组 部 分, 准 确 表 达 不 同 并 行 负 载 的 能 耗 - 性 能 随 核 数 - 频 率 的 变 化 规 律, 相 比 已 有 的 系 统 级 建 模 方 法 能 够 更 精 确 的 反 映 核 数 频 率 对 能 耗 - 性 能 权 衡 关 系 的 影 响 基 于 能 耗 - 性 能 在 核 数 - 频 率 空 间 的 分 布 特 点, 究 提 出 了 在 LM+PO+MO 模 型 所 构 的 核 数 - 频 率 空 间 中 搜 索 最 优 性 能 能 耗 所 用 核 数 频 率 的 执 行 方 法 ; 同 时, 针 对 实 测 执 行 最 优 核 数 - 频 率 级 别 搜 索 的 巨 大 开 销, 提 出 一 种 基 于 可 行 方 向 法 的 最 优 核 数 - 频 率 级 别 搜 索 方 法, 相 比 已 有 的 二 分 爬 山 法 和 启 发 式 爬 山 法 在 执 行 次 数 执 行 时 间 和 能 耗 开 销 方 面 都 具 有 一 定 优 势, 并 在 核 数 和 频 率 级 别 增 加 时 具 有 更 好 的 可 扩 性 在 充 分 究 了 以 上 同 构 多 核 处 理 器 能 耗 - 性 能 制 约 关 系 的 基 础 上, 还 究 了 异 构 处 理 器 上 面 向 能 效 - 性 能 优 化 的 带 宽 划 分 方 法, 通 过 建 立 引 入 排 队 延 迟 的 异 构 处 理 器 能 耗 - 性 能 模 型, 结 合 经 验 参 数 分 析 片 外 访 存 带 宽 资 源 分 配 对 总 吞 吐 率 和 能 效 的 影 响, 阐 明 了 异 构 多 核 性 能 - 能 效 增 益 随 协 处 理 器 cache 失 配 率 之 比 率 和 可 用 峰 值 带 宽 的 紧 缺 程 度 的 变 化 规 律, 最 终 使 用 所 提 出 的 模 型 推 导 出 最 优 性 能 和 最 优 能 效 的 带 宽 划 分 解 析 式, 分 析 得 出 相 比 自 然 划 分 的 性 能 - 能 效 收 益 35 科

42 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 动 态 可 配 置 的 压 缩 感 知 像 系 统 本 项 目 是 国 家 自 然 科 学 基 金 科 学 仪 器 基 础 究 专 项 ( 课 题 编 号 : ), 起 止 时 间 是 2014 年 1 月 至 2017 年 12 月, 前 期 得 到 中 科 院 装 备 制 项 目 的 支 持 本 项 目 旨 在 面 向 压 缩 感 知 像 究 的 实 际 需 求, 提 供 任 意 值 测 量 矩 阵 的 配 置, 用 以 验 证 不 同 的 测 量 矩 阵 在 光 学 像 中 的 实 际 效 ; 实 现 图 像 采 集, 恢 复, 呈 现 一 体 化, 让 究 人 员 高 效 快 捷 地 验 证 自 己 的 恢 复 算 法 和 像 效 2014 年 究 如 下 : 1. 确 定 整 个 系 统 的 设 计 方 案 采 用 模 块 组 件 设 计 思 想, 以 压 缩 感 知 像 理 论 为 基 础, 以 高 分 辨 率, 高 速, 可 配 置 为 目 标, 设 计 了 无 透 镜 / 透 镜 压 缩 感 知 像 系 统 方 案 整 个 系 统 由 采 集 箱 重 建 服 务 器 和 控 制 客 户 端 组, 模 块 之 间 使 用 网 络 连 接 交 换 数 据 2. 实 现 图 像 采 集 子 系 统 观 测 矩 阵 设 置 切 换 提 出 了 一 种 利 用 偏 光 片 改 造 的 液 晶 屏 实 现 多 级 观 测 矩 阵 配 置 的 方 法, 减 少 透 过 液 晶 光 线 的 散 射, 实 现 高 质 量 可 分 级 的 观 测 矩 阵 设 置 通 过 显 示 控 制 接 口 使 用 的 VGA 信 号 转 换 模 块, 将 目 前 的 当 前 刷 新 率 提 高 到 60Hz 完 观 测 矩 阵 接 口 开 发, 提 供 二 次 开 发 接 口 和 能 力 3. 实 现 单 点 压 缩 感 知 图 像 采 集 采 用 可 配 置 思 想, 支 持 普 通 光 敏 电 阻 硅 光 电 管 RGB 颜 色 传 感 器 和 CMOS 摄 像 头 采 集 针 对 电 源 波 形 中 的 工 频 谐 波, 观 测 矩 阵 负 相 关 的 超 低 频 谐 波, 单 次 采 集 产 生 的 白 噪 声 以 及 大 跳 变 脉 冲 信 号 干 扰 分 别 行 有 针 对 的 滤 波 处 理, 提 高 图 像 采 集 质 量 其 中, 普 通 光 敏 电 阻 硅 光 电 管 RGB 颜 色 传 感 器 使 用 偏 置 电 路 接 法, 将 所 得 信 号 通 过 倍 的 模 拟 放 大 电 路 放 大 后, 由 ADS 位 精 度 数 模 转 换 器 采 集 数 模 转 换 器 最 高 支 持 每 秒 3 万 个 采 样, 通 过 SPI 接 口 将 数 据 返 回 控 CMOS 摄 像 头 使 用 Camera interface 500 万 像 素 摄 像 头, 可 对 白 平 衡 等 各 种 采 集 参 数 行 配 置 4. 完 部 分 恢 复 重 建 子 系 统 设 计 实 现 实 现 了 一 种 基 于 GPU 的 TVAL3 并 行 恢 复 算 法, 使 得 当 前 系 统 具 备 恢 复 高 分 辨 率 图 像 的 能 力, 传 统 算 法 相 比, 将 1920X1080 图 像 的 恢 复 速 度 提 高 了 100 倍 以 上 利 用 纹 理 分 布 36

43 动 态 可 配 置 的 压 缩 感 知 像 系 统 的 不 均 匀 性 和 多 变 性, 难 以 用 一 个 稀 疏 基 来 完 整 个 图 像 的 稀 疏 表 示 的 特 点, 提 出 了 一 种 基 于 局 部 稀 疏 基 的 恢 复 算 法, 有 效 提 高 了 图 像 重 建 质 量 图 1 系 统 控 制 流 程 图 图 2 SOFIA 服 务 连 接 基 本 元 素 及 建 立 过 程 37 科

44 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 理 论 计 算 机 科 学 本 项 目 为 国 家 基 金 委 优 秀 青 年 基 金 项 目 ( 课 题 编 号 : ), 起 止 时 间 是 2013 年 1 月 至 2015 年 12 月 2014 年 度 究 工 作 围 绕 着 问 题 的 难 解 性, 分 别 对 判 定 树 复 杂 度 中 的 sensitivity 猜 想 解 线 性 方 程 组 等 线 性 代 数 问 题 的 通 信 复 杂 度 等 问 题 开 了 深 入 的 究,20 年 来 首 次 改 了 关 于 sensitivity 猜 想 的 下 界 和 指 数 上 界, 在 被 动 通 信 模 型 下 证 明 了 求 解 线 性 方 程 组 的 最 优 的 通 信 复 杂 度 下 界 取 得 的 重 究 如 下 : 1. 判 定 树 复 杂 度 中 sensitivity 猜 想 的 究 Sensitivity 复 杂 度 最 早 由 图 灵 奖 得 Cook 等 提 出, 是 判 定 树 复 杂 度 究 中 的 一 个 重 度 量 ACM 博 士 论 文 奖 得 Nisan 等 在 92 年 提 出 关 于 Sensitivity vs. Block Sensitivity 的 猜 想, 这 一 猜 想 断 言 : 对 于 任 意 布 尔 函 数 f : {0,1} n {0,1}, 其 sensitivity 复 杂 度 和 block sensitivity 复 杂 度 之 间 是 多 项 式 量 级 相 关 的, 即 bs(f) s(f) O(1) 关 于 这 一 猜 想 的 最 好 下 界 是 Rubinstein 在 95 年 得 到 的 结 bs (f) = 1/2 s(f) 2 我 们 在 究 工 作 中 构 造 了 新 的 复 合 布 尔 函 数 实 例,20 年 来 首 次 将 猜 想 中 下 界 的 参 数 从 1/2 改 到 2/3 关 于 上 界 方 面, 图 1 判 定 树 模 型 我 们 引 入 等 周 不 等 式 傅 立 叶 变 换 等 数 学 工 具, 将 猜 想 中 的 上 界 从 e s(f) 改 到 2 s(f) 此 外 我 们 还 究 了 函 数 的 多 项 式 次 数 deg(f) sensitivity 之 38

45 理 论 计 算 机 科 学 间 的 关 系, 证 明 了 deg(f) 1-o(1) 2 s(f) 这 一 工 作 最 近 发 表 在 欧 洲 理 论 计 算 机 领 域 著 名 会 议 ICALP 2014 上 2. 求 解 线 性 方 程 组 等 问 题 的 通 信 复 杂 度 究 通 信 复 杂 度 最 早 由 图 灵 奖 得 姚 期 智 教 授 在 78 年 提 出, 在 过 去 的 三 十 多 年 里, 通 信 复 杂 度 已 经 为 理 论 计 算 机 科 学 中 最 重 的 证 明 下 界 的 工 具 之 一, 它 也 是 究 流 式 计 算 空 间 复 杂 度 的 重 工 具 我 们 在 究 工 作 中 讨 论 了 在 被 动 通 信 模 型 下 求 解 线 性 方 程 组 等 线 性 代 数 问 题 的 通 信 复 杂 度, 我 们 提 出 了 一 种 一 般 性 的 将 多 人 通 信 问 题 归 约 到 两 方 通 信 问 题 的 方 法, 证 明 了 s 人 的 多 方 随 机 通 信 复 杂 度 至 少 是 s 倍 的 两 方 通 信 复 杂 度 证 明 的 关 键 是 利 用 了 线 性 代 数 问 题 的 对 称 性, 我 们 构 造 的 一 个 对 称 的 困 难 实 例 的 分 布 ; 另 外 我 们 还 给 出 了 多 个 新 的 两 方 通 信 复 杂 度 下 界, 结 合 上 述 两 方 面, 使 得 我 们 能 够 证 明 求 解 线 性 方 程 组 等 问 题 最 优 的 通 信 复 杂 度 下 界 我 们 的 下 界 还 适 用 于 一 些 带 有 threshold promise 的 问 题, 例 如 判 定 矩 阵 的 秩 是 a 还 是 b 这 一 工 作 已 经 发 表 在 DISC 2014 会 议 上 3. 社 会 网 络 中 近 似 算 法 的 究 我 们 围 绕 着 independent cascade 模 型 究 了 社 会 网 络 中 信 息 传 播 的 效 在 IC 模 型 下, 信 息 被 传 播 的 效 是 随 机 地, 因 此, 人 们 希 望 信 息 能 够 被 传 播 到 一 定 比 例 的 节 点 数 的 概 率 最 大 我 们 在 究 中 首 次 讨 论 了 如 何 计 算 最 少 需 的 初 始 种 子 个 数, 使 得 传 播 到 一 定 比 例 的 节 点 数 的 概 率 超 过 给 定 的 输 入 传 统 的 影 响 力 最 大 化 往 往 关 注 传 播 到 的 节 点 个 数 的 期 望, 这 里 最 大 的 困 难 在 于 概 率 保 证 下 的 影 响 力 最 大 化 不 再 是 次 模 (submodular) 函 数, 因 此 不 能 通 过 贪 婪 算 法 得 到 好 的 近 似 算 法 我 们 在 工 作 中 首 先 证 明 了 这 个 问 题 没 有 比 log n 更 好 的 近 似 算 法 ( 除 非 NP=P) 我 们 设 计 了 一 个 近 似 算 法, 该 算 法 对 有 限 制 的 二 部 图 的 情 况, 能 保 证 输 出 S O(log n S opt + ), 同 时, 这 个 算 法 在 三 个 不 同 类 型 的 数 据 集 上 Wiki-Vote, arxiv,flixster 均 得 到 了 很 好 的 实 验 效 这 一 工 作 已 经 发 表 在 ACM SIGKDD 2014 上 图 2 社 交 网 络 科 39

46 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 计 算 机 体 系 结 构 本 项 目 为 国 家 基 金 委 优 秀 青 年 基 金 项 目 ( 课 题 编 号 : ), 起 止 时 间 是 2013 年 1 月 至 2015 年 12 月 面 向 神 经 网 络 的 体 系 结 构 究 在 技 术 上 取 得 的 系 列 突 破 得 到 了 国 际 同 行 的 高 度 认 可, 多 次 获 得 顶 级 会 议 最 佳 论 文, 在 一 些 特 定 领 域 ( 尤 其 是 深 度 学 习 ) 上 相 对 传 统 芯 片 在 性 能 功 耗 比 上 取 得 了 显 著 的 优 势 2014 年 在 前 两 年 的 神 经 网 络 体 系 结 构 究 理 论 基 础 上, 指 导 工 程 上 行 了 先 导 专 项 可 重 塑 处 理 器 测 试 流 片 设 计 验 证 片 系 统 的 搭 建 以 及 软 硬 件 解 决 方 案 的 提 出 和 验 证, 为 后 面 行 正 式 流 片 和 大 规 模 系 统 搭 建 提 供 了 宝 贵 和 必 的 基 础 条 件 目 前 工 程 方 面 的 有 :(1) 完 可 重 塑 处 理 器 版 图 设 计, 采 用 65 nm 工 艺, 包 含 不 少 于 4 个 可 塑 加 速 核, 芯 片 的 峰 值 性 能 达 到 1000 GOPS/W;(2) 完 可 重 塑 处 理 器 RTL 和 网 表 模 拟 仿 真 验 证, 可 正 确 运 行 CNN, DNN 和 MLP 神 经 网 络 应 用 ;(3) 在 FPGA 平 台 上 完 可 重 塑 处 理 器 的 原 型 验 证, 可 正 确 运 行 CNN,DNN 和 MLP 神 经 网 络 应 用 ;(4) 完 面 向 领 域 的 可 重 塑 处 理 器 编 译 器, 可 将 CNN,DNN 和 MLP 神 经 网 络 算 法 描 述 自 动 转 化 为 可 重 塑 处 理 器 可 执 行 的 二 制 码 相 关 究 发 表 在 2014 年 的 各 类 顶 级 会 议 上 在 体 系 结 构 顶 级 会 议 ASPLOS 上 获 得 2014 年 best paper 在 体 系 结 构 顶 级 会 议 MICRO 上 获 得 2014 年 best paper 在 体 系 结 构 顶 级 会 议 ISCA 发 表 1 篇 论 文 发 表 情 况 如 下 理 论 究 上 通 过 硬 件 对 神 经 网 络 结 构 的 适 配, 提 出 了 世 界 上 学 习 速 度 最 快 的 深 度 学 习 芯 片 在 32 位 运 算 下, 达 到 1000GOPS/W 的 性 能 功 耗 比 支 持 任 意 规 模 多 种 神 经 网 络 算 法 以 1/10 的 功 耗 达 到 同 期 的 流 CPU(Xeon E5-4620) 的 100 倍 性 能, 以 1/100 的 功 耗 达 到 同 期 的 流 GPU(K 20M) 同 样 的 性 能 相 应 理 论 被 会 议 总 结 评 价 为 This paper appears to be the culmination of a significant engineering effort in this area 40

47 计 算 机 体 系 结 构 图 1 结 构 视 角 下 的 版 图 图 2 ASPLOS 2014 最 佳 论 文 获 奖 证 书 科 41

48 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 视 觉 模 式 分 析 识 别 本 项 目 为 国 家 基 金 委 优 秀 青 年 基 金 项 目 ( 课 题 编 号 : ), 起 止 时 间 是 2013 年 1 月 至 2015 年 12 月 项 目 团 队 在 2014 年 度 继 续 围 绕 视 觉 模 式 分 析 识 别 相 关 问 题 开 究, 重 点 在 基 于 层 级 深 度 模 型 的 人 脸 模 式 分 析 识 别 究 面 向 视 频 分 析 的 视 觉 建 模 识 别 究 以 及 跨 视 跨 域 的 视 觉 模 式 识 别 问 题 究 等 方 面 开 工 作, 共 发 表 了 17 篇 标 注 学 术 论 文, 其 中 CCF A 类 论 文 6 篇 ( 包 括 国 际 刊 物 IJCV 和 IEEE T IP 论 文 各 1 篇, 国 际 会 议 CVPR 论 文 4 篇 ), 领 域 顶 级 会 议 ECCV 2 篇, 领 域 顶 级 会 议 NIPS 论 文 1 篇 1 篇 论 文 获 得 ACCV workshop 最 佳 论 文 本 年 度 较 为 突 出 的 绩 包 括 :1) 深 入 究 了 深 度 层 级 模 型, 并 将 其 引 入 人 脸 特 征 点 定 位 图 像 超 分 辨 率 姿 态 鲁 棒 的 人 脸 特 征 学 习 等 方 面, 取 得 了 较 大 步, 相 关 论 文 分 别 发 表 于 领 域 顶 级 国 际 会 议 ECCV14 和 领 域 CCF A 类 国 际 会 议 CVPR14;2) 深 入 究 了 基 于 流 形 的 视 频 表 示 及 分 类 问 题, 提 出 了 通 用 流 形 模 型 无 监 督 通 用 流 形 对 齐 和 异 质 空 间 流 形 距 离 测 度 学 习 等 新 方 法, 相 关 论 文 分 别 发 表 于 领 域 CCF A 类 国 际 会 议 CVPR14 和 领 域 顶 级 国 际 会 议 NIPS14;3) 利 用 以 上 理 论 和 方 法, 究 团 队 参 加 ACM 国 际 会 议 ICMI2014 组 织 的 表 情 识 别 竞 赛 (EmotiW2014), 取 得 了 第 一 名 的 好 绩 典 型 的 究 介 绍 如 下 : 1. 基 于 层 级 模 型 的 人 脸 模 式 分 析 识 别 究 深 度 层 级 模 型 在 语 音 识 别 和 图 像 识 别 领 域 均 取 得 了 重 在 过 去 一 年 里, 我 们 将 深 度 模 型 引 入 人 脸 模 式 分 析 识 别, 取 得 了 很 好 的 结 包 括 四 个 方 面 的 工 作 :1) 在 面 部 特 征 点 定 位 上 引 入 深 度 编 码, 提 出 了 一 种 由 粗 到 细 的 多 阶 段 深 度 非 线 性 人 脸 形 状 提 取 方 法 CFAN 在 该 方 法 中, 我 们 将 面 部 特 征 定 位 建 模 直 接 从 人 脸 纹 理 特 征 预 测 人 脸 形 状 的 非 线 性 回 归 问 题, 通 过 级 联 多 个 由 栈 式 自 编 码 网 络 (SAN) 实 现 在 LFPW HELEN 和 AFW 三 个 公 开 的 数 据 集 上 实 验 表 明 CFAN 可 以 取 得 优 于 当 前 最 好 算 法 SDM 的 性 能 该 工 作 发 表 于 领 域 顶 级 国 际 会 议 ECCV2014 2) 将 深 度 模 型 引 入 姿 态 不 变 的 人 脸 识 别 问 题 姿 态 变 化 导 致 的 人 脸 表 观 变 化 是 一 种 复 杂 的 非 线 性 变 化 为 此, 我 们 提 出 了 一 种 栈 式 渐 自 编 码 (SPAE) 神 经 网 络 模 型 该 方 法 使 用 多 个 浅 层 的 神 经 网 络 行 建 模, 逐 步 实 现 侧 面 图 42

49 视 觉 模 式 分 析 识 别 像 到 正 面 图 像 的 平 滑 变 换 该 方 法 在 CMU Multi- PIE 人 脸 库 上 的 实 验 表 明, 该 方 法 取 得 了 state of the art 的 识 别 结 该 工 作 发 表 于 领 域 顶 级 国 际 会 议 CVPR2014(CCF A 类 ) 3) 将 CNN 特 征 用 于 人 脸 表 情 识 别 在 ACM ICMI 2014 举 办 的 表 情 识 别 竞 赛 EmotiW 14 中, 我 们 将 CNN, SIFT 和 HOG 三 种 特 征 通 过 三 种 集 合 模 型 ( 子 空 间 协 方 差 和 高 斯 分 布 ) 和 三 种 分 类 器 (SVM LR 和 PLS) 行 融 合 并 在 办 方 的 盲 测 试 集 合 上 取 得 了 50.37% 的 识 别 率, 优 于 其 他 8 个 参 赛 算 法 该 工 作 应 邀 发 表 于 ICMI 面 向 视 频 分 析 的 视 觉 建 模 识 别 究 视 频 中 的 目 标 识 别 或 者 动 作 表 情 识 别 是 计 算 机 视 觉 中 的 关 键 问 题 之 一 解 决 这 类 问 题 的 关 键 在 于 视 频 的 表 示, 项 目 团 队 以 流 形 作 为 视 频 的 表 示 模 型, 究 了 流 形 的 统 计 建 模 流 形 对 齐 以 及 在 流 形 空 间 的 测 度 学 习 等, 并 取 得 了 以 下 :1) 提 出 了 通 用 流 形 模 型 的 概 念, 并 将 其 应 用 表 情 识 别 我 们 将 每 个 表 情 序 列 建 模 为 一 个 时 空 流 形, 并 对 这 些 流 形 行 统 计 建 模, 形 适 用 于 所 有 表 情 的 通 用 流 形 模 型 UMM, 从 而 使 得 每 个 表 情 序 列 均 为 UMM 的 一 个 参 数 化 的 实 例 这 样 就 可 以 将 表 情 序 列 建 模 为 UMM 的 参 数, 并 而 实 现 表 情 的 分 类 和 识 别 该 工 作 发 表 于 领 域 顶 级 国 际 会 议 CVPR2014(CCF A 类 ) 2) 提 出 了 一 种 通 用 的 无 监 督 流 形 对 齐 方 法 GUMA 对 于 相 关 而 结 构 相 似 的 流 形, 我 们 将 流 形 对 齐 问 题 形 式 化 为 一 个 显 式 的 整 数 优 化 问 题, 其 中 联 合 考 虑 了 待 匹 配 流 形 的 结 构 匹 配 各 自 结 构 保 持 以 及 对 应 点 在 互 空 间 中 特 征 的 相 容 性 等 约 束 条 件, 较 好 的 实 现 了 完 全 无 监 督 的 流 形 结 构 挖 掘 和 对 齐 该 工 作 发 表 于 领 域 顶 级 国 际 会 议 NIPS2014 3) 针 对 点 到 流 形 的 距 离 计 算 问 题, 提 出 了 一 种 欧 式 空 间 到 黎 曼 流 形 的 测 度 学 习 方 法 为 了 实 现 欧 式 空 间 和 黎 曼 流 形 这 样 的 异 质 空 间 之 间 的 测 度 学 习, 我 们 采 用 流 形 上 定 义 的 核 方 法, 以 再 生 希 尔 伯 特 空 间 为 桥 梁, 将 二 者 迁 移 到 同 质 空 间 从 而 实 现 测 度 学 习 在 静 态 人 脸 到 视 频 人 脸 的 识 别 问 题 上 的 实 验 表 明, 该 方 法 取 得 了 显 著 优 于 已 有 方 法 的 效 该 工 作 发 表 于 领 域 顶 级 国 际 会 议 CVPR2014 (CCF A 类 ) 此 外, 我 们 还 针 对 视 频 中 的 人 脸 识 别 和 检 索 问 题, 提 出 了 基 于 联 合 稀 疏 表 示 的 人 脸 识 别 方 法 以 及 紧 凑 视 频 编 码 方 法 3. 跨 视 跨 域 的 视 觉 模 式 识 别 问 题 究 跨 视 跨 域 的 视 觉 模 式 识 别 问 题 是 一 类 典 型 的 视 觉 计 算 问 题 我 们 以 不 同 人 群 的 人 脸 识 别 跨 姿 态 的 人 脸 识 别 等 问 题 为 实 例 对 此 开 究, 完 了 以 下 工 作 :1) 提 出 了 一 种 以 公 共 子 空 间 桥 接 的 源 域 目 标 化 方 法, 用 于 不 同 人 群 之 间 的 人 脸 识 别 模 型 适 应 问 题 针 对 源 域 有 监 督 目 标 域 无 监 督 且 源 域 分 布 不 同 的 情 况, 我 们 提 出 的 方 法 试 图 将 源 域 样 本 表 示 为 目 标 域 样 本, 同 时 保 留 源 域 的 监 督 信 息, 从 而 实 现 目 标 域 上 的 有 监 督 学 习 该 工 作 发 表 于 CCF A 类 刊 物 IJCV 2) 提 出 了 一 种 变 形 位 移 场 概 率 建 模 方 法, 用 以 实 现 跨 姿 态 的 人 脸 识 别 该 方 法 的 基 本 思 想 是 充 分 利 用 人 脸 姿 态 变 化 的 3D 几 何 基 础, 但 又 避 免 复 杂 而 高 代 价 的 3D 重 建, 为 此 我 们 将 3D 几 何 关 系 简 化 为 变 形 位 移 场, 考 虑 其 统 计 模 型, 即 建 立 不 同 姿 态 人 脸 之 间 的 几 何 形 变 关 系 的 概 率 模 型, 以 便 隐 式 的 实 现 非 正 面 人 脸 到 正 面 人 脸 的 变 形, 而 实 现 跨 姿 态 的 人 脸 识 别 该 工 作 发 表 于 CCF A 类 刊 物 IEEE Trans. on Image Processing 43 科

50 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 多 媒 体 内 容 分 析 本 项 目 为 国 家 基 金 委 优 秀 青 年 基 金 项 目 ( 课 题 编 号 : ), 起 止 时 间 是 2014 年 1 月 至 2016 年 12 月 2014 年 度, 在 场 景 图 像 分 类 以 及 面 向 移 动 和 智 能 终 端 的 图 像 识 别 等 方 面 开 了 多 项 深 入 究, 取 得 了 一 系 列, 圆 满 完 了 预 期 目 标 下 面 介 绍 本 项 目 本 年 度 取 得 的 突 出 提 出 了 基 于 语 义 流 形 联 合 空 间 多 特 征 上 下 文 建 模 的 场 景 识 别 方 法 语 义 流 形 是 一 种 描 述 图 像 概 念 分 布 的 概 率 空 间 基 于 图 像 的 视 觉 特 征, 利 用 提 前 训 练 好 的 概 念 分 类 器, 可 将 图 像 表 示 特 定 概 念 的 概 率 分 布, 该 概 念 概 率 分 布 空 间 即 为 语 义 流 形 一 幅 图 像 可 以 提 取 多 种 视 觉 特 征 ( 可 以 为 颜 色, 梯 度, 形 状 特 征 ), 可 以 得 到 多 种 概 念 概 率 分 布, 而 这 些 概 念 概 率 都 分 布 在 相 同 的 语 义 流 形 中 对 于 某 一 图 像, 由 多 种 视 觉 特 征 得 到 的 多 概 念 分 布 之 间 的 关 系, 即 为 语 义 流 形 中 该 图 像 的 多 特 征 上 下 文 关 系 同 时, 一 幅 图 像 可 以 划 分 为 大 量 局 部 小 块, 相 邻 小 块 的 概 念 分 布 间 关 系, 即 为 语 义 流 形 中 该 图 像 的 空 间 上 下 文 关 系 基 于 语 义 流 形 空 间, 我 们 提 出 了 一 种 利 用 马 尔 可 夫 随 机 场 对 空 间 和 多 特 征 上 下 文 关 系 建 模 的 方 法, 以 增 强 图 像 语 义 描 述, 并 将 该 语 义 描 述 用 于 场 景 图 像 分 类, 在 大 规 模 的 场 景 图 像 的 公 开 数 据 集 上 得 到 了 较 好 的 分 类 正 确 率 以 该 方 法 为 基 础 的 论 文 被 国 际 会 议 CVPR 录 用 提 出 了 基 于 深 度 信 息 和 多 特 征 融 合 的 手 持 物 体 识 别 方 法 日 常 生 活 中, 物 体 识 别 在 人 机 交 互 和 多 媒 体 检 索 中 有 非 常 多 的 应 用, 而 由 于 类 内 多 样 性 和 类 间 相 似 度, 仅 基 于 颜 色 信 息 (RGB) 的 物 体 识 别 仍 然 面 对 很 大 的 挑 战 同 时 由 于 在 人 人, 人 机 器 的 交 互 中, 使 用 手 操 作 物 体 非 常 普 遍 但 是 一 般 基 于 RGB 的 手 持 物 体 识 别 需 滤 除 背 景 噪 音, 很 难 准 确 定 位 物 体 这 里 我 们 使 用 基 于 颜 色 和 深 度 信 息 (RGB-D) 的 手 持 物 体 识 别 技 术 首 先 利 用 Kinect 获 取 人 体 骨 骼 图 像,RGB 和 深 度 图 像 信 息 利 用 骨 骼 定 位 及 深 度 区 域 增 长 的 方 式 对 手 持 物 体 行 分 割, 获 取 物 体 同 时 滤 除 背 景 噪 声 然 后 对 分 割 后 的 物 体 提 取 基 于 点 云 和 深 度 学 习 特 征 并 行 异 质 特 征 融 合, 以 达 到 特 征 互 补, 提 高 识 别 准 确 率 该 技 术 应 用 在 智 能 技 术 集 平 台 机 器 博 士 中, 手 持 物 体 识 别 技 术 不 但 可 以 增 强 机 器 博 士 人 的 交 互 性, 同 时 对 一 步 理 解 用 户 的 状 态 意 图 44

51 多 媒 体 内 容 分 析 及 需 求 有 重 意 义 以 该 方 法 为 基 础 的 论 文 发 表 在 期 刊 JCST 上 提 出 了 基 于 地 理 上 下 文 模 型 的 手 机 图 像 识 别 方 法 近 年 来, 手 机 和 移 动 互 联 网 越 来 越 普 及, 手 机 上 传 图 像 的 数 量 急 剧 增 加 对 这 些 图 像 内 容 的 准 确 识 别, 是 各 种 网 络 应 用 以 及 许 多 潜 在 手 机 图 像 应 用 的 必 技 术 求 我 们 究 了 基 于 地 理 上 下 文 模 型 的 手 机 图 像 识 别 方 法, 具 体 目 标 为 手 机 拍 摄 的 餐 馆 菜 品 图 像 识 别 大 多 传 统 的 仅 基 于 图 像 视 觉 内 容 的 识 别 技 术 相 比, 我 们 的 方 法 有 效 利 用 了 地 理 上 下 文 信 息 对 图 像 内 容 的 约 束 性, 提 高 了 识 别 准 确 率 特 别 的, 我 们 提 出 了 地 理 约 束 的 视 觉 分 类 模 型 地 理 局 部 化 模 型, 将 餐 馆 的 地 理 坐 标 及 其 包 含 的 菜 品 类 别 等 上 下 文 先 验 信 息, 用 于 视 觉 分 类 器 的 训 练, 使 这 些 分 类 器 从 根 本 上 对 地 理 信 息 更 有 针 对 性 在 对 手 机 拍 摄 的 查 询 图 像 行 预 测 时, 这 些 分 类 器 再 根 据 拍 摄 时 所 在 的 地 理 坐 标 行 自 适 应 组 合, 协 同 行 分 类 判 别 该 方 法 在 多 个 城 市 餐 馆 菜 品 图 像 的 数 据 集 上 取 得 了 较 好 的 识 别 准 确 率, 且 可 扩 性 较 高 以 该 方 法 为 基 础 的 论 文 被 期 刊 IEEE Tran. on Multimedia 录 用 坚 持 基 础 性 战 略 性 前 瞻 性 的 三 性 原 则 45 科

52 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 海 云 计 算 系 统 关 键 技 术 系 统 究 海 云 计 算 系 统 关 键 技 术 系 统 究 为 中 科 院 先 导 项 目 ( 课 题 编 号 :XDA ), 起 止 时 间 是 2012 年 1 月 至 2016 年 12 月 以 云 计 算 模 式 为 核 心 的 现 有 信 息 服 务 系 统 在 数 据 处 理 性 能 和 能 耗 方 面 无 法 应 对 由 终 端 规 模 急 剧 增 长 所 带 来 的 挑 战 为 适 应 人 - 机 - 物 三 元 融 合 的 趋 势, 以 建 立 感 知 中 国 信 息 网 络 为 背 景, 本 任 务 提 出 海 云 计 算 系 统 的 理 念 和 关 键 技 术, 搭 建 海 端 和 云 端 设 备 共 同 参 任 务 执 行 的 计 算 系 统, 用 以 构 筑 一 个 海 云 协 同 计 算 和 数 据 处 理 环 境, 从 而 为 实 现 计 算 处 理 系 统 千 倍 效 能 比 提 升 的 目 标 探 索 一 条 有 益 途 径 海 云 计 算 系 统 在 2014 年 完 了 若 干 关 键 技 术 的 突 破 仿 真 验 证, 制 了 两 套 概 念 原 型 系 统, 形 了 一 定 规 模 的 专 利 群, 并 在 国 际 学 术 界 获 得 了 较 高 认 可, 部 分 已 转 移 至 华 为 等 企 业 从 技 术 层 面 来 看, 本 究 任 务 完 了 海 云 服 务 器 简 约 体 系 结 构 各 功 能 模 块 的 定 义 和 设 计, 搭 建 了 基 于 FPGA 的 16 节 点 概 念 原 型 系 统, 完 了 可 扩 至 千 亿 文 件 的 海 云 存 储 系 统 16 节 点 站 点 原 型 另 外, 利 用 硬 件 对 神 经 网 络 结 构 的 动 态 适 配 机 制, 可 重 塑 处 理 器 的 仿 真 性 能 功 耗 比 达 到 1016 GOPS/W( 每 瓦 特 每 秒 十 亿 次 操 作 数 ), 并 在 FPGA 平 台 上 通 过 了 功 能 验 证 海 云 服 务 器 在 2014 年 完 或 优 化 了 海 云 处 理 器 核 心 模 块 自 芯 片 第 二 代 消 息 式 内 存 可 扩 数 据 中 心 网 络 及 资 源 管 理 等 关 键 技 术 的 软 硬 件 实 现 其 中, 基 于 专 用 化 硬 件 及 片 上 总 线 直 接 扩 等 技 术, 首 次 实 现 了 节 点 间 应 用 级 别 远 程 / 从 设 备 类 型 资 源 的 直 接 访 问, 且 性 能 优 于 流 商 用 系 统, 这 将 在 较 大 程 度 上 提 升 海 云 计 算 系 统 中 数 据 处 理 资 源 的 利 用 率 和 效 能 比 另 外, 海 云 服 务 器 究 任 务 完 了 第 二 代 消 息 式 内 存 和 级 联 内 存 缓 冲 器 的 路 由 模 块, 并 且 实 现 了 基 于 DcnFPGA 的 16 节 点 数 据 中 心 网 络 原 型 海 云 服 务 器 概 念 原 型 系 统 运 行 内 存 数 据 库 类 应 用 的 效 能 比 达 到 x86 商 用 服 务 器 ( 基 于 Intel Xeon E5645 处 理 器 ) 的 三 倍 可 重 塑 处 理 器 完 了 包 含 4 个 可 塑 加 速 核 的 65 纳 米 验 证 芯 片 设 计 和 验 证, 生 了 流 片 用 版 图 仿 真 结 表 明, 通 过 硬 件 对 神 经 网 络 计 算 任 务 的 动 态 适 配, 可 重 塑 处 理 器 运 行 神 经 网 络 应 用 的 峰 值 运 算 效 能 比 超 过 1000 GOPS/W, 在 世 界 上 率 先 突 破 了 处 理 器 芯 片 级 每 焦 耳 万 亿 次 运 算 的 难 题 46

53 海 云 计 算 系 统 关 键 技 术 系 统 究 该 项 工 作 在 2014 年 被 计 算 机 体 系 结 构 领 域 顶 级 会 议 ASPLOS 和 MICRO(CCF A 类 ) 录 用, 并 均 获 得 最 佳 论 文 奖 此 外, 可 重 塑 处 理 器 任 务 搭 建 了 FPGA 原 型 平 台, 可 正 确 运 行 CNN DNN 等 神 经 网 络 算 法 海 云 存 储 系 统 完 了 云 端 站 点 系 统 原 型 样 机, 突 破 了 可 扩 支 持 ZB 级 数 据 的 关 键 技 术 元 数 据 集 群 基 于 大 粒 度 子 卷 行 负 载 分 布 定 位 均 衡, 突 破 全 异 步 分 布 式 元 数 据 一 致 性 协 议 关 键 技 术, 可 扩 至 数 百 台 元 数 据 服 务 器 ; 针 对 元 数 据 访 问 延 迟, 提 出 并 完 了 客 户 端 缓 存 中 全 异 步 元 数 据 存 取 机 制 ; 搭 建 了 包 含 16 台 元 数 据 服 务 器 原 型 系 统, 实 测 支 持 100 Billion 文 件 元 数 据 平 均 访 问 延 迟 低 于 50μs@36 万 次, 规 模 比 肩 谷 歌 文 件 系 统, 元 数 据 访 问 延 迟 降 低 1-2 个 量 级 广 域 存 储 实 现 了 北 京 - 天 津 站 点 间 全 局 命 名 空 间 网 络 盘 阵 可 容 忍 节 点 级 故 障, 经 完 善 已 达 产 品 级 熟 度, 在 中 科 院 声 学 所 网 络 信 息 中 心 等 单 位 行 部 署 图 1 海 云 服 务 器 原 型 系 统 中 的 四 类 自 设 备 图 2 结 构 视 角 下 的 可 重 塑 处 理 器 ICC 版 图 图 3 云 端 站 点 系 统 原 型 样 机 元 数 据 集 群 科 47

54 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 面 向 未 来 网 络 的 可 编 程 网 络 测 试 仪 表 面 向 未 来 网 络 的 可 编 程 网 络 测 试 仪 表 是 计 算 所 牵 头 联 合 网 络 信 息 中 心 承 担 的 中 科 院 重 大 装 备 项 目 ( 课 题 编 号 :Y ), 起 止 时 间 是 2012 年 1 月 至 2014 年 10 月 旨 在 究 可 编 程 高 性 能 网 络 测 试 仪 表 体 系 架 构, 重 点 解 决 灵 活 可 编 程 的 数 据 包 处 理 可 扩 协 议 配 置 等 关 键 技 术, 制 面 向 未 来 网 络 的 可 编 程 网 络 测 试 仪 表 2014 年 度, 项 目 组 完 了 关 键 技 术 攻 关 和 测 试 仪 表 的 制, 并 在 实 际 环 境 中 行 了 测 试 可 编 程 测 试 仪 表 基 于 高 密 度 可 编 程 的 网 络 测 试 硬 件 平 台, 通 过 软 硬 件 可 编 程 和 优 化 技 术 全 面 支 持 未 来 网 络 体 系 结 构 协 议 和 关 键 设 备 的 测 试 该 仪 表 充 分 考 虑 未 来 网 络 发 方 向 的 不 确 定 性, 通 过 灵 活 高 效 的 数 据 包 处 理 方 法, 支 持 各 种 未 来 互 联 网 体 系 结 构 和 协 议 的 功 能 性 能 测 试 可 编 程 仪 表 的 层 次 结 构 如 下 图 所 示, 从 下 到 上 由 四 个 层 次 组 : 硬 件 层, 驱 动 层, 平 台 API 层 和 上 层 测 试 应 用 软 件 其 中, 硬 件 层 由 服 务 器 平 台 + 专 用 板 块 组 合 实 现, 制 了 支 持 千 兆 万 兆 以 太 网 和 10G POS 接 口 的 高 性 能 数 据 捕 获 卡 驱 动 层 封 装 了 直 接 对 于 底 层 硬 件 的 操 作, 并 且 提 供 了 丰 富 的 API 供 上 层 软 件 使 用 API 层 包 括 管 理 API 性 能 测 试 API 协 议 一 致 性 测 试 API 以 及 驱 动 层 API 扩 最 上 层 是 不 同 的 测 试 用 例, 即 测 试 仪 表 应 用 软 件 及 GUI 操 作 界 面 等 通 过 层 次 性 结 构, 项 目 组 构 建 一 整 套 能 够 提 供 包 括 应 用 测 试 协 议 测 试 性 能 测 试 在 内 的 面 向 未 来 网 络 的 网 络 测 试 服 务 平 台, 为 网 络 规 划 管 理 故 障 分 析 性 能 分 析 安 全 分 析 用 户 业 务 分 析 等 提 供 服 务 下 一 步, 项 目 组 将 着 重 把 制 的 可 编 程 测 试 仪 表 在 用 户 单 位 应 用 和 测 试, 并 在 未 来 网 络 究 过 程 中 逐 步 推 广 应 用 在 此 基 础 上, 准 备 项 目 验 收 测 试, 并 完 项 目 验 收 48

55 面 向 未 来 网 络 的 可 编 程 网 络 测 试 仪 表 可 编 程 网 络 测 试 仪 表 发 平 台 架 构 图 从 优 秀 到 卓 越 49 科

56 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 瓦 楞 纸 生 产 线 智 能 生 产 管 理 工 艺 支 撑 系 统 瓦 楞 纸 生 产 线 智 能 生 产 管 理 工 艺 支 撑 系 统 是 由 计 算 所 牵 头 的 中 国 科 学 院 科 技 服 务 网 络 计 划 ( 项 目 编 号 :KFJ-EW-STS-039), 起 止 时 间 为 2014 年 1 月 至 2015 年 12 月 2014 年 通 过 了 项 目 的 中 期 检 查, 并 得 到 了 专 家 的 一 致 认 可 本 项 目 利 用 物 联 网 技 术 对 分 布 在 全 国 的 瓦 楞 纸 生 产 线 的 工 作 数 据 行 远 程 数 据 采 集 传 输 和 存 贮, 利 用 数 据 挖 掘 技 术 对 采 集 的 数 据 行 数 据 分 析 和 挖 掘 形 熟 工 艺 库, 并 通 过 瓦 楞 纸 生 产 线 智 能 管 理 系 统 直 接 从 工 艺 数 据 库 中 提 取 工 艺 参 数 发 送 到 瓦 楞 纸 机 行 生 产 本 项 目 有 效 减 少 人 工 经 验 对 产 品 品 质 的 影 响, 提 升 品 率, 降 低 能 源 消 耗, 同 时 带 领 传 统 制 造 业 由 过 去 单 纯 卖 机 器 设 备 向 卖 服 务 的 新 型 云 制 造 的 商 业 模 式 转 变 本 课 题 本 年 度 的 如 下 : 1. 工 艺 支 撑 管 理 系 统 CAPP 开 发 工 艺 支 撑 管 理 系 统 是 构 建 在 瓦 楞 纸 生 产 线 现 有 基 础 架 构 之 上, 是 实 现 设 备 控 制 的 手 段, 也 是 设 备 智 能 系 统 之 间 的 信 息 节 点, 完 对 工 艺 数 据 的 采 集 分 析 和 挖 掘, 从 而 寻 找 并 固 化 最 优 工 艺 数 据 片 段 和 数 据 挖 掘 工 艺 管 理 系 统 不 仅 接 收 PLC 发 过 来 的 生 产 数 据, 还 客 户 原 有 的 生 产 管 理 系 统 行 对 接, 获 取 到 它 的 订 单 数 据, 如 订 单 号 产 量 能 耗 等 等 这 样, 当 服 务 器 将 数 据 存 储 到 实 时 数 据 库 的 时 候, 订 单 数 据 就 能 够 和 生 产 的 数 据 关 联 起 来, 从 而 为 下 面 的 庞 大 数 据 流 分 割 多 个 数 据 片 段 做 好 铺 垫 当 庞 大 的 数 据 经 过 系 统 的 数 据 处 理 挖 掘 之 后, 从 开 始 连 续 的 无 规 则 的 数 据 变 了 有 序 的 数 据 片 段 系 统 通 过 对 数 据 片 段 的 分 析, 从 而 更 快 地 挑 选 出 最 优 工 艺 参 数 的 组 合 最 优 工 艺 的 获 取 及 确 定 系 统 根 据 采 集 的 工 艺 数 据 片 段 行 自 动 分 析, 针 对 不 同 的 纸 张 材 质 设 备 运 行 速 度, 提 取 出 一 组 工 艺 并 保 存 在 本 地, 系 统 根 据 设 备 运 行 过 程 中 不 同 速 度 段 的 平 稳 性, 不 同 速 度 段 按 不 同 指 标 找 出 多 个 平 稳 速 度, 根 据 控 糊 量 的 大 小 温 度 的 高 低 等 指 标 得 出 最 优 工 艺 数 据 包, 将 其 固 化 到 PLC 中, 减 少 对 现 场 工 艺 师 傅 的 依 赖, 提 高 工 作 效 率 最 优 工 艺 的 自 动 发 送 当 客 户 根 据 订 单 开 始 生 产 前, 系 统 自 动 寻 找 该 订 单 对 应 的 纸 张 材 质 对 应 最 优 工 艺, 将 最 优 工 艺 包 自 动 发 送 到 设 备 的 PLC 缓 冲 区 中, 生 产 线 上 50

57 瓦 楞 纸 生 产 线 智 能 生 产 管 理 工 艺 支 撑 系 统 的 员 工 点 击 确 认, 即 可 快 速 生 产, 提 高 生 产 效 率 本 项 目 申 请 发 明 专 利 一 项 : 一 种 基 于 机 械 装 备 的 远 程 售 后 故 障 诊 断 系 统 ( 申 请 号 : ), 和 一 项 计 算 机 软 件 著 作 权 : 瓦 楞 纸 生 产 线 工 艺 支 撑 管 理 系 统 2. MESTALK1.0 的 开 发 MESTALK 是 面 向 智 慧 工 厂 开 发 的 离 散 制 造 车 间 管 理 和 数 据 交 互 的 技 术 标 准, 有 效 实 现 生 产 管 理 系 统 对 智 能 设 备 的 可 靠 指 令 下 达, 工 艺 对 接 数 据 采 集 和 传 输 以 及 信 息 安 全 等 功 能, 包 括 : 通 讯 格 式, 数 据 交 互 接 口 定 义, PLC 工 艺 管 理 系 统 的 通 讯 交 互, 并 能 对 PLC 数 据 的 读 写, 工 艺 管 理 系 统 分 析 最 优 工 艺 后, 通 过 MESTALK1.0, 将 工 艺 数 据 包 下 发 到 PLC 3. 示 范 推 广 本 项 目 在 佛 山 高 明 客 户 的 瓦 楞 纸 示 范 生 产 基 地 实 现 了 示 范 应 用, 目 前 已 经 试 运 行 3 个 月, 运 行 情 况 良 好, 得 到 客 户 的 一 致 好 评 同 时 本 项 目 参 加 了 全 球 顶 尖 的 工 业 自 动 化 德 国 纽 伦 堡 国 际 电 气 自 动 化 系 统 及 元 件 览 会 (SPS IPC DRIVES 2014), 向 全 球 的 观 众 示 来 自 中 国 的 创 新 科 技, 彰 显 计 算 所 的 技 术 力 量 图 1 瓦 楞 纸 工 艺 管 理 系 统 界 面 图 2 瓦 楞 纸 生 产 线 应 用 示 范 现 场 图 3 纽 伦 堡 会 现 场 51 科

58 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 面 向 工 业 产 品 全 生 命 周 期 的 仿 真 公 共 服 务 平 台 面 向 工 业 产 品 全 生 命 周 期 的 仿 真 公 共 服 务 平 台 是 中 国 科 学 院 科 技 服 务 网 络 计 划 ( 项 目 编 号 : KFJ-EW-STS-045), 起 止 时 间 为 2014 年 5 月 至 2015 年 12 月 课 题 的 目 标 是 : 针 对 中 小 企 业 转 型 升 级 的 现 实 问 题, 搭 建 面 向 工 业 产 品 的 全 生 命 周 期 仿 真 公 共 服 务 平 台, 对 工 业 产 品 全 生 命 周 期 ( 即 从 产 品 需 求 到 原 形 设 计 再 到 使 用 维 修 以 及 报 废 的 全 生 命 历 程 ) 行 仿 真 分 析, 解 决 企 业 在 可 持 续 发 的 基 础 上 创 新 开 发 和 生 产 新 产 品 所 面 临 的 重 问 题 2014 年, 项 目 有 : 1. 工 业 仿 真 云 服 务 平 台 通 过 构 建 工 业 设 计 的 资 源 数 据 库 开 发 系 列 仿 真 分 析 工 具 软 件 接 口 建 设 产 品 全 生 命 周 期 仿 真 服 务 能 力, 从 而 构 建 一 个 面 向 工 业 产 品 全 生 命 周 期 仿 真 的 云 服 务 平 台, 包 括 : 资 源 建 设 技 术 开 发 以 及 服 务 能 力 建 设 三 个 层 面 ( 如 图 1 所 示 ) 面 向 工 业 产 品 的 全 生 命 周 期 仿 真 平 台 框 架 在 资 源 建 设 ( 数 据 资 源 软 硬 件 资 源 智 力 资 源 ) 的 基 础 上 ( 图 3), 发 云 服 务 技 术 ( 结 构 优 化 技 术 设 计 仿 真 无 缝 集 技 术 快 速 型 技 术 虚 拟 示 技 术 虚 拟 体 验 技 术 维 修 性 分 析 技 术 ), 提 供 数 据 资 源 服 务 软 硬 件 资 源 服 务 产 品 设 计 仿 真 服 务 以 及 智 力 资 源 服 务 2. 面 向 工 业 设 计 的 公 共 资 源 池 建 设 用 于 支 撑 工 业 产 品 全 生 命 周 期 仿 真 的 公 共 资 源 池, 包 括 数 据 资 源 软 件 资 源 硬 件 资 源 以 及 人 力 资 源 四 大 部 分 其 中 数 据 资 源 是 开 相 关 工 作 的 基 础, 包 括 标 准 规 范 库 零 件 3D 模 型 库 领 域 知 识 库 经 典 设 计 案 例 等 数 据 资 源 ; 软 件 资 源 包 括 : 计 算 机 辅 助 设 计 计 算 机 辅 助 工 程 人 机 工 程 分 析 虚 拟 体 验 等 工 具 软 件 ; 硬 件 资 源 包 括 : 专 用 高 性 能 计 算 机 3D 扫 描 设 备 快 速 型 设 备 等 ; 智 力 资 源 是 指 整 合 国 际 国 内 工 业 设 计 相 关 的 人 力 资 源, 为 企 业 的 产 品 设 计 提 供 涵 盖 多 领 域 全 过 程 的 服 务 3. 面 向 工 业 产 品 生 产 的 快 速 型 平 台 传 统 制 造 相 比, 快 速 型 平 台 ( 图 2) 有 如 下 优 势 : 一 是 可 以 快 速 制 造 形 状 复 杂 的 物 体 且 不 增 加 生 产 本 ; 二 是 具 备 一 体 型 的 特 征, 无 需 组 装, 简 化 了 产 品 的 制 造 程 序 结 合 产 品 逆 向 工 程, 还 可 实 现 对 产 品 快 速 三 维 拷 贝, 用 于 产 品 的 再 设 计 结 构 解 剖 深 化 和 再 创 造 52

59 面 向 工 业 产 品 全 生 命 周 期 的 仿 真 公 共 服 务 平 台 图 1 工 业 仿 真 云 服 务 平 台 图 2 面 向 工 业 产 品 生 产 的 快 速 型 平 台 4. 面 向 工 业 产 品 交 易 的 三 维 拍 摄 云 平 台 奥 视 景 三 维 拍 摄 云 平 台 作 为 仿 真 云 平 台 的 重 组 部 分, 由 图 像 采 集 设 备 3D 自 动 像 系 统 三 维 示 软 件 三 个 部 分 组 ; 通 过 3D 自 动 像 系 统 控 制 图 像 采 集 设 备 采 集 物 品 图 像 信 息 从 而 生 三 维 示 图, 支 持 GIF Flash 格 式 及 HTML5 等 三 维 示 图 可 存 储 运 用 于 互 联 网 PC ipad LED 大 屏 幕 等, 便 于 物 品 的 互 联 网 示 及 线 下 电 子 示 图 3 面 向 工 业 产 品 交 易 的 三 维 示 系 统 53 科

60 科 2014 科 年 报 重 点 / 重 大 科 任 务 华 为 高 通 量 服 务 器 制 本 项 目 是 由 计 算 所 和 华 为 技 术 有 限 公 司 签 订 的 中 科 院 计 算 所 - 华 为 联 合 实 验 室 A 类 项 目, 于 2012 年 4 月 正 式 启 动, 并 于 2014 年 11 月 通 过 第 二 期 审 核 本 项 目 的 总 体 目 标 是 基 于 新 型 的 负 载 处 理 器 异 步 内 存 一 体 化 存 储 和 高 性 能 网 络, 配 以 异 构 操 作 系 统 和 相 对 应 的 编 译 和 开 发 环 境, 完 面 向 高 通 量 负 载 的 软 硬 件 一 体 化 系 统 截 至 目 前, 本 项 目 共 计 发 表 / 录 用 论 文 70 余 篇, 关 键 技 术 发 表 在 ASPLOS ISCA HPCA CGO PACT IISWC ISPASS Euro-Par IPDPS DATE 等 国 际 会 议 及 ACM TACO 软 件 学 报 计 算 机 学 报 小 型 微 型 计 算 机 系 统 等 国 际 和 国 内 学 术 刊 物 上 累 计 申 请 并 受 理 发 明 专 利 248 项 本 项 目 在 2014 年 度 取 得 的 如 下 : 1. 基 于 X86 的 16 节 点 原 型 系 统 及 数 据 中 心 软 件 栈 该 原 型 系 统 用 于 对 DataCenter 3.0 体 系 架 构 资 源 池 化 的 功 能 验 证 和 性 能 评 测 包 括 4 个 自 的 定 制 电 路 板 作 为 存 储 节 点, 以 及 12 个 计 算 节 点, 其 中 4 个 为 x86+gpu 异 构 节 点 节 点 间 使 用 定 制 高 效 通 信 协 议 PRAP 互 连 2D Torus 拓 扑 结 构,PRAP 可 以 提 供 或 者 借 用 远 程 内 存 资 源, 或 者 直 接 访 问 存 储 节 点 资 源 原 型 系 统 上 部 署 数 据 中 心 软 件 栈, 包 括 DCOS 数 据 中 心 操 作 系 统,Rainforest 节 点 操 作 系 统,EKOS 存 储 系 统 以 及 Hadoop+ 编 程 环 境 2. 前 瞻 性 资 源 管 理 可 编 程 体 系 结 构 针 对 数 据 中 心 环 境 下 多 应 用 混 合 共 享 资 源 导 致 资 源 竞 争 不 可 控 应 用 服 务 质 量 无 法 保 障 的 问 题, 国 际 上 首 先 提 出 硬 件 上 支 持 细 粒 度 性 能 隔 离 和 资 源 按 需 管 理 可 编 程 的 体 系 结 构, 并 完 该 结 构 的 软 件 模 拟 器 原 型, 对 其 功 能 和 性 能 行 了 全 面 的 验 证, 目 前 已 经 对 模 拟 器 行 了 开 源 ( 参 见 github.com/fsg-ict/pard-gem5) 3. 高 通 量 数 据 中 心 的 评 测 指 标 和 基 准 测 试 程 序 2014 年 4 月 发 布 高 通 量 数 据 中 心 基 准 测 试 程 序 BigDataBench3.0, 包 含 32 个 高 通 量 应 用, 12 月 发 布 BigDataBench3.1, 扩 了 应 用 的 数 据 集 规 模 并 提 供 了 多 版 本 的 实 现 目 前 对 该 基 准 测 试 程 序 累 计 已 有 近 个 独 立 用 户 访 问, 包 括 剑 桥 UIUC Wisconsin 等 4. 集 计 算 和 通 讯 为 一 体 的 负 载 处 理 器 (WPU) WPU 能 有 效 地 将 计 算 和 通 信 融 合 在 一 起, 提 升 数 据 中 心 内 部 处 理 数 据 的 效 率 已 完 集 54

61 瓦 楞 纸 生 产 线 智 能 生 产 管 理 工 艺 支 撑 系 统 2 路 多 线 程 的 ARMv8 单 核 芯 片 的 流 片, 可 功 运 行 Linux 操 作 系 统 ; 完 40 核 ARMv8 SoC 芯 片 的 结 构 设 计 逻 辑 设 计 和 FPGA 验 证 5. 新 型 内 存 外 存 和 网 络 子 系 统 设 计 实 现 了 支 持 容 量 扩 和 高 效 利 用 访 存 带 宽 的 消 息 式 内 存 系 统, 完 基 于 消 息 式 内 存 的 内 存 扩 板 的 母 板 和 子 卡 FPGA 原 型 ; 完 一 体 化 存 储 UAS 的 FPGA 原 型, 面 向 一 体 化 存 储 的 OS 级 资 源 管 理 内 核 模 块 异 构 内 存 管 理 模 块 ; 完 数 据 中 心 网 络 DcnFPGA 开 发 板 的 功 能 单 元 和 分 布 式 网 络 控 制 器, 究 数 据 中 心 网 络 容 错 方 案 基 于 快 速 交 换 设 备 的 全 光 交 换 网 络 以 及 针 对 分 层 网 络 的 负 载 均 衡 策 略 6. 支 持 异 构 系 统 管 理 的 基 本 软 件 环 境 以 高 通 量 应 用 为 驱 动, 制 基 于 高 通 量 服 务 器 的 系 统 软 件 完 X86 平 台 上 功 能 完 善 的 Linux 版 Light OS, 包 含 内 存 资 源 CPU 资 源 的 动 态 调 整 功 能,SMP 支 持 功 能, 文 件 系 统 虚 拟 化 功 能, 以 及 Light OS 间 通 信 优 化 功 能 ; 完 数 据 中 心 操 作 系 统 原 型 及 数 据 中 心 性 能 分 析 优 化 工 具 7. 支 撑 高 通 量 服 务 器 的 编 程 环 境 和 高 效 编 译 工 具 为 了 解 决 大 规 模 数 据 处 理 在 多 个 结 点 间 并 行 处 理 所 需 的 编 程 框 架 和 运 行 时 支 持, 完 了 异 构 MapReduce 编 程 环 境 Hadoop+ 原 型 系 统 Beta 版, 并 面 向 图 计 算 领 域 和 数 据 查 询 领 域 行 了 编 程 扩 和 优 化 ; 而 在 结 点 内 部, 完 了 高 性 能 的 ARMv8 编 译 器 ARMv8cc-alpha x86 原 型 系 统 设 计 方 案 及 x86 软 件 栈 55 科

62 科 2014 科 年 报 究 方 向 科 究 方 向 科 编 译 编 程 究 聚 焦 在 两 个 重 点 之 上, 一 是 降 低 多 核 处 理 器 的 编 程 开 销, 二 是 提 升 复 杂 软 件 系 统 的 安 全 性 和 可 靠 性, 这 两 点 被 誉 为 编 译 究 未 来 50 年 的 两 件 大 事 多 核 处 理 器 飞 速 发, 已 被 广 泛 地 运 用 于 端 管 云 环 境 中 实 验 室 开 了 面 向 海 量 并 发 系 统 的 编 程 究, 以 对 云 环 境 中 的 计 算 和 资 源 行 有 效 地 掌 控 ; 开 了 面 向 应 用 的 并 行 编 程 究, 以 挖 掘 单 个 应 用 的 并 行 度, 利 用 多 核 对 单 个 应 用 行 并 行 加 速 ; 开 了 多 核 环 境 中 的 多 级 存 储 优 化 技 术 的 究, 在 片 内 高 速 缓 存 片 间 带 宽 片 外 存 储 等 方 面 取 得 了 一 系 列 技 术 突 破 在 复 杂 系 统 的 安 全 性 方 面, 发 内 构 安 全 的 软 件 开 发 和 运 行 环 境, 通 过 系 统 性 的 缺 陷 挖 掘 和 危 害 性 消 除 全 生 命 周 期 的 代 码 多 样 性 和 多 角 度 的 完 整 性 来 提 升 软 件 的 抗 攻 击 能 力, 并 探 索 化 机 制, 持 续 提 升 软 件 系 统 的 安 全 性 上 述 究 得 到 了 国 家 自 然 科 学 基 金 的 支 持, 取 得 了 一 系 列 究, 部 分 发 表 或 录 用 于 ISCA ICSE MICRO TPDS CGO ASE DATE 和 TACO 等 国 际 会 议 和 学 术 期 刊 上 VLSI 测 试 验 证 可 靠 设 计 容 错 体 系 结 构 围 绕 VLSI 测 试 验 证 可 靠 性 设 计 容 错 和 可 重 塑 体 系 结 构 等 开 深 入 究, 取 得 的 突 出 如 下 :1) 在 VLSI 测 试 验 证 方 面, 提 出 了 基 于 马 尔 科 夫 链 分 析 的 功 能 测 试 生 方 法, 为 时 序 电 路 状 态 机 的 激 励 生 提 供 了 一 个 新 思 路 ;2) 在 可 靠 性 设 计 方 面, 针 对 多 核 处 理 器 的 热 效 应 问 题, 提 出 一 种 功 耗 容 量 估 算 模 型 和 功 耗 分 配 方 法, 在 满 足 热 效 应 约 束 的 前 提 下 显 著 优 化 了 程 序 性 能 3) 在 容 错 体 系 结 构 方 面, 提 出 了 在 芯 片 低 功 耗 态 下 的 存 储 器 容 错 和 互 连 容 错 技 术, 显 著 降 低 了 系 统 的 功 耗 ;4) 在 可 重 塑 体 系 结 构 方 面, 基 于 应 用 分 类 的 异 构 体 系 结 构 设 计 方 法, 完 了 一 款 基 于 OpenCV 的 视 觉 函 数 芯 片 FPGA 原 型 相 关 究 发 表 在 DAC ICCAD DATE 等 国 际 知 名 会 议, 以 及 IEEE Trans. on VLSI Systems 等 国 际 知 名 期 刊 上 类 脑 计 算 机 让 计 算 机 能 以 类 似 人 脑 神 经 网 络 的 方 式 高 效 地 行 学 习 等 认 知 活 动, 是 计 算 机 科 学 的 终 极 目 标 之 一 但 通 常 的 计 算 机 在 模 拟 包 含 百 亿 个 甚 至 更 多 的 神 经 元 及 突 触 的 深 度 神 经 网 络 行 学 习 时, 处 理 速 度 和 效 率 非 常 低 下 未 来 计 算 团 队 在 类 脑 56

63 究 方 向 科 计 算 机 方 向 取 得 重 的 他 们 制 了 一 种 采 用 人 工 神 经 网 络 架 构 的 机 器 学 习 运 算 装 置 寒 武 纪 1 号, 通 过 高 效 的 分 块 处 理 和 访 存 优 化, 能 高 效 率 处 理 任 意 规 模 任 意 深 度 的 神 经 网 络, 以 不 到 传 统 处 理 器 1/10 的 面 积 和 功 耗 达 到 了 100 倍 以 上 的 神 经 网 络 处 理 速 度, 性 能 功 耗 比 提 升 了 1000 倍 相 关 论 文 (Tianshi Chen, Zidong Du, Ninghui Sun, Jia Wang, Chengyong Wu, Yunji Chen, and Olivier Temam, "DianNao: A Small-Footprint High-Throughput Accelerator for Ubiquitous Machine-Learning")2014 年 3 月 发 表 于 本 领 域 最 好 的 国 际 会 议 之 一 ASPLOS(ACM International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems), 并 获 得 了 最 佳 论 文 奖, 这 是 亚 洲 科 机 构 首 次 获 此 奖 2014 年 12 月, 后 继 工 作 DaDianNao: A Machine-Learning Supercomputer 再 次 获 得 本 领 域 顶 级 会 议 MICRO 的 最 佳 论 文 奖, 这 是 MICRO47 年 来 美 国 之 外 国 家 首 获 此 奖 并 行 软 件 究 在 数 值 计 算 核 心 算 法 优 化 方 面, 基 于 在 PPoPP 2013 上 发 表 的 StreamScan 工 作, 我 们 针 对 GPU 众 核 平 台, 提 出 一 种 新 的 稀 疏 矩 阵 存 储 格 式 BCCOO 及 其 相 应 的 SpMV 算 法, 有 效 的 减 少 了 稀 疏 矩 阵 的 存 储 开 销 相 关 工 作 发 表 在 PPOPP 2014 上 继 续 开 GPU 上 国 产 自 适 应 FFT 软 件 包 MPFFT 的 制 针 对 目 前 流 的 GPU 提 出 了 一 个 新 的 FFT 自 适 应 框 架, 且 基 于 该 框 架 实 现 了 自 知 识 产 权 的 FFT 库 MPFFT, 相 关 工 作 发 表 在 JCST 2014 和 计 算 机 究 发 面 向 多 核 / 众 核 计 算 平 台 的 并 行 编 程 方 面, 编 译 团 队 合 作, 参 加 中 科 院 计 算 所 - 华 为 联 合 实 验 室 A 类 合 作 项 目 多 核 编 程 框 架 究 目 前 已 经 完 高 层 语 言 抽 象, 确 定 编 译 优 化 方 案, 编 译 框 架 的 实 现 和 优 化 正 在 行 中 深 度 学 习 方 面, 旷 视 公 司 申 请 横 向 项 目 基 于 ARM 的 高 性 能 深 度 学 习 库 相 对 于 现 有 Arm 平 台 上 数 学 库 深 度 学 习 库 以 及 OpenCV 计 算 机 视 觉 库, 性 能 提 升 2 到 4 倍, 并 已 逐 步 将 其 应 用 到 人 脸 识 别 相 关 产 品 中 目 前, 针 对 上 述 算 法 的 GPU 优 化 正 在 行 中 操 作 系 统 究 究 焦 点 在 云 计 算 数 据 中 心 面 临 的 两 大 挑 战 上, 一 是 数 据 中 心 服 务 器 制 冷 设 备 的 节 能 降 耗, 二 是 数 据 中 心 面 向 大 数 据 计 算 的 新 型 计 算 架 构 平 台, 目 标 是 发 超 越 Hadoop / Spark 的 下 一 代 高 效 能 安 全 可 靠 的 大 数 据 计 算 平 台, 取 得 的 究 :1) 为 了 解 决 大 数 据 平 台 可 控 制 / 可 观 测 性 海 量 观 测 数 据 实 时 采 样 传 输 处 理 上 的 矛 盾, 发 掘 了 所 采 样 数 据 在 数 值 物 理 意 义 等 多 维 度 的 关 联 性, 提 出 了 设 计 高 效 组 合 压 缩 算 法 的 新 思 路 2) 为 了 同 时 考 虑 数 据 中 心 中 服 务 器 计 算 能 耗 为 这 些 服 务 器 制 冷 能 耗 的 联 合 动 态 适 配, 提 出 了 新 的 服 务 器 负 载 能 耗 模 型, 基 于 现 有 的 数 据 中 心 制 冷 模 型, 提 出 了 分 析 二 者 联 动 的 动 态 实 时 优 化 分 析 模 型, 而 提 出 了 面 向 联 动 能 耗 优 化 的 VM 迁 移 策 略, 为 发 高 效 能 数 据 中 心 提 出 了 一 个 新 思 路, 课 题 组 的 究 得 到 了 科 技 部 863 计 划 和 国 家 自 然 科 学 基 金 委 员 会 的 资 助, 部 分 发 表 在 ICPP 等 国 际 学 术 会 上 数 据 管 理 究 数 据 管 理 究 组 围 绕 大 数 据 对 系 统 平 台 的 三 57 科

64 科 2014 科 年 报 图 1 面 向 新 兴 的 非 易 失 存 优 化 广 为 使 用 的 B+-Tree 索 引 结 构 (VLDB 15 录 用 ) 大 挑 战 ( 数 据 量 大 Volume, 数 据 的 产 生 处 理 速 度 快 Velocity, 数 据 的 种 类 繁 多 Variety) 开 深 入 究 在 Volume 和 Velocity 方 面, 采 用 硬 件 优 化 的 思 路, 充 分 发 挥 硬 件 设 备 的 特 征 和 优 势, 高 效 地 处 理 大 数 据 2014 年 取 得 的 突 出 包 括 : 在 数 据 仓 库 系 统 中 采 用 SSD 支 持 在 线 的 数 据 更 新 ( 被 ACM TODS 录 用 ), 面 向 新 兴 的 非 易 失 存 优 化 广 为 使 用 的 B+-Tree 索 引 结 构 ( 被 VLDB 15 录 用, 图 1) 在 Variety 方 面, 目 标 是 究 和 实 现 一 个 支 持 多 种 数 据 类 型 的 大 数 据 管 理 系 统, 支 持 包 括 关 系 型 数 据 半 结 构 化 的 日 志 数 据 和 图 数 据 的 统 一 存 储 处 理 2014 年 实 现 了 一 个 处 理 半 结 构 化 树 状 数 据 的 数 据 分 析 系 统 Steed, 基 于 C/C++, 支 持 行 式 和 列 式 的 存 储 结 构, 支 持 选 择 投 影 分 组 统 计 等 通 用 的 数 据 分 析 算 法, 提 供 类 似 SQL 的 查 询 语 言 ; 实 现 了 一 个 图 运 算 系 统 GraphLite, 基 于 C/C++, 支 持 Pregel 方 式 的 分 布 式 同 步 图 计 算 此 外, 究 了 在 MapReduce 系 统 中 如 何 灵 活 高 效 地 利 用 索 引, 发 表 在 EDBT 14 会 议 上 人 脸 识 别 人 脸 识 别 究 组 继 续 围 绕 人 脸 检 测 面 部 特 征 点 定 位 人 脸 识 别 三 个 方 向 开 究 工 作, 均 取 得 了 较 大 在 人 脸 检 测 方 面, 提 出 了 漏 斗 形 的 多 姿 态 人 脸 检 测 框 架, 有 效 提 升 了 多 姿 态 人 脸 检 测 的 性 能 ; 在 特 征 点 定 位 方 面, 提 出 了 由 粗 到 细 的 级 联 自 编 码 网 络 方 法, 并 针 对 复 杂 的 变 化 行 了 话 题 自 适 应 建 模, 在 公 开 测 试 平 台 上 取 得 了 最 好 的 性 能 ; 在 人 脸 识 别 方 面, 针 对 复 杂 真 实 场 景 下 的 视 频 识 别 问 题, 提 出 了 联 合 深 度 图 像 特 征 学 习 混 合 统 计 量 集 合 建 模 的 方 法 基 于 上 述 究, 究 组 本 年 度 发 表 了 17 篇 学 术 论 文, 其 中 CCF A 类 论 文 6 篇 ( 包 括 国 际 刊 物 IJCV 和 IEEE T IP 论 文 各 1 篇, 国 际 会 议 CVPR 论 文 4 篇 ), 领 域 顶 级 会 议 ECCV 2 篇, 领 域 顶 级 会 议 NIPS 论 文 1 篇,1 篇 论 文 获 得 ACCV workshop 最 佳 论 文 此 外, 利 用 深 度 学 习 技 术 在 姿 态 表 情 分 析 方 面 取 得 了 较 好 的 效, 提 出 的 融 合 深 度 特 征 多 核 学 习 方 法 取 得 了 ACM ICMI 2014 国 际 会 议 上 组 织 的 EmotiW 表 情 识 别 竞 赛 的 冠 军 机 器 翻 译 自 然 语 言 处 理 究 组 在 机 器 翻 译 建 模 翻 译 质 量 评 估 和 自 然 语 言 生 等 问 题 上 持 续 开 深 入 究, 取 得 了 一 系 列 具 体 地, 提 出 了 基 于 分 析 - 生 模 式 的 统 计 机 器 翻 译 模 型, 借 助 句 法 信 息 的 翻 译 质 量 评 估 方 法, 基 于 句 法 信 息 的 结 构 化 语 言 模 型, 以 及 文 档 级 术 语 翻 译 建 模 等 机 器 翻 译 方 面, 本 年 度 发 表 领 域 顶 级 会 议 论 文 6 篇 (COLING:4,EMNLP:1,AAAI:1) 语 言 分 析 方 面, 究 组 在 自 然 语 言 标 注 标 准 的 自 动 适 58

65 究 方 向 科 应 问 题 上 开 系 统 性 究, 提 出 了 高 效 的 异 种 知 识 库 融 合 转 换 方 法, 在 保 持 分 析 速 度 不 变 的 条 件 下 可 以 显 著 提 升 分 析 精 度 相 关 论 文 被 领 域 顶 级 刊 物 Computational Linguistics 录 用, 刘 群 究 员 和 姜 文 斌 副 究 员 针 对 该 工 作 在 领 域 顶 会 COLING 2014 做 大 会 特 邀 报 告 在 科 技 奖 项 方 面, 本 年 度 刘 群 究 员 获 得 了 中 国 电 子 学 会 科 学 技 术 奖 一 等 奖 智 能 视 频 分 析 视 频 智 能 分 析 究 组 继 续 坚 持 围 绕 对 象 化 的 监 控 视 频 内 容 分 析 开 究, 在 单 对 象 分 析 的 基 础 上, 又 继 续 深 入 开 多 对 象 跟 踪 小 群 体 行 为 分 析 和 大 规 模 人 群 行 为 分 析 方 面 的 究 针 对 多 对 象 跟 踪 过 程 中 的 多 特 征 融 合 场 景 适 应 性 等 问 题, 提 出 了 基 于 在 线 结 构 化 的 SVM 的 多 对 象 跟 踪 基 于 多 对 齐 和 重 排 序 的 低 延 时 在 线 多 对 象 跟 踪 算 法 ; 针 对 人 群 行 为 识 别 中 深 层 语 义 缺 失 的 问 题, 提 出 了 基 于 社 会 属 性 力 的 群 体 行 为 异 常 检 测 融 合 运 动 和 表 观 信 息 的 人 群 行 为 识 别, 课 题 组 构 造 的 多 视 RGBD 日 常 行 为 数 据 库 ACT4^2 已 经 被 全 球 的 究 者 下 载 超 过 300 次 ; 在 学 习 算 法 方 面 提 出 了 深 度 度 量 学 习 方 法, 并 应 用 于 行 人 的 再 现 检 测 任 务 上 本 年 度 发 表 / 接 收 学 术 论 文 11 篇, 其 中 包 含 TCSVT 等 国 际 国 内 期 刊 论 文 图 像 视 频 建 模 图 像 视 频 建 模 究 组 围 绕 视 觉 编 码 和 表 示 学 习 开 工 作, 在 深 度 编 码 器 模 型 的 启 发 下, 提 出 了 一 种 深 度 动 态 编 码 器 (deep dynencoders) 模 型, 用 来 建 模 视 频 序 列, 可 应 用 在 不 同 的 视 频 任 务 上, 包 括 动 态 纹 理 合 视 频 分 类 和 视 频 分 割 等 还 提 出 了 一 种 新 的 图 像 超 分 辨 率 方 法 深 度 网 络 级 联 (deep network cascade, DNC) DNC 方 法 可 以 看 作 是 一 种 深 层 的 模 型, 逐 层 的 提 高 图 像 的 分 辨 率 大 量 的 实 验 证 明, 我 们 提 出 的 方 法 的 性 能 已 经 超 越 了 目 前 比 较 流 行 的 图 像 超 分 辨 率 方 法 提 出 了 一 种 基 于 学 习 的 图 像 表 示 方 法 光 滑 自 动 编 码 器 这 种 方 法 能 够 学 习 鲁 棒 而 且 判 别 力 较 强 的 特 征 表 示 传 统 的 自 编 码 器 以 重 构 样 本 自 身 为 训 练 目 标, 而 光 滑 自 编 码 器 则 是 重 构 样 本 的 近 邻 如 此, 学 习 到 的 特 征 表 示 能 够 在 局 部 邻 域 范 围 内 保 持 一 定 的 一 致 性, 对 较 小 的 变 化 比 较 鲁 棒 这 种 方 法 可 以 用 于 学 习 图 像 的 特 征, 在 图 像 分 类 和 人 脸 识 别 等 问 题 中 现 出 了 其 优 越 性 智 能 人 机 交 互 智 能 人 机 交 互 究 组 在 人 机 交 互 方 向 继 续 围 绕 手 势 手 语 识 别 开 究 工 作 课 题 组 提 出 基 于 格 拉 斯 曼 协 方 差 矩 阵 (GCM) 的 手 语 描 述, 在 孤 立 词 识 别 方 面,1000 词 汇 规 模 的 数 据 集 合 上 可 以 达 到 92.4% 的 首 选 正 确 识 别 率 在 连 续 手 语 识 别 方 面, 课 题 组 将 GCM 行 扩, 提 出 层 级 GCM(HGCM) 的 手 语 表 示, 结 合 多 尺 度 时 域 置 信 传 播 策 略, 以 解 决 连 续 句 子 识 别 问 题 在 手 语 数 据 库 构 建 方 面, 课 题 组 已 经 完 对 标 准 中 国 手 语 词 汇 的 采 集, 并 对 其 中 的 部 分 数 据 行 了 发 布 ( data.html) 此 外, 为 联 合 手 语 识 别 相 关 究 人 员, 推 手 语 识 别 向 可 实 用 的 方 向 发, 课 题 组 联 合 微 软 亚 洲 究 院 北 京 联 合 大 学 共 同 立 了 基 于 Kinect 的 手 语 识 别 工 作 组, 实 现 数 据 代 码 等 资 源 的 共 享, 以 开 更 为 广 阔 的 国 际 国 内 学 术 合 作 59 科

66 科 2014 科 年 报 数 据 挖 掘 机 器 学 习 针 对 互 联 网 上 复 杂 事 件 关 联, 且 事 件 在 不 断 地 更 新 和 涌 现, 究 组 设 计 了 一 种 紧 凑 高 效 的 数 据 结 构 来 存 储 事 件 场 景, 提 出 一 种 新 的 在 线 频 繁 场 景 挖 掘 算 法 该 被 CCF A 类 会 议 ICDE 2015 录 用 为 长 文, 这 也 是 首 篇 计 算 所 为 第 一 完 单 位 的 ICDE 究 类 长 文 结 合 分 分 析 (PCA) 和 大 间 隔 学 习, 提 出 了 一 种 基 于 后 验 正 则 化 的 贝 叶 斯 方 法, 被 CCF A 类 会 议 AAAI 2015 录 用 为 长 文 在 机 器 学 习 算 法 以 及 大 数 据 并 行 数 据 挖 掘 技 术 究 方 面 发 表 录 用 26 篇 论 文, 其 中 CCF A 类 2 篇,CCF B 8 篇,SCI 论 文 7 篇 智 能 视 频 监 控 本 年 度 课 题 组 继 续 坚 持 围 绕 对 象 化 的 监 控 视 频 内 容 分 析 开 究, 在 单 对 象 分 析 的 基 础 上, 又 继 续 深 入 开 多 对 象 跟 踪 小 群 体 行 为 分 析 和 大 规 模 人 群 行 为 分 析 方 面 的 究 针 对 多 对 象 跟 踪 过 程 中 的 多 特 征 融 合 场 景 适 应 性 等 问 题, 提 出 了 基 于 在 线 结 构 化 的 SVM 的 多 对 象 跟 踪 基 于 多 对 齐 和 重 排 序 的 低 延 时 在 线 多 对 象 跟 踪 算 法 ; 针 对 人 群 行 为 识 别 中 深 层 语 义 缺 失 的 问 题, 提 出 了 基 于 社 会 属 性 力 的 群 体 行 为 异 常 检 测 融 合 运 动 和 表 观 信 息 的 人 群 行 为 识 别, 课 题 组 构 造 的 多 视 RGBD 日 常 行 为 数 据 库 ACT4^2 已 经 被 全 球 的 究 者 下 载 超 过 300 次 ; 在 学 习 算 法 方 面 提 出 了 深 度 度 量 学 习 方 法, 并 应 用 于 行 人 的 再 现 检 测 任 务 上 本 年 度 发 表 / 接 收 学 术 论 文 11 篇, 其 中 包 含 TCSVT 等 国 际 国 内 期 刊 论 文 社 会 媒 体 计 算 在 社 会 媒 体 计 算 方 向,2014 年 度 重 点 究 了 网 络 群 体 行 为 分 析 消 息 流 行 度 预 测 影 响 最 大 化 算 法 网 络 信 息 传 播 等 基 础 问 题, 取 得 的 究 如 下 : (1) 团 队 合 作 中 的 群 体 分 配 机 制 究 团 队 合 作 逐 渐 为 科 学 究 的 模 式, 打 破 了 个 人 科 学 究 中 贡 献 和 功 劳 的 对 称, 给 功 劳 分 配 提 出 了 严 峻 挑 战 为 了 区 分 团 队 员 在 团 队 合 作 的 贡 献 大 小, 不 同 的 学 科 所 采 取 的 策 略 差 异 很 大, 而 现 有 方 法 大 多 基 于 作 者 顺 序 或 作 者 声 明 的 贡 献 来 确 定 每 个 人 的 功 劳 分 配 比 例, 无 法 应 对 学 科 间 规 则 差 异 大 实 际 贡 献 难 以 量 化 等 难 题 针 对 该 科 学 难 题, 我 们 提 出 了 群 体 功 劳 分 配 方 法 (Collective Credit Allocation), 该 方 法 不 再 试 图 量 化 个 体 的 真 实 贡 献, 转 而 采 用 被 感 知 的 贡 献 (Perceived Contribution) 作 为 功 劳 分 配 的 依 据, 利 用 共 引 用 关 系 作 为 度 量 被 感 知 贡 献 的 依 据 该 方 法 独 立 于 学 科 分 配 规 则 和 作 者 顺 序 等 信 息, 能 够 自 适 应 地 量 化 个 体 从 团 队 合 作 中 获 得 的 功 劳 分 配 比 例 预 测 诺 贝 尔 奖 得 的 实 验 表 明, 所 提 出 的 群 体 分 配 方 法 在 预 测 准 确 率 上 达 到 了 86%, 远 高 于 基 于 作 者 顺 序 和 作 者 角 色 的 方 法 同 时, 所 提 出 的 群 体 分 配 方 法 还 可 以 帮 助 我 们 究 获 奖 带 来 的 马 太 效 应, 并 可 用 以 比 较 不 同 学 者 在 其 共 同 领 域 中 的 影 响 力 该 究 发 表 在 综 合 性 学 术 刊 物 美 国 科 学 院 院 刊 (PNAS) 上, 论 文 为 发 表 当 期 的 六 篇 highlighted article 之 一, 并 被 ScienceDaily 等 多 家 学 术 媒 体 报 道 和 转 载 (2) 信 息 传 播 中 的 时 间 标 度 究 信 息 传 播 中 用 户 间 交 互 行 为 的 时 间 间 隔 对 于 究 信 息 传 播 具 有 重 的 启 示 作 用 现 有 方 法 大 多 假 设 用 户 间 交 互 行 为 的 时 间 间 隔 服 从 指 数 分 布 或 泊 松 分 布, 基 于 该 假 设 的 模 型 和 方 法 将 数 据 按 照 时 间 行 切 片 来 究, 缺 少 大 规 模 数 据 上 的 实 证 分 析 支 持, 且 预 测 精 度 受 限 我 们 以 WISE 60

67 究 方 向 科 图 2 群 体 功 劳 分 配 方 法 2012 国 际 会 议 提 供 的 新 浪 微 博 数 据 为 基 础, 分 析 了 用 户 间 交 互 行 为 的 时 间 间 隔 分 布 分 析 发 现, 对 于 任 意 一 个 用 户 和 其 任 一 关 注 者, 他 们 之 间 的 大 部 分 转 发 行 为 密 集 发 生 在 一 些 较 短 的 时 间 窗 中, 这 些 频 繁 转 发 的 时 间 窗 之 间 有 大 段 的 空 白 期, 表 明 其 间 关 注 者 很 少 转 发 被 关 注 者 的 微 博 这 表 明 用 户 交 互 行 为 表 现 出 了 个 体 行 为 中 时 常 观 测 到 的 阵 发 现 象 : 个 体 间 短 期 的 频 繁 交 互 被 长 期 的 沉 默 所 间 隔, 时 间 间 隔 服 从 幂 率 分 布, 而 不 是 现 有 模 型 所 假 设 的 指 数 或 泊 松 分 布 基 于 该 发 现, 我 们 建 立 了 一 个 含 时 模 型 (Decay Model), 来 估 计 和 预 测 未 来 社 会 推 荐 的 功 概 率, 并 在 新 浪 微 博 数 据 上 行 实 证 检 验 在 任 意 比 例 的 训 练 样 本 下, 所 提 出 的 含 时 模 型 都 一 致 优 于 现 有 不 含 时 的 基 准 方 法 当 训 练 样 本 较 少 时 优 势 更 加 明 显, 表 明 含 时 模 型 只 需 少 量 样 本 即 可 准 确 估 计 影 响 力 该 究 发 表 在 Nature 旗 下 开 放 访 问 的 学 术 刊 物 Scientific Reports 上 (3) 社 交 网 络 上 的 高 效 影 响 最 大 化 算 法 影 响 最 大 化 (Influence Maximization) 旨 在 解 决 如 何 在 网 络 上 选 择 一 部 分 初 始 种 子 用 户, 由 他 们 口 口 相 传 将 企 业 的 产 品 或 信 息 尽 可 能 地 推 广 开 来 该 问 题 是 在 社 交 网 络 或 社 会 媒 体 上 行 口 碑 营 销 或 病 毒 式 营 销 的 核 心 问 题 现 有 方 法 中, 贪 心 算 法 精 度 高 但 速 度 低, 启 发 式 算 法 速 度 快 但 精 度 无 保 障 为 此, 我 们 拟 设 计 高 效 的 影 响 最 大 化 算 法, 从 启 发 式 的 角 度 切 入 究 影 响 最 大 化 问 题, 分 析 发 现 贪 心 算 法 所 得 的 解 集 是 一 种 自 洽 排 序 节 点 的 边 际 影 响 力 和 它 们 的 排 序 是 自 洽 的 据 此, 我 们 提 出 直 接 通 过 寻 找 自 洽 排 序 来 求 解 影 响 最 大 化 问 题 我 们 提 出 一 个 迭 代 的 框 架 IMRank, 将 任 意 给 定 的 初 始 排 序 通 过 迭 代 调 整 的 方 式 得 到 自 洽 排 序 迭 代 框 架 包 括 两 个 步 骤 :(1) 根 据 当 前 排 序 计 算 各 个 节 点 的 边 际 影 响 力 ;(2) 按 照 边 际 影 响 力 对 节 点 行 重 新 排 序 我 们 在 理 论 上 证 明 了 算 法 的 收 敛 性, 并 在 PHY DBLP EPINIONS DOUBAN 和 LIVEJOURNAL 等 5 个 数 据 集 上 测 试 了 IMRank 的 性 能 实 验 结 表 明,IMRank 在 计 算 效 率 上 显 著 超 过 了 当 前 最 好 的 贪 心 算 法 和 启 发 式 算 法, 计 算 精 度 和 当 前 最 好 的 贪 心 算 法 相 当 该 究 长 文 发 表 在 信 息 检 索 领 域 CCF-A 类 会 议 SIGIR 2014 上 (4) 流 行 度 动 态 过 程 的 建 模 预 测 在 线 社 会 关 系 网 络 中, 消 息 之 间 相 互 竞 争 用 户 的 关 注 度 根 据 平 均 场 理 论, 对 于 单 个 消 息 而 言, 其 流 行 度 可 以 视 为 该 消 息 获 得 关 注 的 一 个 动 态 过 程 实 证 分 析 发 现, 消 息 获 得 关 注 的 过 程 受 61 科

68 科 2014 科 年 报 的 模 型, 在 预 测 流 行 度 方 面 显 著 超 过 了 基 于 时 间 序 列 自 回 归 的 模 型 和 对 数 回 归 模 型 该 究 发 表 在 人 工 智 能 领 域 CCF-A 类 会 议 AAAI 2014 上, 获 得 国 际 同 行 的 广 泛 关 注 和 跟 图 3 流 行 度 动 态 过 程 的 模 型 到 三 个 微 观 机 制 的 影 响 :(1) 适 者 生 存, 即 消 息 自 身 的 吸 引 力 对 其 最 终 的 流 行 度 起 决 定 作 用 ;(2) 富 者 愈 富, 即 消 息 的 流 行 度 越 高 越 容 易 获 得 新 的 关 注 ;(3) 时 间 效 应, 即 随 着 时 间 推 移 消 息 获 得 关 注 的 可 能 性 会 下 降 针 对 该 问 题, 我 们 提 出 了 一 种 基 于 自 增 强 泊 松 过 程 (Reinforced Poisson Process) 的 概 率 模 型, 建 模 流 行 度 动 态 过 程 的 上 述 三 个 微 观 机 制 该 模 型 是 一 种 产 生 式 模 型, 直 接 建 模 各 个 消 息 获 得 关 注 的 过 程, 可 再 现 整 个 在 线 社 会 关 系 网 络 的 流 行 度 分 布 一 步, 通 过 将 消 息 自 身 的 吸 引 力 视 为 隐 变 量, 并 为 其 引 入 一 个 共 轭 先 验, 采 用 贝 叶 斯 框 架 对 消 息 流 行 度 行 预 测, 一 步 提 高 了 预 测 的 准 确 度 以 美 国 物 理 协 会 旗 下 11 个 期 刊 从 1893 年 到 2009 年 间 的 引 文 网 络 为 例, 将 论 文 的 引 用 次 数 视 为 流 行 度, 通 过 预 测 论 文 的 引 用 次 数 来 验 证 我 们 所 提 出 模 型 的 有 效 性 实 验 表 明, 所 提 出 的 基 于 自 增 强 泊 松 过 程 大 数 据 机 器 学 习 在 大 数 据 机 器 学 习 方 向,2014 年 度 重 点 究 了 短 文 本 话 题 建 模 多 样 性 排 序 学 习 基 于 深 度 学 习 的 文 本 表 达 分 布 式 机 器 学 习 框 架 等 问 题, 取 得 的 究 如 下 : (1) 短 文 本 话 题 建 模 概 率 化 题 模 型 是 文 本 数 据 约 简 的 一 种 有 效 方 法 在 这 类 模 型 中, 一 个 文 档 被 建 模 一 个 题 的 混 合 分 布, 题 建 模 一 个 词 的 多 项 式 (multinomial) 分 布 然 而, 在 短 文 本 中 这 种 建 模 方 式 会 遇 到 严 重 的 数 据 稀 疏 性 问 题 :(1) 短 文 本 中 大 部 分 词 都 只 出 现 一 次, 因 此 词 频 信 息 对 词 相 关 性 和 重 性 判 断 没 有 区 分 度 ;(2) 由 于 短 文 本 文 档 过 短, 上 下 文 信 息 的 缺 乏 会 给 一 些 二 义 性 的 词 的 题 判 别 带 来 困 难 为 了 解 决 在 文 本 约 简 表 达 中 面 临 的 大 量 短 文 本 数 据 显 著 的 特 征 稀 疏 问 题, 提 出 了 双 词 概 率 题 模 型 (Biterm Topic Model) 来 行 有 效 的 文 本 题 表 达 学 习 其 核 心 思 想 是 直 接 建 模 全 局 的 词 共 现 关 系, 这 样 做 的 图 4 短 文 本 概 率 题 模 型 62

69 究 方 向 科 好 处 是 1) 词 共 现 关 系 包 含 了 上 下 文 信 息, 比 单 个 词 更 容 易 判 断 其 中 词 的 题 属 性 ;2) 词 共 现 关 系 文 档 长 短 无 关 虽 然 单 个 文 档 内 部 的 词 共 现 关 系 比 较 稀 疏, 但 只 数 据 足 够 多, 全 局 的 词 共 现 关 系 仍 然 很 充 分 实 验 表 明, 基 于 BTM 学 得 的 文 本 约 简 表 达, 在 分 类 性 能 上, 准 确 性 比 经 典 的 LDA 算 法 提 高 13%, 在 聚 类 性 能 的 评 价 上, 性 能 比 经 典 的 LDA 算 法 提 高 17.7% 相 关 论 文 发 表 在 数 据 挖 掘 领 域 顶 级 期 刊 TKDE 上 (2) 多 样 性 排 序 学 习 检 索 结 多 样 性 是 信 息 检 索 中 的 一 个 重 问 题, 现 存 方 法 使 用 基 于 经 验 定 义 的 函 数 来 实 现 多 样 性 的 效, 难 以 加 入 有 效 的 特 征, 也 很 难 在 实 际 中 行 调 节 我 们 提 出 将 多 样 性 问 题 看 做 一 个 学 习 的 问 题, 并 提 出 一 个 新 颖 的 关 系 排 序 学 习 的 框 架 去 解 决 该 问 题 具 体 的, 我 们 首 先 阐 述 多 样 性 排 序 问 题 是 一 个 顺 序 选 择 过 程 在 此 基 础 上, 我 们 将 排 序 函 数 定 义 为 相 关 性 得 分 多 样 性 得 分 的 组 合, 其 中, 相 关 性 得 分 传 统 排 序 学 习 中 的 定 义 类 似, 而 多 样 性 得 分 定 义 为 当 前 文 档 排 序 在 前 面 的 文 档 的 差 异 化 程 度, 具 体 数 学 表 达 : 其 中 x_i 代 表 当 前 文 档,S 代 表 已 选 择 文 档, 即 排 序 在 前 面 的 文 档,X 代 表 该 查 询 下 的 待 选 文 档 集,R_i 代 表 其 他 文 档 x_i 的 关 系 张 量,h_S 代 表 多 样 性 特 征 向 量, 具 体 的, 可 用 如 下 三 种 形 式 : 在 论 文 中, 我 们 使 用 了 包 括 文 档 内 容 多 样 性 特 征, 子 话 题 多 样 性 特 征, 链 接 相 关 的 多 样 性 特 征 等 六 种 不 同 特 征 需 注 意 的 是, 我 们 提 出 的 框 架 是 一 般 的, 可 以 处 理 其 他 特 征 的 情 况 在 排 序 函 数 的 基 础 上, 我 们 提 出 使 用 Plackett-Luce 模 型 的 次 序 化 损 失 为 学 习 的 目 标, 最 终 使 用 极 大 似 然 为 损 失, 使 用 梯 度 下 降 方 法 来 行 求 解 实 验 效 标 明 我 们 方 法 的 有 效 性, 如 下 图 所 示 相 关 论 文 发 表 在 信 息 检 索 顶 级 国 际 会 议 SIGIR2014. 跨 媒 体 计 算 2014 年 度 积 极 推 科 仪 器 制 项 目 和 院 地 合 作, 坚 固 在 国 家 互 联 网 音 视 频 监 管 任 务 中 的 地 位, 在 学 术 究 关 键 技 术 应 用 和 项 目 申 请 三 个 方 面 取 得 了 显 著 的 学 术 究 方 面, 在 相 似 视 频 检 测 技 术 语 义 概 念 检 测 技 术 和 高 维 特 征 索 引 技 术 的 究 上 取 得 了 突 破 : 提 出 了 提 出 基 于 分 段 稀 疏 表 示 的 语 义 基 元 视 觉 关 键 词 方 法, 实 现 了 高 达 上 百 万 维 的 视 觉 关 键 词 快 速 提 取, 码 表 内 存 占 用 仅 为 传 统 方 法 的 1/1000; 提 出 了 稀 疏 集 学 习 的 视 觉 语 义 识 别 方 法, 解 决 了 大 规 模 训 练 集 的 快 速 训 练 和 识 别 问 题, 识 别 各 类 别 仅 需 11 毫 秒 发 表 多 篇 高 水 平 论 文 : 包 括 国 际 顶 级 期 刊 ACM TIST 1 篇 (SCI IF=9.39),IEEE T-IP 2 篇 (CCF A 类 期 刊 ),IEEE T-MM 4 篇 ; 国 际 顶 级 会 议 ACM Multimedia 长 文 2 篇 关 键 技 术 应 用 方 面, 相 关 核 心 技 术 在 互 联 网 音 视 频 分 析 和 大 规 模 社 会 媒 体 数 据 分 析 中 得 到 了 良 好 应 用, 国 际 计 算 机 法 证 领 域 最 著 名 公 司 冰 岛 Videntifier 公 司 引 入 我 们 的 语 义 概 念 检 测 技 术, 为 其 承 担 建 设 的 国 际 刑 警 组 织 反 儿 童 性 剥 削 数 据 库 ICSE 提 供 关 键 技 术, 荣 获 2014 年 度 北 京 市 科 学 技 术 一 等 奖 63 科

70 科 2014 科 年 报 生 物 信 息 学 2014 年 度 继 续 在 计 算 蛋 白 质 组 学 及 其 相 关 领 域 开 深 入 究 蛋 白 质 鉴 定 方 面,pFind 团 队 完 定 量 分 析 软 件 pquant, 突 破 了 分 析 化 学 领 域 流 国 际 期 刊 Analytical Chemistry; 完 蛋 白 质 鉴 定 新 一 代 引 擎 pfind 3, 实 现 定 性 定 量 综 合 速 度 精 度 领 先 ; 连 续 第 三 次 办 中 国 计 算 蛋 白 质 组 学 讨 会 在 糖 的 质 谱 鉴 定 方 面, 提 出 了 多 级 质 谱 鉴 定 的 层 次 贝 叶 斯 模 型, 有 效 融 合 了 上 一 级 质 谱 鉴 定 信 息 到 下 一 级 中, 依 据 最 大 熵 的 原 则 指 导 质 谱 鉴 定 中 的 谱 峰 选 择 ; 在 蛋 白 质 结 构 预 测 方 面, 参 加 CASP-11 比 赛, 取 得 第 九 名 和 第 10 名 中 国 科 学 院 知 识 创 新 工 程 重 方 向 项 目 非 编 码 RNA 和 系 统 生 物 学 网 络 分 析 算 法 究 非 编 码 RNA 调 控 网 络 及 功 能 究, 通 过 结 题 验 收 ; NONCODE 数 据 库 第 四 次 升 级, 升 级 文 章 发 表 在 Nucleic Acids Research 杂 志 围 绕 生 物 显 微 图 像 处 理 和 三 维 重 构 技 术, 提 出 一 种 大 分 子 复 合 体 多 重 构 象 的 三 维 结 构 局 部 优 化 算 法, 提 高 精 度 10%-20%; 提 出 一 种 先 验 约 束 的 重 构 算 法 和 图 像 增 强 算 法, 提 高 重 构 结 的 精 度 ; 提 出 一 种 新 的 超 分 辨 像 算 法, 提 高 了 原 有 算 法 的 空 间 和 时 间 分 辨 率 虚 拟 现 实 2014 年 度 在 人 体 运 动 仿 真 群 体 运 动 仿 真 图 5 超 分 辨 光 学 像 实 验 结 (a)200 帧 衍 射 图 像 的 叠 加 图 (b) 使 用 原 有 像 算 法 的 重 构 结 (c) 我 们 方 法 的 重 构 结 (d) 左 图 为 b c 区 域 的 放 大 比 较, 右 图 为 线 条 上 的 密 度 曲 线 其 中 a b c 图 比 例 尺 为 200nm,d 图 为 100nm 64

71 究 方 向 科 火 焰 等 自 然 现 象 建 模 仿 真 虚 拟 体 验 技 术 开 了 究 工 作 本 年 度 代 表 性 工 作 包 括 : 在 群 体 运 动 仿 真 方 面, 重 点 究 并 提 出 了 一 种 高 效 车 道 网 络 语 义 表 示 方 法, 能 够 支 持 车 辆 运 动 仿 真 中 里 程 信 息 的 快 速 三 维 转 换 和 周 边 路 况 查 询, 有 效 提 高 车 辆 运 动 仿 真 计 算 的 效 率 ; 究 并 提 出 一 种 群 集 行 为 建 模 方 法, 从 心 理 和 生 理 机 制 出 发 描 述 多 维 情 绪 状 态 对 人 群 聚 集 行 为 的 影 响, 实 现 逼 真 群 集 行 为 的 建 模 仿 真 基 于 相 关 技 术 开 发 的 核 电 周 边 人 员 撤 离 模 拟 系 统, 完 秦 山 核 电 厂 周 边 人 口 撤 离 模 拟 的 示 范 应 用, 通 过 仿 真 不 同 辐 射 源 项 不 同 天 气 不 同 交 通 情 况 下 的 人 口 的 撤 离, 为 影 响 撤 离 关 键 因 素 的 究 和 分 析 提 供 科 学 依 据 分 布 式 计 算 2014 年 度 对 科 目 标 行 凝 练, 对 相 关 科 方 向 行 调 整, 聚 焦 于 云 计 算 平 台 及 其 应 用 开 发 两 个 方 面, 取 得 了 如 下 : 在 系 统 开 发 及 应 用 方 面, 项 目 组 针 对 教 育 行 业 对 虚 拟 化 教 学 应 用 的 需 求, 在 自 有 的 云 计 算 平 台 上 设 计 开 发 了 面 向 高 等 院 校 中 等 / 高 等 职 业 院 校 的 虚 拟 化 教 学 应 用 系 统 新 疆 大 学, 杭 州 电 子 科 技 大 学 等 单 位 合 作 筹 建 云 计 算 实 验 室, 虚 拟 化 教 育 应 用 得 到 具 体 应 用 在 项 目 争 取 方 面, 争 取 到 国 家 基 金 委 项 目 30 万, 电 科 院 横 向 项 目 50 万 在 关 键 技 术 究 方 面, 在 虚 拟 化 技 术 海 云 计 算 方 面 取 得 多 项 关 键 技 术, 相 关 论 文 已 发 表 在 IPDPS workshop 和 IEEE TPDS 等 国 际 会 议 和 重 期 刊 上 计 算 机 基 础 算 法 2014 年 度 围 绕 着 社 会 网 络 博 弈 论 相 关 算 法 传 统 计 算 复 杂 性 无 差 错 量 子 算 法 等 三 方 面 行 了 深 入 的 究 : 首 次 提 出 了 社 会 网 络 中 有 概 率 保 证 的 影 响 力 最 大 化 问 题 并 给 出 了 O(log(n)) 的 近 似 算 法, 十 年 来 首 次 改 了 判 定 树 究 中 sensitivity-block sensitivity 猜 想 中 的 下 界 和 指 数 上 界, 在 消 息 传 递 模 型 下 给 出 了 包 括 解 线 性 方 程 组 等 在 内 的 多 个 问 题 的 最 优 通 信 复 杂 度 上 下 界, 对 无 差 错 量 子 算 法 开 了 初 步 究 14 年 共 发 表 会 议 论 文 5 篇,SCI 期 刊 论 文 1 篇, 包 括 ICALP, DISC, KDD, ISAAC, WINE 等 会 议 和 Theoretical Computer Science 等 期 刊 数 据 存 储 技 术 本 年 度 数 据 存 储 技 术 在 海 云 存 储 多 元 数 据 服 务 器 高 可 靠 存 储 服 务 器 方 面 有 阶 段, 数 据 集 群 基 于 大 粒 度 子 卷 行 负 载 分 布 定 位 均 衡, 突 破 全 异 步 分 布 式 元 数 据 一 致 性 协 议 关 键 技 术, 可 扩 至 数 百 台 元 数 据 服 务 器 ; 搭 建 了 包 含 16 台 元 数 据 服 务 器 原 型 系 统, 实 测 支 持 100 Billion 文 件, 规 模 比 肩 谷 歌 文 件 系 统 ; 支 持 高 可 靠 的 网 络 盘 阵 可 容 忍 节 点 级 故 障, 经 完 善 已 达 产 品 级 熟 度, 在 中 科 院 声 学 所 网 络 信 息 中 心 等 单 位 图 6 BWRAID 高 可 靠 阵 列 系 统 示 意 图 65 科

72 科 2014 科 年 报 图 7 高 通 量 众 核 处 理 器 DPU-m 芯 片 图 8 高 通 量 视 频 数 据 40 路 实 时 转 码 行 了 部 署 围 绕 以 上 究 内 容 顺 利 完 了 院 先 导 院 重 点 部 署 项 目 的 相 关 科 任 务 和 年 度 考 核 数 据 存 储 技 术 究 中 心 在 学 术 培 养 方 面 持 续 努 力, 在 2014 年 计 算 机 学 会 全 国 存 储 大 会 上 获 得 了 5 篇 优 秀 论 文 中 的 3 篇, 并 获 得 其 中 的 第 一 二 名 高 通 量 媒 体 大 数 据 众 核 处 理 器 DPU-m 面 向 媒 体 大 数 据 应 用 的 高 通 量 众 核 处 理 器 DPU-m 功 流 片 该 芯 片 采 用 TSMC 40nm 工 艺, 芯 片 面 积 54 mm2, 处 理 器 频 800MHz, 含 有 220 个 处 理 部 件, 单 芯 片 功 耗 不 超 过 3W 基 于 DPU-m 众 核 处 理 器 制 的 高 通 量 媒 体 大 数 据 处 理 加 速 卡, 其 正 常 工 作 时 的 单 卡 功 耗 不 超 过 19W, 在 视 频 数 据 编 解 码 处 理 器 方 面, 单 卡 性 能 现 今 视 频 数 据 处 理 领 域 的 流 服 务 器 Intel 的 Sandy Bridge 4 核 相 比, 性 能 功 耗 比 可 达 其 的 数 十 倍 以 上 面 向 数 据 中 心 的 新 型 计 算 机 体 系 结 构 : PARD 传 统 的 指 令 集 (ISA) 抽 象 体 系 结 构 接 口 无 法 传 递 更 多 应 用 信 息 到 底 层 硬 件 ( 如 安 全 级 别 QoS 需 求 等 ), 导 致 硬 件 无 法 区 分 不 同 安 全 级 别 或 不 同 QoS 需 求 的 应 用, 从 而 在 硬 件 层 次 出 现 应 用 间 相 互 干 扰 传 统 抽 象 接 口 的 不 足 已 对 云 计 算 互 联 网 等 新 兴 应 用 场 景 带 来 了 负 面 影 响 例 如, 2013 年 Google 最 新 数 据 表 明 包 含 在 线 应 用 的 数 据 中 心 CPU 利 用 率 依 然 只 有 30% 左 右, 但 不 考 虑 QoS 只 运 行 离 线 批 处 理 作 业 的 数 据 中 心 则 能 达 到 75% 的 CPU 利 用 率 针 对 数 据 中 心 环 境 下 资 源 利 用 率 应 用 服 务 质 量 之 间 的 矛 盾 及 其 原 因, 先 计 算 机 系 统 究 中 心 前 沿 系 统 小 组 提 出 一 种 新 计 算 机 体 系 结 构 PARD(Programmable Architecture for Resource-on-Demand) PARD 核 心 思 想 是 将 计 算 机 看 作 是 小 型 网 络, 将 软 件 定 义 网 络 SDN 思 想 应 用 到 计 算 机 体 系 结 构, 在 计 算 机 硬 件 资 源 管 理 机 制 中 引 入 网 络 QoS 技 术, 提 供 新 的 接 口 运 行 应 用 将 高 层 语 义 信 息 传 递 到 底 层 硬 件, 从 而 在 硬 件 上 支 持 资 源 容 量 隔 离 性 能 隔 离, 使 数 据 中 心 能 在 保 障 关 键 应 用 服 务 质 量 的 前 提 下 提 高 资 源 利 用 率 PARD 已 华 为 联 合 申 请 了 包 含 多 项 高 价 值 专 利 的 专 利 群 以 及 国 际 专 利, 并 且 在 学 术 上 已 被 计 算 机 系 统 领 域 国 际 顶 级 会 议 ASPLOS 2015 录 用 66

73 究 方 向 科 图 9 计 算 机 可 以 看 做 是 网 络 图 10 PARD 总 体 系 统 结 构 大 数 据 基 准 测 试 程 序 集 :BigDataBench BigDataBench 是 一 个 开 源 的 大 数 据 基 准 测 试 集 BigDataBench 包 括 14 个 数 据 集, 可 以 生 PB 规 模 的 文 本 图 表 数 据 同 时 BigDataBench 包 括 搜 索 引 擎 电 子 商 务 社 交 网 络 多 媒 体 生 物 信 息 学 等 5 个 应 用 领 域 的 33 个 典 型 负 载 BigDataBench 发 布 后, 独 立 IP 访 问 累 计 近 12,000 次, 被 剑 桥 三 星 UT Austin OSH 等 多 个 国 际 知 名 学 术 团 体 和 工 业 界 使 用 并 公 开 发 表 论 文, 其 中 剑 桥 大 学 的 团 队 为 ARM 处 理 器 的 创 始 团 队 ;BigDataBench 在 欧 盟 组 织 SPEC 组 织 等 在 大 数 据 相 关 报 告 中 引 用 ;BigDataBench 已 经 联 合 工 信 部 电 信 院 标 准 化 所 制 定 大 数 据 测 试 标 准 并 完 技 术 需 求 和 测 试 规 范 撰 写 BigDataBench 的 相 关 论 文 发 表 于 体 系 结 构 67 科

74 科 2014 科 年 报 图 11 BigDataBench 领 域 著 名 会 议 HPCA-2014 并 获 得 负 载 分 析 领 域 事 长 及 其 他 政 府 人 员 以 及 残 疾 人 的 广 泛 好 评 另 著 名 会 议 IISWC-2013 的 Best Paper Award 同 外, 面 向 智 力 残 疾 人 和 老 人 / 儿 童 发 的 防 走 时 BigDataBench 在 HPCA 2013 大 会 上 行 了 失 定 位 胸 卡, 获 北 京 市 残 疾 人 辅 助 器 具 金 点 子 Tutorial, 并 受 邀 参 加 MICRO 2014 的 Tutorial 创 意 发 明 活 动 三 等 奖 面 向 视 力 障 碍 人 士 发 的 可 穿 戴 导 盲 避 障 系 统, 能 实 时 鲁 棒 检 测 和 反 馈 前 残 疾 人 信 息 无 障 碍 建 设 方 路 况 及 障 碍 物 信 息 相 关 系 统 在 2014 国 际 福 普 适 计 算 究 中 心 在 残 疾 人 信 息 无 障 碍 建 设 祉 博 览 会 上 行 了 示, 获 得 了 广 泛 关 注 方 面 继 续 发 力 中 心 以 残 疾 人 的 基 本 需 求 为 导 向, 从 残 疾 人 参 远 程 信 访 维 权 活 动 的 实 际 需 求 出 发 制 了 残 疾 人 远 程 信 息 无 障 碍 交 流 系 统 该 系 统 能 够 实 现 简 便 易 操 作 自 然 状 态 的 多 方 远 距 离 可 视 交 流 任 务 协 同, 从 而 为 残 疾 人 提 供 不 出 社 区 村 情 况 下 的 无 障 碍 信 访 维 权 服 务 同 时 为 残 疾 人 服 务 机 构 实 现 高 效 的 视 频 会 议 和 监 控 管 理, 提 升 残 疾 人 基 层 服 务 的 信 息 化 水 平 目 前, 系 统 已 经 功 部 署 在 北 京 市 16 个 区 县 的 残 疾 人 温 馨 家 园, 受 到 中 国 残 疾 人 联 合 会 理 图 12 北 京 市 残 疾 人 远 程 无 障 碍 交 流 系 统 部 署 示 意 图 68

75 大 规 模 网 络 视 频 处 理 内 容 分 析 关 键 技 术 及 应 用 获 奖 大 规 模 网 络 视 频 处 理 内 容 分 析 关 键 技 术 及 应 用 为 了 促 网 络 视 频 信 息 消 费 的 发, 同 时 加 强 网 络 视 频 内 容 监 管, 保 障 网 络 视 频 产 业 健 康 有 序 长, 项 目 在 国 家 863 计 划 北 京 市 科 技 计 划 国 家 自 然 科 学 基 金 的 支 持 下, 开 大 规 模 网 络 视 频 处 理 内 容 分 析 关 键 技 术 究 及 应 用 项 目 的 技 术 创 新 点 有 :1) 发 明 了 一 套 视 频 编 解 码 优 化 及 适 配 处 理 方 法, 有 效 提 升 编 解 码 处 理 速 度 和 解 码 重 建 的 视 觉 质 量, 满 足 实 际 应 用 对 带 宽 实 时 性 及 功 耗 的 求, 同 时 能 够 高 效 适 配 不 同 终 端 特 性 2) 发 明 了 一 套 适 用 于 大 规 模 相 似 视 频 检 测 的 特 征 提 取 匹 配 高 维 索 引 方 法, 实 现 了 高 速 高 精 度 的 大 规 模 相 似 视 频 检 测 3) 发 明 了 一 种 适 用 于 大 规 模 网 络 数 据 的 视 觉 语 义 概 念 训 练 和 检 测 框 架, 能 够 有 效 应 对 复 杂 变 化 的 网 络 视 频 数 据, 具 有 较 高 的 训 练 效 率 和 检 测 精 度 4) 发 明 了 一 种 网 络 视 频 话 题 检 测 跟 踪 方 法, 解 决 了 对 稀 疏 噪 声 大 的 网 络 数 据 行 话 题 检 测 和 热 点 话 题 发 现 的 难 题 5) 发 明 了 一 套 分 布 式 采 集 框 架 策 略, 实 现 了 大 规 模 网 络 视 频 数 据 的 高 效 采 集 和 相 关 信 息 精 确 抽 取 项 目 获 国 家 授 权 发 明 专 利 19 项, 在 IEEE T-MM T-CSVT 等 著 名 国 际 学 术 期 刊 及 顶 级 国 际 会 议 上 发 表 论 文 48 篇, 获 3 次 著 名 国 际 会 议 最 佳 论 文 奖, 在 视 频 检 索 国 际 评 测 TRECVID 中 取 得 第 一 名 的 绩 项 目 在 网 络 视 频 服 务 和 国 家 互 联 网 视 音 频 监 管 领 域 取 得 大 规 模 应 用, 近 三 年 直 接 经 济 效 益 万 元, 间 接 经 济 效 益 1150 万 元 由 于 技 术 性 能 先, 项 目 所 发 的 手 机 视 频 服 务 平 台 被 选 为 中 国 移 动 和 央 视 网 合 作 开 的 手 机 视 频 业 务 的 运 营 平 台, 取 得 了 显 著 的 经 济 效 益 项 目 在 国 家 互 联 网 视 音 频 监 管 管 业 务 部 门 国 家 计 算 机 网 络 信 息 安 全 管 理 中 心 和 国 家 广 电 总 局 信 息 网 络 视 听 节 目 传 播 监 管 中 心 取 得 功 应 用, 在 一 系 列 国 家 网 络 信 息 安 全 重 大 专 项 任 务 中 发 挥 了 重 作 用, 为 全 面 提 升 国 家 互 联 网 视 音 频 监 管 能 力 提 供 了 关 键 技 术 系 统, 社 会 效 益 显 著 该 项 目 由 中 国 科 学 院 计 算 技 术 究 所 北 京 北 纬 通 信 科 技 股 份 有 限 公 司 北 京 神 州 天 脉 网 络 计 算 机 有 限 公 司 共 同 完, 荣 获 2014 年 度 北 京 市 科 学 技 术 一 等 奖 69 科

76 科 2014 科 年 报 结 题 验 收 的 代 表 性 面 向 IMT-Advanced 增 强 多 媒 体 多 播 技 术 面 向 IMT-Advanced 增 强 多 媒 体 多 播 技 术 ( 课 题 编 号 :2010ZX ) 是 由 计 算 所 牵 头 的 新 一 代 宽 带 无 线 移 动 通 信 网 国 家 科 技 重 大 专 项 课 题, 执 行 期 为 2010 年 1 月 至 2013 年 6 月,2014 年 5 月 23 日 顺 利 通 过 工 信 部 验 收 本 课 题 的 究 内 容 及 包 括 : 1. 增 强 多 媒 体 多 播 传 输 技 术 提 出 了 基 于 叠 加 码 的 高 能 效 单 播 多 播 混 合 业 务 的 机 会 多 播 方 法 针 对 多 播 传 输 的 MIMO 技 术 优 化 单 频 网 多 基 站 协 同 分 集 传 输 机 制 等, 从 而 提 高 了 IMT-Advanced 系 统 中 的 多 播 传 输 容 量 和 质 量 2. 增 强 多 媒 体 多 播 无 线 资 源 管 理 提 出 了 包 括 单 小 区 多 播 资 源 分 配 单 频 网 资 源 管 理 以 及 单 频 网 单 小 区 多 播 业 务 的 资 源 动 态 复 用 等 方 法, 充 分 考 虑 不 同 业 务 的 特 性, 在 不 影 响 单 播 业 务 性 能 的 前 提 下, 提 高 系 统 对 多 播 业 务 的 提 供 能 力 3. 保 障 多 播 可 靠 分 发 的 网 络 层 分 发 技 术 提 出 了 基 于 数 字 喷 泉 编 码 的 多 播 数 据 传 输 方 式 协 作 多 播 机 制 多 播 业 务 同 步 方 法 移 动 性 支 持 方 法 等, 为 此 提 高 了 多 播 传 输 的 可 靠 性 4. 增 强 多 媒 体 多 播 网 络 部 署 优 化 技 术 提 出 了 包 括 单 频 网 区 域 选 择 拆 分 动 态 调 整 等 部 署 优 化 方 案, 提 高 单 频 网 传 输 的 频 谱 效 率 ; 同 时, 对 广 域 多 播 传 输 中 继 协 助 传 输 等 机 制 行 了 究, 提 出 了 相 关 的 融 合 组 网 方 案 5. 增 强 多 媒 体 多 播 协 议 面 向 IMT-Advanced 系 统 设 计 增 强 多 媒 体 多 播 核 心 协 议 内 容, 包 括 单 频 网 管 理 多 播 单 播 业 务 信 道 复 用 MBMS 服 务 连 续 性 保 障 MBMS 计 数 等, 参 完 了 宽 带 无 线 多 媒 体 系 图 1 单 频 网 多 播 仿 真 环 70

77 面 向 IMT-Advanced 增 强 多 媒 体 多 播 技 术 图 2 支 持 广 域 覆 盖 的 多 媒 体 多 播 混 合 组 网 统 的 空 中 接 口 国 家 标 准 ( T-339) 的 制 定 6. 验 证 平 台 制 实 现 了 支 持 IMT-Advanced 增 强 多 媒 体 多 播 的 仿 真 平 台 以 及 原 型 验 证 平 台, 为 增 强 多 媒 体 多 播 技 术 验 证 提 供 试 验 环 境 其 中, 仿 真 验 证 平 台 支 持 面 向 IMT-Advanced 的 单 小 区 和 单 频 网 多 播 功 能, 能 够 支 持 从 链 路 级 到 系 统 级 的 多 播 新 技 术 验 证 ; 原 型 验 证 系 统 物 理 层 基 于 OFDM 技 术, 能 同 时 支 持 数 据 语 音 和 多 媒 体 业 务, 支 持 单 播 和 多 播 传 输 本 课 题 在 增 强 多 媒 体 多 播 协 议 框 架 的 基 础 上, 究 了 包 括 物 理 传 输 无 线 资 源 管 理 多 小 区 数 据 分 发 和 网 络 部 署 等 几 个 方 面 的 关 键 技 术, 利 用 分 层 和 协 同 的 方 法 极 大 的 优 化 了 系 统 性 能 同 时, 课 题 的 输 出 通 过 专 利 和 IMT-A 标 准 的 形 式 行 落 实 具 体 的, 申 请 了 25 项 专 利, 并 通 过 积 极 参 加 国 内 国 际 标 准 化 工 作, 提 交 了 28 项 项 标 准 提 案, 部 分 提 案 已 经 被 标 准 组 织 接 纳, 提 高 了 我 国 在 IMT-Advanced 标 准 中 自 知 识 产 权 的 比 例 从 而 促 我 国 蜂 窝 网 络 多 媒 体 多 播 业 务 的 发 和 推 动 IMT-Advanced 系 统 的 产 业 化 步 伐 图 3 原 型 验 证 系 统 71 科

78 科 2014 科 年 报 结 题 验 收 的 代 表 性 图 像 视 频 处 理 国 家 自 然 科 学 基 金 杰 出 青 年 基 金 项 目 图 像 视 频 处 理 于 2014 年 12 月 25 日 在 北 京 通 过 了 验 收 该 项 目 的 执 行 时 间 是 2011 年 1 月 至 2014 年 12 月 本 项 目 旨 在 究 图 像 视 频 处 理 中 的 表 示 和 识 别 等 基 础 性 问 题 及 其 在 检 测 识 别 和 编 码 等 方 面 的 应 用 探 索 建 立 高 效 的 层 次 化 图 像 视 频 表 示 模 型, 实 现 局 部 特 征 表 示 全 局 特 征 表 示 的 过 渡 和 统 一, 同 时 兼 顾 表 示 的 判 别 和 重 构 能 力 经 过 四 年 究, 项 目 所 取 得 的 如 下 : 1. 深 入 究 了 图 像 集 合 的 流 形 表 示 方 法, 提 出 了 一 种 具 有 重 构 能 力 的 流 形 学 习 方 法 最 大 线 性 嵌 入 (Maximal Linear Embedding, MLE) 以 及 利 用 流 形 间 距 离 的 通 用 识 别 框 架 ; 提 出 了 一 种 通 过 流 形 对 齐 行 先 验 知 识 迁 移 的 方 法, 并 提 出 了 利 用 流 形 相 似 性 从 局 部 稠 密 数 据 集 构 建 全 局 稠 密 数 据 集 的 方 法 2. 在 稀 疏 和 紧 致 表 示 方 面, 提 出 了 一 种 稀 疏 编 码 的 局 部 描 述 方 法 和 一 种 结 构 化 稀 疏 的 线 性 判 别 分 析 方 法, 并 将 稀 疏 约 束 用 于 单 样 本 识 别 的 知 识 迁 移, 以 及 图 像 重 构 的 基 底 选 择 利 用 稀 疏 和 紧 致 表 示, 提 出 了 一 种 同 时 将 图 像 质 量 分 析 视 频 帧 选 择 待 识 别 对 像 对 齐 和 多 帧 图 像 同 时 表 达 识 别 的 框 架, 用 于 视 频 对 象 的 识 别 分 析, 取 得 了 明 显 的 效 3. 在 图 像 / 视 频 的 层 次 化 多 视 表 示 方 面, 提 出 了 一 种 跨 视 的 图 嵌 入 方 法 以 及 多 视 判 别 分 析 方 法, 通 过 将 所 有 视 图 的 类 内 变 化 和 类 间 变 化 ( 同 时 考 虑 视 图 间 视 图 内 ) 结 合 到 一 起, 最 终 形 式 化 Rayleigh 熵 的 形 式, 从 而 得 到 一 个 判 别 式 的 公 共 子 空 间, 提 供 了 同 时 度 量 多 个 视 图 的 方 法 ; 提 出 了 一 种 异 质 空 间 距 离 度 量 的 方 法, 为 跨 空 间 表 达 提 供 了 一 种 新 的 度 量 手 段 跨 空 间 的 表 示 及 其 距 离 度 量 为 解 决 复 杂 变 化 下 的 识 别 问 题 提 供 了 有 效 的 方 法 4. 在 纹 理 表 示 方 面, 提 出 了 一 种 考 虑 结 构 相 似 性 的 纹 理 描 述 子, 使 得 描 述 子 的 数 值 和 纹 理 的 结 构 相 关 联, 从 而 可 以 和 其 他 描 述 方 式 相 结 合, 用 于 纹 理 的 分 类 ; 利 用 多 层 谱 聚 类 行 视 频 的 分 割 表 示, 并 利 用 多 层 网 络 结 构 建 模 动 态 视 频, 可 以 实 现 高 效 的 动 态 纹 理 合, 这 一 方 法 还 可 用 于 视 频 分 类 和 视 频 分 割 等 多 个 不 同 的 任 务 5. 在 特 征 定 位 方 面, 提 出 了 利 用 多 维 度 上 下 文 信 息 的 特 征 定 位 方 法, 综 合 利 用 包 括 图 像 内 图 像 序 列 间 同 类 别 图 像 间 等 不 同 关 联 信 息, 提 高 了 大 尺 度 复 杂 变 化 和 在 缺 乏 明 显 纹 理 结 构 区 域 72

79 图 像 视 频 处 理 的 定 位 精 度, 改 善 了 复 杂 像 条 件 下 的 人 脸 识 别 的 性 能 在 本 项 目 支 持 下, 项 目 组 在 本 领 域 流 刊 物 和 会 议 上 发 表 论 文 50 篇 ( 国 际 刊 物 论 文 15 篇, 国 际 会 议 论 文 33 篇, 国 内 刊 物 论 文 2 篇 ), 其 中 含 CCF A 类 期 刊 (TPAMI, TIP, IJCV) 论 文 7 篇, CCF A 类 会 议 (ICCV CVPR) 论 文 7 篇, 上 述 论 文 据 Google Scholar 统 计 累 计 引 用 400 余 次, 其 中 单 篇 引 用 超 过 20 次 的 有 8 篇 ; 获 授 权 国 家 发 明 专 利 11 项 ; 获 Emotion Recognition in the Wide 2014 竞 赛 和 FG 2015 Video Person Recognition Evaluation 的 第 一 名 ; 团 队 员 一 人 获 基 金 委 优 青 资 助 培 养 博 士 8 人, 获 中 科 院 优 博 论 文 和 CCF 优 博 论 文 奖 励 各 一 项 在 国 际 交 流 方 面, 作 为 大 会 席 等 员 参 承 办 了 IEEE International Conference on Automatic Face and Gesture Recognition 2013 (FG2013) IEEE International Symposium on Circuits and Systems 2013 (ISCAS 2013) IEEE International Conference on Multimedia and Expo 2014 (ICME 2014) 等 大 会, 项 目 负 责 人 应 邀 多 次 赴 欧 洲 讲 授 短 期 课 程 和 交 流, 并 在 DICTA 2014 上 做 特 邀 大 会 报 告 参 撰 写 完 国 家 标 准 一 项,IEEE 标 准 两 项, 获 得 国 家 科 技 步 二 等 奖 一 项 IEEE FG2013 组 委 会 合 影 跨 越 发 持 续 发 73 科

80 科 2014 科 年 报 结 题 验 收 的 代 表 性 Web 搜 索 挖 掘 的 新 理 论 和 新 方 法 国 家 自 然 科 学 基 金 重 点 项 目 Web 搜 索 挖 掘 的 新 理 论 和 新 方 法 支 持 舆 情 监 控 的 Web 搜 索 挖 掘 的 理 论 方 法 究 2013 年 12 月 在 南 京 通 过 了 会 议 验 收,2014 年 2 月 提 交 了 正 式 的 结 题 报 告 该 项 目 起 止 时 间 是 2010 年 1 月 至 2013 年 12 月, 项 目 立 足 于 Web 信 息 处 理 的 多 维 度 不 确 定 性 演 化 性 等 挑 战 性 科 学 问 题, 从 社 会 舆 情 计 算 和 新 型 Web 搜 索 挖 掘 的 实 际 需 求 出 发, 提 出 Web 信 息 处 理 的 新 理 论 新 方 法, 为 网 络 舆 情 监 测 预 警 等 新 型 应 用 奠 定 理 论 技 术 基 础 在 基 于 维 度 挖 掘 的 多 维 计 算 理 论, 大 规 模 信 息 处 理 的 不 确 定 性 计 算 理 论, 基 于 复 杂 系 统 网 络 模 型 的 聚 集 计 算 理 论 等 三 个 科 学 问 题 的 究 上 取 得 了 突 出, 分 别 重 点 究 了 网 络 内 容 计 算 的 不 确 定 性 理 论 多 维 度 的 话 题 模 型 理 论 和 复 杂 网 络 模 型 理 论 在 关 键 技 术 层 面 解 决 了 国 家 舆 情 分 析 面 临 的 Web 搜 索 和 挖 掘 的 关 键 问 题 在 社 交 网 络 的 个 性 化 搜 索 方 面, 提 出 了 基 于 用 户 搜 索 行 为 分 析 的 高 效 查 询 推 荐 基 于 MapReduce 模 型 的 范 围 分 析 优 化, 及 基 于 指 纹 的 文 档 集 快 速 搜 索 等 技 术 ; 在 网 络 话 题 发 现 演 化 分 析 方 面, 提 出 了 基 于 群 体 智 慧 的 微 博 流 新 事 件 检 测 算 法 和 基 于 情 感 突 发 的 在 线 突 发 事 件 检 测 模 型 ; 在 社 区 发 现 演 化 分 析 方 面, 提 出 了 不 完 全 信 息 社 交 网 络 的 社 区 发 现 方 法 及 结 合 社 区 属 性 熵 的 社 区 发 现 方 法 ; 在 网 络 舆 情 态 势 分 析 方 面, 提 出 了 微 博 事 件 中 的 公 众 关 注 点 演 化 分 析 算 法 基 于 多 关 系 网 络 的 话 题 层 次 影 响 力 个 体 挖 掘 基 于 多 元 情 感 向 量 的 情 感 演 化 分 析 技 术, 以 及 基 于 爆 炸 性 渗 流 的 信 息 传 播 分 析 方 法 基 于 上 述 关 键 技 术 的 突 破, 开 发 了 中 科 天 玑 网 络 舆 情 系 统 等 产 品 和 系 统, 在 国 家 舆 情 分 析 领 域 中 得 到 应 用 验 证 项 目 在 国 内 外 本 领 域 重 的 学 术 刊 物 和 会 议 上 发 表 论 文 196 篇, 发 表 论 文 数 是 计 划 的 2.45 倍, 其 中 在 IEEE TKDE Physical Review E IEEE Translation PLoS ONE 等 国 际 一 流 刊 物 发 表 18 篇, 在 SIGIR CIKM WWW NIPS WSDM 等 Web 搜 索 挖 掘 国 际 顶 级 学 术 会 议 上 发 表 21 篇, 其 中,SCI 检 索 33 篇 EI 检 索 108 篇 另 外, 有 4 篇 会 议 文 章 获 得 最 佳 论 文 / 学 生 论 文 奖, 包 括 查 询 意 图 感 知 的 相 似 度 度 量 方 法 获 CIKM 2011 最 佳 论 文 奖, Top-k 排 序 学 习 获 ACM SIGIR 2012 最 佳 学 生 论 文 奖, 一 种 基 于 表 情 符 号 的 在 线 突 发 事 件 检 测 模 型 获 NDBC2013 最 佳 74

81 Web 搜 索 挖 掘 的 新 理 论 和 新 方 法 论 文 奖, 增 强 型 协 同 知 识 获 取 及 共 享 系 统 究 获 第 27 次 全 国 计 算 机 安 全 大 会 最 佳 论 文 奖 项 目 申 请 专 利 33 项 获 得 授 权 专 利 8 项, 是 计 划 的 4 倍 以 上 ; 获 得 授 权 软 著 17 项 获 批 国 家 通 信 行 业 标 准 3 项, 亦 超 过 计 划 的 4 倍 ; 获 国 家 科 技 步 二 等 奖 1 项 电 子 学 会 电 子 信 息 科 学 技 术 一 等 奖 1 项 ; 培 养 博 士 硕 士 究 生 81 人, 博 士 后 6 人, 为 本 究 领 域 培 养 青 年 学 术 带 头 人 11 人, 培 养 究 生 数 是 计 划 的 2.7 倍, 培 养 青 年 带 头 人 是 计 划 的 3.6 倍 此 外, 项 目 执 行 期 间, 项 目 组 共 办 / 承 办 国 际 国 内 学 术 / 技 术 会 议 13 次, 共 7000 余 人 次 具 体 组 织 了 第 四 - 六 届 ( ) 中 国 Hadoop 大 数 据 技 术 大 会 (HBTC), 第 六 - 九 届 ( ) 全 国 信 息 检 索 学 术 会 议 (CCIR), 第 一 届 (2013)CCF 大 数 据 学 术 会 议, 第 一 二 届 ( ) 未 来 数 据 论 坛 (FFD), 第 一 届 (2013) 大 数 据 挖 掘 理 解 国 际 Workshop(BigMUD), 以 及 以 社 会 网 络 为 题 的 计 算 机 学 会 第 25 期 学 科 前 沿 讲 习 班 等 学 术 / 技 术 会 议 2013 年 第 一 届 CCF 大 数 据 学 术 会 议 现 场 75 科

82 科 2014 科 年 报 结 题 验 收 的 代 表 性 基 于 云 计 算 的 海 量 数 据 挖 掘 本 项 目 为 国 家 基 金 重 点 项 目 ( 课 题 编 号 : ), 起 止 时 间 是 2011 年 1 月 至 2014 年 12 月 经 过 四 年 的 究, 项 目 组 全 面 完 了 究 计 划, 并 顺 利 通 过 验 收 取 得 了 如 下 : 1. 基 于 云 计 算 的 海 量 数 据 挖 掘 方 法 和 算 法 提 出 了 利 用 数 据 内 在 结 构 的 特 征 挖 掘 框 架 和 结 构 正 则 化 的 SVM 算 法 在 海 量 数 据 挖 掘 中, 充 分 利 用 各 种 数 据 所 蕴 含 的 内 在 结 构 信 息 能 有 效 提 升 数 据 挖 掘 性 能 据 此 提 出 了 一 个 统 一 的 能 充 分 利 用 数 据 内 在 结 构 的 大 规 模 稀 疏 学 习 特 征 挖 掘 框 架 该 框 架 将 各 种 结 构 先 验, 如 光 滑 结 构 先 验 继 承 结 构 先 验 群 组 结 构 先 验 等 作 为 惩 罚 统 一 集 到 目 标 函 数 之 中, 而 发 出 了 相 应 的 有 效 优 化 技 术, 实 现 了 快 速 优 化, 最 终 达 了 针 对 小 样 本 大 维 数 问 题 的 高 性 能 结 提 出 了 多 模 态 特 征 表 示 和 多 视 图 特 征 选 择 的 海 量 视 频 图 像 数 据 挖 掘 方 法 针 对 计 算 机 视 觉 应 用 中, 视 频 图 像 数 据 的 特 征 复 杂 异 构 动 态 等 特 点, 我 们 着 重 究 了 多 表 示 多 层 次 的 特 征 学 习 融 合 方 法, 提 出 了 基 于 空 间 约 束 兼 顾 局 部 全 局 结 合 的 特 征 选 择 方 法, 究 了 不 同 模 态 不 同 类 型 特 征 间 的 相 互 关 系 及 其 融 合 方 法, 同 时 分 别 从 时 间 空 间 两 方 面 分 析 了 视 频 行 为 规 律 由 此 使 所 提 方 法 能 够 更 好 地 挖 掘 视 频 图 像 数 据 中 最 具 判 别 性 的 特 征, 有 效 支 持 了 医 学 诊 断 视 频 异 常 检 测 等 应 用 提 出 了 混 合 生 式 和 判 别 式 模 型 的 图 像 语 义 标 注 方 法 为 克 服 训 练 图 像 关 键 词 较 少 问 题, 提 出 了 混 合 生 式 和 判 别 式 模 型 的 图 像 语 义 标 注 方 法 HGDM 该 模 型 采 用 连 续 PLSA 建 模 图 像 特 征, 并 利 用 图 像 的 题 分 布 作 为 中 间 表 示 向 量, 由 此 将 图 像 标 注 问 题 转 化 为 一 个 多 标 记 学 习 (multi-label learning, MLL) 问 题 HGDM 使 用 集 群 分 类 器 链 方 法 行 多 标 记 学 习, 在 构 造 一 个 集 群 分 类 器 链 过 程 中 能 同 时 学 习 标 记 间 的 关 联 信 息, 从 而 不 仅 使 HGDM 能 获 取 各 个 语 义 关 键 词 在 每 幅 未 知 图 像 中 的 置 信 度, 同 时 还 具 有 生 式 模 型 和 判 别 式 模 型 的 综 合 优 势, 标 注 和 检 索 精 度 高 且 易 扩 提 出 了 跨 领 域 迁 移 学 习 算 法 和 典 型 相 关 性 分 析 方 法 基 于 特 征 映 射 迁 移 学 习 思 想, 提 出 了 一 种 跨 领 域 典 型 相 关 性 分 析 CD-CCA 算 法 该 算 法 在 保 持 各 领 域 自 身 特 有 特 征 领 域 共 享 特 征 相 关 性 基 础 上, 通 过 选 择 合 适 的 基 向 量 组 合 训 练 分 类 器, 使 降 维 后 的 相 关 特 征 在 领 域 间 具 有 相 似 的 判 别 性 76

83 基 于 云 计 算 的 海 量 数 据 挖 掘 提 出 了 一 种 并 行 数 据 挖 掘 方 法, 利 用 数 据 库 来 模 拟 链 表 结 构, 管 理 挖 掘 出 来 的 知 识, 提 供 了 树 形 结 构 图 模 型 的 分 布 式 计 算 方 法, 提 出 一 种 在 Hadoop 上 高 效 数 据 挖 掘 框 架 2. 海 量 数 据 预 处 理 提 出 了 将 粗 糙 集 中 的 属 性 约 简 问 题 转 换 优 化 问 题 ; 利 用 数 据 的 内 在 结 构 实 现 高 维 数 据 的 维 度 约 简 和 稀 疏 化 ; 提 出 了 具 有 最 小 堆 结 构 约 束 的 优 化 技 术 和 快 速 优 化 算 法 3. 基 于 云 计 算 的 海 量 数 据 挖 掘 按 需 服 务 基 于 强 化 学 习 和 多 智 能 体 技 术, 提 出 了 面 向 多 层 次 用 户 云 服 务 的 系 统 资 源 分 配 和 任 务 调 度 的 方 法 和 策 略 ; 提 出 了 一 种 全 新 的 web 服 务 分 解 算 法, 将 QoS 优 化 和 冗 余 服 务 去 除 两 个 功 能 整 合 到 一 起 ; 针 对 大 规 模 离 散 ( 或 连 续 ) 状 态 空 间 强 化 学 习 问 题, 提 出 了 基 于 分 段 线 性 基 的 时 间 差 分 学 习 方 法 PLVF-TD 4. 面 向 海 量 数 据 挖 掘 的 云 计 算 模 式 究 了 存 储 虚 拟 化, 提 出 了 一 种 分 布 式 存 储 技 术 :GCFS 云 存 储 系 统 对 其 系 统 架 构 采 用 分 布 式 架 构 行 设 计, 对 系 统 可 用 性 数 据 安 全 数 据 去 重 等 关 键 技 术 行 了 究 5. 制 了 大 数 据 挖 掘 云 引 擎 CBDME 大 数 据 挖 掘 云 引 擎 系 统 (cloud-based big data mining engine, CBDME) 综 合 利 用 云 计 算 技 术 大 数 据 挖 掘 技 术 并 行 分 布 处 理 技 术 自 治 计 算 技 术 服 务 计 算 技 术 等 方 面 的 最 新 究, 基 于 云 计 算 的 大 数 据 挖 掘 理 论 和 方 法, 在 云 计 算 环 境 下 实 现 跨 域 异 构 动 态 大 数 据 的 集 分 析 挖 掘, 以 满 足 行 业 实 际 应 用 的 需 CBDME 系 统 总 体 架 构 分 为 四 个 层 次, 即 云 平 台 数 据 工 厂 智 能 大 脑 和 应 用 服 务 该 系 统 已 取 得 软 件 著 作 权, 登 记 号 2014SR 该 系 统 及 相 关 技 术 已 应 用 于 开 发 社 会 舆 情 分 析 视 频 点 播 推 荐 系 统 跨 媒 体 检 索 等, 也 可 应 用 于 智 能 城 市 大 数 据 知 识 中 心 建 设 课 题 组 共 发 表 学 术 论 文 203 篇, 其 中 SCI 收 录 70 篇 ; 获 国 家 自 然 科 学 二 等 奖 1 项 ; 获 发 明 专 利 1 项, 申 请 专 利 23 项, 获 软 件 著 作 权 3 项 ; 培 养 博 士 后 2 人, 博 士 21 人, 硕 士 23 人 ; 项 目 组 员 在 国 际 学 术 会 议 作 特 邀 报 告 6 次 课 题 负 责 人 史 忠 植 获 得 2013 年 中 国 人 工 智 能 学 会 吴 文 俊 人 工 智 能 科 学 技 术 就 奖 ( 见 下 图 ) 77 科

84 科 2014 科 年 报 结 题 验 收 的 代 表 性 绿 色 网 络 - 降 低 网 络 能 耗 的 理 论 技 术 本 项 目 是 国 家 基 金 委 重 点 国 际 合 作 项 目 ( 课 题 编 号 : ), 起 止 时 间 是 2011 年 1 月 至 2014 年 12 月 2015 年 1 月 通 过 了 基 金 委 组 织 的 会 议 验 收 数 量 庞 大 的 网 络 设 备 对 能 源 的 消 耗, 已 为 一 个 急 需 解 决 的 对 于 环 境 和 经 济 发 具 有 重 影 响 的 重 大 社 会 问 题 降 低 网 络 能 耗, 构 建 绿 色 网 络 已 经 为 当 前 计 算 机 领 域 一 个 意 义 重 大 迫 切 需 解 决 的 关 键 问 题 传 统 网 络 系 统 设 计 的 两 个 原 则, 超 额 资 源 供 给 和 冗 余 设 计, 有 悖 于 节 能 的 目 标 网 络 服 务 节 点 规 划 部 署 的 不 合 理 和 网 络 的 低 效 使 用 是 影 响 网 络 能 耗 的 两 个 重 因 素, 其 中 如 何 部 署 网 络 节 点 的 位 置 及 规 模, 如 何 从 网 络 全 局 的 角 度 设 计 路 由 和 调 度 算 法 以 尽 可 能 使 网 络 设 备 能 耗 其 负 载 流 量 正 比, 是 当 前 的 究 趋 势 本 项 目 的 如 下 : 1. 网 络 服 务 节 点 的 规 划 部 署 : 针 对 虚 拟 化 数 据 中 心 实 时 迁 移 所 面 临 的 挑 战, 提 出 了 虚 拟 化 数 据 中 心 的 能 源 高 效 动 态 资 源 供 给 机 制, 实 现 服 务 器 整 合 和 资 源 供 给, 达 到 节 约 能 量 维 持 较 好 的 负 载 均 衡 的 目 的 ; 针 对 现 有 部 署 方 案 的 不 足, 利 用 部 署 服 务 器 所 需 的 全 局 网 络 信 息 综 合 考 虑 用 户 的 体 验 和 提 供 服 务 的 本, 提 出 了 新 型 服 务 器 部 署 方 案, 能 提 高 内 容 分 发 网 络 的 使 用 效 率, 减 少 所 需 服 务 器 数 量, 降 低 资 源 消 耗 2. 网 络 能 耗 模 型 能 效 算 法 : 基 于 数 据 传 输 模 式 和 能 耗 机 制, 构 建 了 网 络 能 耗 系 统 优 化 模 型, 对 5 种 关 键 系 统 模 型 给 出 了 详 细 描 述 ; 提 出 了 具 有 完 时 间 限 制 的 网 络 节 能 调 度 / 路 由 算 法 基 于 延 迟 能 耗 双 目 标 优 化 的 分 布 式 路 由 算 法, 特 别 是 针 对 网 络 最 坏 情 况 下, 提 出 一 种 普 适 稳 定 且 能 耗 优 化 的 调 度 算 法 ; 结 合 虚 拟 机 布 置 和 流 量 图 1 GreenDCN: 数 据 中 心 网 络 的 普 适 优 化 框 架 78

85 绿 色 网 络 - 降 低 网 络 能 耗 的 理 论 技 术 工 程 方 法, 提 出 一 种 数 据 中 心 网 络 的 普 适 优 化 框 架 GreenDCN( 图 1), 可 应 用 于 数 据 中 心 网 络 中 的 多 种 优 化 问 题 ( 能 耗 或 性 能 等 ) 3. 绿 色 网 络 的 评 价 指 标 度 量 : 首 次 提 出 绿 色 网 络 的 评 价 体 系 框 架, 通 过 模 型 - 评 价 - 优 化 - 实 施 这 一 循 环 过 程, 逐 步 优 化 网 络 的 服 务 质 量 和 能 效 之 间 的 权 衡 ; 提 出 一 种 基 于 网 络 能 耗 模 型 的 节 能 机 制 评 价 理 论 框 架 ( 图 2) 将 耗 能 资 源 划 分 不 同 状 态, 不 同 状 态 的 能 耗 和 服 务 能 力 不 同, 通 过 低 能 耗 状 态 实 现 节 能, 并 通 过 不 同 状 态 之 间 的 相 互 转 移 来 实 现 QoS 求 项 目 组 在 IEEE JSAC Trans 等 国 际 期 刊 和 本 领 域 重 国 际 会 议 (INFOCOM SIGMETRICS 等 ) 上 发 表 ( 含 已 录 用 ) 论 文 91 篇, 其 中 在 SCI 国 际 期 刊 ( 如 JSAC,TCS,TON,TPDS 等 ) 发 表 论 文 32 篇, 在 国 际 流 会 议 上 发 表 论 文 51 篇 ; 申 请 国 家 专 利 7 项 培 养 究 生 38 名 项 目 组 通 过 积 极 参 相 关 领 域 流 国 际 会 议 邀 请 国 外 专 家 访 问 等 方 式, 国 外 同 行 行 了 深 入 的 学 术 交 流 合 作 图 2 基 于 网 络 能 耗 模 型 的 节 能 机 制 评 价 理 论 框 架 79 科

86 科 2014 科 年 报 结 题 验 收 的 代 表 性 未 来 异 构 无 线 网 络 信 息 理 论 关 键 技 术 究 未 来 异 构 无 线 网 络 信 息 理 论 关 键 技 术 究 是 由 中 国 科 学 院 计 算 技 术 所 牵 头 承 担 的 北 京 市 自 然 科 学 基 金 重 大 项 目 ( 项 目 编 号 : ), 起 止 时 间 为 2011 年 1 月 至 2014 年 12 月, 于 2015 年 1 月 20 日 顺 利 通 过 北 京 市 验 收 围 绕 项 目 任 务 书 的 究 规 划, 本 项 目 就 异 构 无 线 网 络 信 息 容 量 理 论 分 析 和 资 源 管 理 自 适 应 协 作 通 信 智 能 控 制 等 关 键 技 术 开 了 究, 并 搭 建 了 相 应 的 仿 真 平 台 行 技 术 验 证, 究 内 容 及 具 体 : 1. 异 构 网 络 无 线 信 息 理 论 利 用 随 机 网 络 理 论, 采 用 易 处 理 的 理 论 分 析 方 法, 给 出 了 分 层 异 构 无 线 网 络 的 功 覆 盖 率, 分 析 了 分 层 异 构 无 线 网 络 的 干 扰 分 布 特 征, 提 出 了 遍 历 容 量 闭 式 解 公 式, 为 异 构 无 线 网 络 容 量 性 能 优 化 提 供 了 理 论 指 导 ; 并 面 向 分 层 异 构 无 线 网 络 的 网 络 编 码 方 案, 对 中 继 网 络 编 码 的 多 维 资 源 最 优 化 理 论 行 了 究, 为 异 构 网 络 中 行 网 络 编 码 优 化 提 供 了 理 论 依 据 2. 高 效 异 构 无 线 资 源 管 理 机 制 面 向 宏 蜂 窝 和 D2D 的 双 层 异 构 网 络 就 功 率 分 配 行 了 究, 融 合 广 播 网 通 信 网, 究 D2D 高 能 效 的 多 播 传 输 机 制, 并 从 系 统 能 耗 信 号 合 并 方 式 用 户 密 度 因 素 的 角 度 对 提 出 的 方 法 一 步 分 析 优 化, 有 效 地 提 高 了 宏 蜂 窝 和 D2D 双 层 异 构 网 络 的 能 耗 性 能 ; 此 外, 针 对 双 层 异 构 高 铁 无 线 通 信 网 络 的 切 换 机 制 究, 面 向 高 铁 双 层 异 构 网 络, 提 出 一 种 双 层 双 链 路 的 无 缝 切 换 机 制, 有 效 降 低 切 换 失 败 率, 提 升 用 户 体 验 3. 异 构 网 络 自 适 应 协 作 通 信 理 论 首 先, 分 析 了 以 用 户 为 中 心 的 异 构 网 络 自 适 应 CoMP 性 能, 利 用 随 机 网 络 理 论 对 整 个 系 统 的 干 扰 性 能 行 了 建 模 分 析, 推 导 得 到 了 采 用 CoMP 协 同 通 信 的 系 统 覆 盖 率 最 佳 协 同 基 站 数 和 系 统 容 量 等 性 能 指 标 然 后, 究 了 面 向 异 构 网 络 层 间 干 扰 的 协 作 传 输 机 制, 提 出 了 一 种 能 够 实 现 在 资 源 块 级 别 的 协 作 传 输 技 术 来 解 决 异 构 网 络 中 存 在 的 严 重 层 间 干 扰 问 题 4. 智 能 异 构 无 线 网 络 协 同 控 制 方 法 针 对 LTE 和 WiFi 的 异 构 网 络, 提 出 基 于 FFT 80

87 未 来 异 构 无 线 网 络 信 息 理 论 关 键 技 术 究 的 智 能 业 务 分 流, 实 现 不 同 系 统 间 的 资 源 动 态 按 需 分 配, 在 最 大 化 系 统 业 务 提 供 能 力 的 同 时 提 高 频 谱 资 源 利 用 率 ; 同 时 究 了 基 于 用 户 的 异 构 无 线 网 络 智 能 接 入 选 择 机 制, 针 对 用 户 在 不 同 通 信 场 景 下 多 种 业 务 的 实 际 QoS 需 求, 给 出 了 异 构 无 线 网 络 智 能 接 入 选 择 方 法 5. 面 向 未 来 高 速 宽 带 异 构 通 信 网 络 的 仿 真 验 证 平 台 为 了 验 证 上 述 理 论 和 机 制 的 究, 本 项 目 搭 建 了 面 向 未 来 高 速 宽 带 异 构 通 信 网 络 的 仿 真 验 证 平 台, 支 持 多 种 异 构 无 线 网 络 的 业 务 资 源 管 理 算 法 以 及 协 作 处 理 等 功 能 项 目 组 在 任 务 执 行 期 间, 共 发 表 论 文 40 篇 ( 两 篇 获 得 最 佳 论 文 奖 ), 申 请 发 明 专 利 9 项, 申 请 相 关 软 件 著 作 权 2 项, 完 技 术 报 告 12 份, 并 完 了 面 向 未 来 高 速 宽 带 异 构 通 信 网 络 的 仿 真 验 证 平 台 1 套 ; 此 外, 本 项 目 在 异 构 无 线 网 络 究 领 域 共 培 养 博 士 生 8 名, 培 养 硕 士 生 56 名, 晋 升 高 级 职 称 究 人 员 5 名, 全 面 完 了 项 目 目 标 基 于 本 项 目 的 究 功 申 请 到 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目, 并 制 了 支 持 异 构 网 路 协 同 的 超 级 基 站 原 型 设 备, 在 专 网 领 域 开 了 应 用, 为 北 京 市 未 来 无 线 网 络 产 业 发 的 部 署 提 供 了 科 学 指 导 和 技 术 支 撑, 为 推 动 从 北 京 制 造 向 北 京 创 造 转 型 贡 献 力 量 自 创 新 科 技 强 国 81 科

88 科 2014 科 年 报 结 题 验 收 的 代 表 性 云 计 算 I/O 服 务 器 VIO Server 云 计 算 I/O 服 务 器 VIO Server 是 计 算 所 2011 年 5 月 部 署 的 所 创 新 课 题, 并 于 2014 年 8 月 通 过 结 题 验 收 云 计 算 技 术 通 过 将 大 量 的 计 算 存 储 网 络 资 源 整 合 并 虚 拟 池 化, 向 用 户 提 供 按 需 的 动 态 服 务, 而 有 效 地 降 低 IT 支 出 减 少 能 源 消 耗 提 升 运 营 效 率, 因 此, 云 计 算 技 术 已 经 在 各 种 数 据 中 心 超 算 中 心 的 环 境 中 取 得 了 广 泛 的 应 用 但 是 当 前 云 计 算 基 础 设 施 架 构 还 存 在 着 许 多 不 足 之 处, 制 约 了 云 计 算 系 统 的 服 务 能 力 和 效 能 的 一 步 提 升 : 传 统 服 务 器 ( 单 操 作 系 统 域 ) 中 各 种 I/O 资 源 ( 包 括 加 速 计 算 存 储 网 络 等 ) 服 务 器 紧 密 绑 定, 一 方 面 导 致 服 务 器 间 I/O 资 源 冗 余, 另 一 方 面 限 制 了 跨 服 务 器 I/O 虚 拟 资 源 的 分 配 ; 整 机 柜 交 付 的 高 密 度 计 算 部 件 部 署 方 式 极 大 地 限 制 了 I/O 资 源 的 扩 因 此, 亟 需 探 索 一 种 解 耦 合 I/O 系 统 结 构, 通 过 将 I/O 资 源 网 络 化, 从 硬 件 层 次 解 除 I/O 资 源 服 务 器 间 的 紧 密 耦 合, 实 现 I/O 资 源 的 灵 活 扩 聚 集 和 共 享 在 计 算 所 创 新 课 题 的 支 持 下, 究 工 作 突 破 了 构 建 解 耦 和 体 系 结 构 的 核 心 使 能 技 术 多 根 I/ O 虚 拟 化 和 基 于 I/O 总 线 扩 的 高 效 互 连 其 中, 全 硬 件 多 根 I/O 虚 拟 化 机 制, 实 现 了 透 明 的 设 备 虚 拟 和 多 OS 域 I/O 空 间 管 理 映 射, 无 需 对 软 件 行 任 何 修 改, 即 可 将 单 个 物 理 I/O 设 备 虚 拟 为 若 干 虚 拟 I/O 设 备, 同 时 为 多 台 服 务 器 ( 或 虚 拟 机 ) 提 供 近 似 设 备 原 生 性 能 的 I/O 服 务 为 实 现 虚 拟 资 源 在 服 务 器 间 的 流 动, 本 课 题 还 提 出 了 虚 拟 热 插 拔 机 制, 实 现 在 线 虚 拟 资 源 分 配 但 服 务 器 最 终 获 得 的 I/O 服 务 性 能, 取 决 于 它 VIO Server 间 的 网 络 通 信 效 率, 因 此 本 课 题 定 制 了 基 于 PCIe 总 线 扩 的 网 络 协 议, 消 除 了 I/O 总 线 网 络 间 的 协 议 转 换 开 销 此 外, 该 网 络 的 远 程 Load/ Store 和 RDMA 通 信 机 制, 使 其 应 用 于 服 务 器 间 服 务 器 VIO Server 间 VIO Server 内 的 高 速 互 连 上 述 虚 拟 化 和 互 连 机 制 均 由 VIO Server 的 核 心 控 制 芯 片 chpp 控 制 器 实 现, 具 体 负 责 I/O 设 备 的 多 根 虚 拟 呈 现 互 连 网 络 协 议 处 理 和 82

89 云 计 算 I/O 服 务 器 VIO Server 图 1 VIO Server 架 构 内 部 数 据 交 换 基 于 chpp 控 制 器 的 VIO Server 架 构 如 图 1 所 示 :VIO Server 对 外 对 内 互 连 均 采 用 基 于 PCIe 扩 的 互 连 网 络 (PCIe-based Fabric),cHPP 控 制 器 (Backplane) 位 于 背 板 之 上 连 接 所 有 I/O 设 备, 并 通 过 PCIe 转 接 卡 服 务 器 互 连 为 了 验 证 VIO Server 的 功 能 和 性 能, 本 课 题 实 现 了 10 端 口 VIO Server 原 型 系 统, 如 图 2 所 示 其 中 10 端 口 chpp 控 制 器 芯 片 基 于 Xilinx XC7VX690T FPGA 实 现, 每 个 端 口 采 用 峰 值 带 宽 40Gb/s 的 PCIe Gen2 x8 链 路, 既 可 用 于 设 备 扩, 也 可 用 于 服 务 器 互 连 服 务 器 的 上 层 软 件 实 现 融 合 通 信 中 间 件, 全 面 兼 容 MPI 和 TCP/IP 协 议 栈, 同 时 实 现 基 于 虚 拟 热 插 拔 技 术 的 在 线 虚 拟 资 源 分 配 功 能, 用 于 I/O 服 务 能 力 的 弹 性 部 署 基 于 PCIe 存 储 (Intel SSD 卡 ) 和 网 络 设 备 (Intel 82599EB 万 兆 网 卡 ), 在 原 型 系 统 对 多 根 I/O 虚 拟 化 功 能 行 了 验 证 测 试 结 表 明, VIO Server 可 以 向 多 台 服 务 器 提 供 公 平 的 I/O 服 务 以 共 享 Intel 82599EB 为 例, 当 仅 有 一 台 服 务 器 使 用 时, 该 服 务 器 可 获 得 9.41Gb/s 的 以 太 网 传 输 带 宽, 该 网 卡 的 实 测 原 生 带 宽 相 同, 当 4 台 服 务 器 共 享 使 用 时, 每 个 服 务 器 获 得 近 似 平 分 的 传 输 带 宽, 均 在 2.35Gb/s 左 右 此 外, 在 线 虚 拟 资 源 分 配 测 试 表 明, 虚 拟 热 插 拔 机 制 可 以 实 现 快 速 的 设 备 接 入 和 移 除, 其 中 动 态 接 入 延 迟 为 127ms, 移 除 延 迟 为 30ms 图 2 VIO Server 10 端 口 原 型 系 统 图 83 科

90 科 2014 科 年 报 结 题 验 收 的 代 表 性 高 通 量 计 算 关 键 技 术 的 究 高 通 量 计 算 关 键 技 术 的 究 是 计 算 所 2011 年 5 月 部 署 的 所 创 新 课 题, 并 于 2014 年 8 月 通 过 结 题 验 收 本 项 目 实 施 高 通 量 (HTC, High Throughput Computing) 方 向 十 二 五 规 划 中 的 第 一 阶 段 计 划, 其 目 标 是 在 两 年 之 内 掌 握 设 计 高 效 能 的 高 通 量 服 务 器 的 一 些 关 键 技 术, 实 现 高 效 能 高 可 靠 的 高 通 量 计 算 需 在 软 硬 件 的 各 个 方 面 行 创 新, 为 了 降 低 项 目 的 风 险, 考 虑 现 有 资 源 的 限 制 本 项 目 的 技 术 体 现 在 : 完 高 通 量 服 务 器 (DC3.0) 详 细 系 统 设 计, 包 括 系 统 架 构 内 外 存 储 以 及 数 据 中 心 网 络 ; 搭 建 多 套 硬 件 平 台, 包 括 48 节 点 ATOM Cluster,200 节 点 Xeon Cluster,PCIe Switch 混 合 系 统 两 套, 桌 面 云 测 试 环 境 一 套 ; 累 计 发 表 论 文 30 余 篇, 关 键 技 术 发 表 在 HPCA CGO PACT IISWC ISPASS Euro-Par IPDPS 等 国 际 会 议 累 计 申 请 并 受 理 发 明 专 利 100 余 件 本 项 目 关 键 技 术 完 情 况 如 下 : 1. 高 通 量 计 算 测 试 床 系 统 开 发 功 高 通 量 计 算 测 试 床 系 统, 该 测 试 床 系 统 底 层 基 于 科 人 搜 索 系 统, 包 含 数 据 处 理 和 数 据 服 务 两 类 典 型 高 通 量 计 算 负 载 ; 测 试 床 系 统 已 经 收 集 了 10TB 数 据, 包 含 12 万 究 人 员 的 信 息 以 及 4 千 万 个 页 科 人 搜 索 系 统 已 经 有 超 过 4 百 万 的 访 问 量, 能 支 持 每 分 钟 十 万 次 请 求 处 理 每 天 TB 级 别 的 数 据 处 理 在 科 人 搜 索 平 台 的 基 础 上, 该 测 试 床 系 统 支 持 不 同 类 型 的 测 试, 包 括 Xeon, Atom, Tilera 等 丰 富 的 硬 件 平 台 后 台 管 理 系 统 调 度 监 测 分 析 等 统 一 资 源 管 理 测 试 2. 基 于 PCIe Switch 的 X86 原 型 系 统 设 计 实 现 基 于 PCIe Switch 的 混 合 系 统, 通 过 支 持 底 层 通 信 库 虚 拟 网 卡 实 现 数 据 中 心 内 跨 节 点 间 资 源 共 享 基 于 该 系 统 可 实 现 借 用 远 端 节 点 的 内 存 ( 直 接 通 过 load/store 访 问 或 通 过 DMA 方 式 访 问 虚 拟 磁 盘 两 种 方 式 ) 借 用 远 端 节 点 的 GPU 借 用 远 端 节 点 的 网 卡 基 于 PCIe 的 虚 拟 磁 盘 比 基 于 InfiniBand 的 虚 拟 磁 盘 带 宽 提 高 3 倍 IOPS 提 高 4 倍 延 迟 缩 短 为 1/3; 远 程 共 享 GPGPU 可 达 到 本 地 GPGPU 的 4%~95% 的 性 能 ; 84

91 高 通 量 计 算 关 键 技 术 的 究 通 过 PCIe 互 连 可 以 比 10GbE 以 太 网 互 连 在 带 宽 上 提 升 2.6 倍 延 迟 上 降 低 22.5 倍 3. 标 准 测 试 集 从 四 大 典 型 领 域 ( 搜 索 社 交 网 络 OLAP 电 子 商 务 ) 入 手, 一 方 面 分 析 提 取 数 据 特 征, 开 发 了 数 据 生 工 具 BDGS, 另 一 方 面 对 计 算 单 位 行 抽 象, 形 了 77 个 负 载 扩 一 步 为 了 便 于 体 系 结 构 模 拟 器 级 别 究, 本 项 目 对 77 个 负 载 行 分 析, 最 终 约 减 为 17 个 具 有 代 表 性 的 负 载 基 于 上 述 究, 本 项 目 发 布 BigDataBench, 有 超 过 6500 次 访 问, 包 括 英 国 剑 桥 大 学 等 国 际 著 名 究 机 构 均 开 始 使 用 该 Benchmark 4. 高 通 量 芯 片 首 先 对 网 络 服 务 类 应 用 和 网 络 安 全 类 应 用 的 特 性 行 分 析 抽 象, 形 微 测 试 程 序, 并 用 此 来 指 导 完 DPU 架 构 设 计 DPU 架 构 特 色 之 一 为 由 双 环 网 络 加 锥 形 网 络 形 的 低 延 迟 通 路 DPU 采 用 多 线 程 并 发 处 理 器 核 架 构 来 容 忍 延 迟 通 过 硬 件 机 制 保 证 实 时 性 需 求, 实 现 多 级 任 务 分 发 机 制, 从 而 缩 短 任 务 实 际 执 行 时 间, 从 而 有 效 避 免 了 任 务 的 失 效 首 创 性 地 提 出 访 存 请 求 收 集 机 制, 可 以 高 效 利 用 访 存 带 宽, 尽 管 访 存 平 均 延 迟 有 所 增 加, 但 应 用 整 体 执 行 时 间 提 高 1.9 倍 5. 消 息 式 内 存 完 消 息 式 内 存 总 体 架 构 的 设 计, 以 及 支 持 级 联 的 缓 冲 调 度 器 设 计 消 息 式 内 存 原 型 系 统 所 能 达 到 的 性 能 指 标 包 括 : LRDIMM 控 制 器 支 持 单 条 16GB, 总 计 可 插 16 条, 共 256GB; 逻 辑 工 作 频 率 200Mhz; 母 板 上 缓 冲 调 度 器 设 备 之 间 的 总 带 宽 可 达 51.2GB/ s(serdes) GB/s(LRDIMM), 端 口 路 由 延 迟 5 cycles( 仿 真 结 ); 子 卡 上 缓 冲 调 度 器 设 备 之 间 的 总 带 宽 可 达 25.6GB/s(SERDES) GB/s(LRDIMM) 6. 数 据 中 心 网 络 提 出 了 一 个 两 层 的 数 据 中 心 网 络 设 计 方 案, 第 一 层 是 Hoffman-Singleton 网 络, 最 多 50 个 WPU 构 一 个 大 点, 该 网 络 构 度 为 7, 直 径 为 2 的 Moore 图, 具 有 编 码 和 路 由 简 单 的 特 点, 可 划 分 为 10 个 子 Moore 图, 可 通 过 逻 辑 计 算 获 得 每 一 跳 出 口 端 口 号, 省 去 了 路 由 表 的 开 销 第 二 层 是 以 优 化 网 络 直 径 为 目 标 的 自 由 扩, 采 用 全 局 负 载 均 衡 的 路 由 策 略, 使 用 零 延 迟 路 径 池 技 术 来 减 小 流 调 度 开 销 基 于 PCIe Switch 的 X86 原 型 系 统 及 消 息 式 内 存 系 统 科 85

92 科 2014 科 年 报 结 题 验 收 的 代 表 性 支 持 未 来 网 络 创 新 的 可 编 程 虚 拟 化 路 由 器 平 台 支 持 未 来 网 络 创 新 的 可 编 程 虚 拟 化 路 由 器 平 台 是 计 算 所 2011 年 5 月 部 署 的 所 创 新 课 题, 2014 年 度 课 题 完 了 软 硬 件 平 台 部 分 功 能 组 件 以 及 设 备 管 理 系 统 的 发 测 试, 并 于 2014 年 8 月 通 过 结 题 验 收 1. 硬 件 系 统 1) 发 了 全 新 的 ATCA 众 核 数 据 包 处 理 板 ( 如 图 1 所 示 ), 取 得 了 近 十 项 功 能 升 级 该 板 卡 换 用 了 40G 端 口 交 换 芯 片 BCM56842 取 代 BCM56803, 实 现 了 板 卡 背 板 的 40G 交 换 ; 换 用 了 新 型 接 口 MAC 芯 片 BCM8726, 实 现 了 前 置 端 口 的 千 兆 万 兆 兼 容 ; 重 新 设 计 了 后 置 RTM 端 口 前 板 的 连 接 方 式, 实 现 了 端 口 接 入 模 式 的 统 一 ; 设 计 了 全 新 的 处 理 器 硬 存 储 系 统, 实 现 了 存 储 容 量 的 扩 ; 优 化 了 处 理 器 内 存 走 线, 实 现 了 对 大 容 量 内 存 更 好 的 兼 容 ; 优 化 了 从 处 理 器 之 间 的 连 接 方 式, 实 现 了 高 速 从 通 信 2) 发 了 单 芯 片 处 理 板 系 统, 作 为 接 入 设 备 的 硬 件 平 台 该 系 统 提 供 12 个 千 兆 端 口 和 1 个 万 兆 端 口 支 持 36 核 16 核 9 核 处 理 器 的 兼 容 2. 平 台 软 件 发 1) 优 化 了 平 台 的 虚 拟 化 可 编 程 功 能, 实 现 了 更 高 效 的 虚 拟 路 由 器 实 例 创 建 启 停 管 理, 提 供 了 更 方 便 的 编 程 接 口 API 2) 提 升 了 路 由 协 议 一 致 性, 通 过 大 量 测 试 编 码 优 化, 将 BGP ISIS OSPF 等 路 由 协 议 的 一 致 性 大 幅 提 升, 通 过 TestCenter 测 试 可 以 达 到 90% 以 上 3) 通 过 优 化 算 法 大 幅 提 升 了 路 由 平 台 的 处 理 能 力, 单 业 务 处 理 板 能 够 达 到 处 理 64 字 节 小 包 20Gbps 线 速 路 由 查 找 转 发 的 能 力 4) 完 善 了 路 由 器 设 备 管 理 接 口, 提 供 更 丰 富 的 北 向 接 口, 支 持 更 高 效 的 设 备 管 理 3. 功 能 组 件 1) 发 了 网 络 入 侵 检 测 功 能 组 件, 该 功 能 组 件 能 够 在 线 对 数 据 包 行 深 度 解 析, 实 时 监 测 网 络 上 发 生 的 各 种 入 侵 攻 击 行 为, 并 行 阻 断 记 录 该 功 能 组 件 能 够 根 据 用 户 需 动 态 开 启 关 闭, 并 允 许 针 对 不 同 用 户 加 载 不 同 的 安 全 过 滤 规 则, 实 现 用 户 定 制 的 安 全 服 务 2) 在 路 由 器 平 台 上 部 署 了 新 型 网 络 体 系 结 构 SOFIA 协 议 栈, 验 证 86

93 支 持 未 来 网 络 创 新 的 可 编 程 虚 拟 化 路 由 器 平 台 了 路 由 器 平 台 对 新 协 议 的 支 持 4. 设 备 管 理 系 统 1) 设 计 实 现 了 路 由 器 资 源 管 理 系 统 PRMS ( 如 图 2 所 示 ) 该 系 统 服 务 于 物 理 网 络 管 理 员, 能 实 现 对 网 络 物 理 设 备 资 源 的 集 中 分 配 调 度, 并 对 资 源 申 请 行 审 核 2) 设 计 实 现 了 路 由 器 用 户 管 理 系 统 PUMS 该 系 统 服 务 于 虚 拟 网 络 用 户 它 提 供 用 户 对 虚 网 的 管 理 接 口, 包 括 申 请 创 建 虚 拟 平 面, 申 请 加 载 不 同 的 功 能 组 件 应 用 等 用 户 通 过 PUMS 提 交 的 申 请 会 在 后 台 直 接 送 达 PRMS, 由 管 理 员 行 申 请 的 审 核 批 复 工 业 和 信 息 化 部 电 信 传 输 所 的 第 三 方 测 试 结 表 明, 可 编 程 虚 拟 路 由 器 功 能 性 能 均 达 到 预 定 指 标 当 前 设 备 已 经 在 中 国 科 技 网 及 一 些 专 网 行 部 署 和 内 测, 为 网 络 技 术 创 新 提 供 良 好 的 支 持 图 1 路 由 器 众 核 数 据 包 处 理 板 图 2 路 由 器 资 源 管 理 系 统 科 87

94 科 2014 科 年 报 结 题 验 收 的 代 表 性 机 器 博 士 智 能 技 术 集 平 台 机 器 博 士 -- 智 能 技 术 集 平 台 是 计 算 所 2011 年 1 月 部 署 的 所 创 新 课 题, 于 2014 年 8 月 通 过 结 题 验 收 机 器 博 士 系 统 的 发 目 标 是 利 用 中 科 院 计 算 所 在 体 系 结 构 方 面 的 优 势, 集 相 对 熟 的 智 能 信 息 ( 图 像 语 音 文 字 等 ) 处 理 技 术, 突 破 内 容 分 析 系 统 架 构 模 块 集 交 互 示 等 相 关 的 关 键 技 术, 构 建 机 器 专 家 智 能 系 统 和 示 平 台 该 系 统 基 于 中 科 院 计 算 所 在 智 能 信 息 处 理 技 术 方 向 上 的 已 有 技 术 积 累, 对 领 域 问 答 机 器 翻 译 物 体 识 别 人 脸 识 别 三 维 交 互 立 体 显 示 智 能 协 调 等 技 术 行 了 有 针 对 性 的 究 开 发, 并 在 此 基 础 上 行 了 系 统 集, 将 各 功 能 模 块 融 合 到 一 个 系 统 中, 使 机 器 博 士 系 统 具 有 听 觉 视 觉 等 感 知 功 能, 能 对 感 知 信 息 行 智 能 处 理 识 别, 并 在 此 基 础 上 实 现 了 自 然 语 言 处 理 信 息 检 索 自 动 问 答 语 言 翻 译 等 功 能, 形 了 不 同 模 块 之 间 的 功 能 跳 转, 实 现 了 多 模 态 多 形 式 多 输 出 的 智 能 交 互, 同 时 在 软 件 集 的 基 础 上, 构 建 了 硬 件 系 统 并 设 计 制 作 了 机 器 人 内 部 结 构 和 外 形, 形 了 具 有 较 高 示 性 的 系 统 平 台 机 器 博 士 系 统 的 各 功 能 模 块 机 器 人 外 型 如 图 1(a) 所 示, 系 统 总 体 架 构 如 图 1(b) 所 示 系 统 共 分 四 层, 在 信 息 获 取 层, 摄 像 头 用 以 获 取 图 像 信 息, 麦 克 风 用 以 获 取 语 音 信 息,Kinect 用 以 获 取 图 像 信 息 和 深 度 信 息, 以 及 人 体 运 动 信 息 等 在 识 别 层, 人 脸 识 别 技 术 以 及 物 体 识 别 技 术 根 据 获 取 的 图 像 信 息 行 识 别, 对 感 知 的 场 景 行 理 解, 实 现 机 器 博 士 的 视 觉 功 能 语 音 识 别 技 术 根 据 麦 克 风 获 取 的 音 频 信 息 行 语 音 的 识 别, 对 人 物 对 话 信 息 行 理 解, 实 现 机 器 博 士 的 听 觉 功 能 动 作 识 别 技 术 根 据 Kinect 获 取 的 RGB-D 信 息 以 及 增 强 的 人 体 骨 架 运 动 信 息, 对 人 体 动 作 和 手 势 行 识 别, 获 取 人 体 交 互 信 息, 作 为 机 器 博 士 视 觉 功 能 的 补 充 在 分 析 处 理 层, 首 先 协 调 交 互 技 术 对 语 音 识 别 等 视 听 觉 功 能 获 取 的 信 息 行 分 析, 实 现 功 能 调 度 智 能 协 调, 领 域 问 答 侧 重 于 地 理 知 识, 同 时 也 支 持 寒 暄 新 闻 的 对 话, 机 器 翻 译 支 持 中 英 语 言 的 翻 译 在 示 层, 系 统 通 过 语 音 合 将 输 出 结 以 语 音 的 形 式 行 反 馈, 通 过 可 交 互 的 触 摸 屏 行 结 的 图 形 化 示, 此 88

95 机 器 博 士 智 能 技 术 集 平 台 外, 在 机 器 人 头 部 还 有 一 个 LED 显 示 屏 用 于 结 的 辅 助 输 出 以 及 动 画 等 结 的 显 示 系 统 在 初 始 化 运 行 后, 首 先 入 UI 界 面 并 行 等 待, 在 此 过 程 中 以 及 后 续 的 操 作 过 程 中, 系 统 不 断 行 人 脸 检 测 识 别, 若 识 别 出 数 据 库 中 的 人 物, 将 通 过 LED 行 显 示 根 据 获 取 层 获 取 的 信 息, 将 通 过 语 音 控 制 界 面 交 互 概 念 转 换 智 能 协 调 等 方 式, 入 各 功 能 模 块, 行 智 能 问 答 机 器 翻 译 物 体 识 别 手 势 识 别 等 各 功 能 的 交 互 机 器 博 士 作 为 计 算 所 自 创 新 开 发 的 机 器 人 系 统, 体 现 了 计 算 所 关 键 技 术 的 先 水 平, 充 分 示 了 计 算 所 在 人 工 智 能 领 域 的 先 性 在 此 基 础 上, 项 目 组 正 在 推 机 器 博 士 V2.0 的 究 开 发 希 望 能 够 在 现 有 版 本 的 基 础 上, 加 强 多 模 态 融 合 反 馈 能 力, 制 出 拥 有 更 高 综 合 性 智 能 的 集 系 统 (a) 各 功 能 模 块 机 器 人 外 型 (b) 系 统 总 体 架 构 机 器 博 士 系 统 示 意 图 89 科

96 科 2014 科 年 报 结 题 验 收 的 代 表 性 天 玑 学 术 网 天 玑 学 术 网 是 计 算 所 2011 年 5 月 部 署 的 所 创 新 课 题, 并 于 2014 年 8 月 通 过 结 题 验 收 项 目 旨 在 解 决 学 术 领 域 所 面 临 的 学 术 交 流 形 态 和 范 围 的 局 限 性 以 及 学 术 信 息 高 效 获 取 和 传 播 的 难 题, 由 计 算 所 天 玑 团 队 导 并 开 发 出 社 会 化 学 术 引 擎 天 玑 学 术 网 (soscholar. com), 现 名 学 术 圈 本 项 目 致 力 于 构 建 大 规 模 学 术 资 源 深 度 搜 索 和 服 务 平 台, 并 在 此 基 础 上 提 供 用 户 为 中 心 的 互 动 式 学 术 交 流 平 台 其 核 心 思 想 是 通 过 对 互 联 网 环 境 下 的 学 术 空 间 行 收 集 观 察 挖 掘 组 织, 以 新 颖 可 视 和 个 性 化 方 式 为 用 户 现 学 术 世 界, 以 实 时 互 动 的 方 式 让 用 户 参 在 线 学 术 生 活 天 玑 学 术 网 项 目 从 2011 年 9 月 开 始, 历 经 三 年 的 建 设 发, 在 2014 年 9 月 功 通 过 所 创 新 课 题 验 收 目 前 天 玑 学 术 网 已 经 具 备 一 定 规 模, 形 一 个 集 学 术 社 交 学 术 应 用 和 学 术 可 视 化 为 一 体 的 学 术 平 台 天 玑 学 术 网 在 总 体 架 构 学 术 服 务 关 键 技 术 基 础 性 和 应 用 性 究 等 几 个 方 面 均 取 得 一 系 列 总 体 架 构 在 总 体 架 构 方 面, 天 玑 学 术 网 设 计 并 实 施 一 体 系 四 引 擎 一 体 系 指 天 玑 学 术 网 系 统 总 体 的 体 系 架 构, 该 体 系 架 构 采 用 分 层 及 分 布 式 策 略, 包 括 9 个 服 务 器 子 群 : 负 载 均 衡 服 务 集 群 Web 服 务 器 集 群 应 用 服 务 器 集 群 静 态 资 源 集 群 状 态 管 理 缓 存 管 理 集 群 分 布 式 搜 索 引 擎 公 共 构 件 服 务 群 和 数 据 存 储 集 集 群 四 引 擎 分 别 是 数 据 处 理 引 擎 搜 索 引 擎 推 荐 引 擎 和 分 析 引 擎 该 体 系 结 构 具 备 非 常 好 的 系 统 弹 性, 可 以 有 效 应 对 次 / 秒 的 并 发 访 问 压 力 四 引 擎 指 的 是 天 玑 学 术 网 建 设 的 四 个 核 心 引 擎 : 数 据 处 理 引 擎 搜 索 引 擎 推 荐 引 擎 和 分 析 引 擎 1) 数 据 处 理 引 擎 包 括 数 据 采 集 流 水 线 和 数 据 融 合 流 水 线, 数 据 采 集 流 水 线 采 用 分 布 式 框 架, 支 持 定 向 / 非 定 向 增 量 采 集, 目 前 已 经 有 效 采 集 获 取 到 千 万 级 学 术 资 源 数 据 融 合 流 水 线 采 用 来 源 信 任 机 制, 打 造 一 条 多 源 异 构 的 实 体 融 合 流 程 2) 搜 索 引 擎 融 合 天 玑 团 队 前 沿 的 用 户 查 询 分 析 理 解 学 术, 基 于 并 改 实 验 室 I3Search 索 引 系 统, 实 现 高 性 能 大 规 模 学 术 数 据 90

97 天 玑 学 术 网 检 索 应 用 服 务 3) 推 荐 引 擎 则 是 探 索 构 建 了 新 型 可 扩 信 息 推 荐 平 台 的 系 统 架 构, 融 合 了 不 同 类 型 不 同 颗 粒 度 以 及 不 同 计 算 模 式 的 前 沿 推 荐 算 法 包, 支 撑 在 线 系 统 多 类 型 推 荐 需 求 4) 分 析 引 擎 采 用 分 布 式 架 构, 基 于 实 验 室 Hadoop 和 图 数 据 库 方 面 的 系 统, 实 现 了 不 同 层 次 大 规 模 分 析 挖 掘 算 法 学 术 服 务 在 学 术 服 务 方 面, 天 玑 学 术 网 对 学 术 信 息 行 深 入 挖 掘, 并 融 入 社 交 协 同 因 素, 开 发 多 项 特 色 学 术 服 务, 达 到 了 领 域 深 度 搜 索 挖 掘 社 交 协 同 的 有 效 融 合 特 色 学 术 服 务 包 括 社 会 化 学 术 搜 索 领 域 调 学 术 人 脉 学 术 评 估 个 性 化 论 文 推 荐 和 圈 内 热 点 等 应 用 社 会 化 学 术 搜 索, 包 括 搜 索 前 的 热 点 关 注 和 好 友 动 态 的 驱 动, 搜 索 中 的 他 人 点 评 和 关 注 的 引 导, 以 及 搜 索 后 的 收 藏 标 注 分 享 和 讨 论 行 为 的 产 生, 三 个 阶 段 将 学 术 搜 索 过 程 社 交 协 同 有 效 的 融 为 一 体 领 域 调 针 对 特 定 领 域 学 术 资 源 行 深 入 分 析 挖 掘, 示 该 领 域 的 发 趋 势 领 域 专 家 重 论 文 和 综 述 论 文, 方 便 学 者 快 速 掌 握 该 领 域 的 状 况 学 术 人 脉 通 过 分 析 学 术 论 文 资 源, 示 作 者 之 间 的 合 作 关 系, 用 可 视 化 的 方 式 帮 助 学 者 更 加 清 晰 的 掌 握 学 术 合 作 的 脉 络 圈 内 热 点 通 过 对 新 浪 微 博 数 据 的 实 时 采 集 分 析 挖 掘, 提 取 出 社 交 网 络 中 所 关 注 的 热 点 学 术 资 源 资 讯, 提 供 给 学 术 网 用 户 在 交 互 模 式 方 面, 天 玑 学 术 网 在 学 术 搜 索 里 实 现 了 混 合 搜 索 和 分 面 搜 索, 帮 助 用 户 从 多 个 学 术 维 度 快 速 查 找 学 术 资 源 天 玑 学 术 网 还 开 发 了 学 术 视 界 子 系 统, 以 新 颖 的 方 式 帮 助 用 户 方 便 快 捷 的 浏 览 学 术 对 象 以 及 对 象 之 间 的 关 系 关 键 技 术 在 关 键 技 术 方 面,1) 天 玑 学 术 网 在 数 据 采 集 处 理 方 面 实 现 多 通 道 学 术 资 源 采 集 框 架, 该 框 架 采 用 分 布 式 架 构, 融 合 实 验 室 分 布 式 高 性 能 和 高 可 靠 的 列 存 储 数 据 库 ICTBase, 采 取 解 析 插 件 动 态 化 管 理 机 制, 实 现 定 向 / 非 定 向 学 术 资 源 采 集 天 玑 学 术 网 实 现 多 源 数 据 融 合 框 架, 该 框 架 采 用 多 源 信 任 机 制 解 决 融 合 冲 突 问 题, 并 充 分 利 用 实 体 间 内 在 的 关 联 帮 助 实 体 有 效 的 融 合, 从 而 构 建 多 源 异 构 实 体 融 合 的 流 水 线 2) 天 玑 学 术 网 在 学 术 搜 索 方 面, 融 合 实 验 室 前 沿 的 查 询 理 解 处 理 的 学 术, 形 查 询 优 化 查 询 扩 和 查 询 推 荐 等 一 系 列 应 用 模 块, 在 实 验 室 I3Search 索 引 系 统 基 础 上 增 加 机 器 学 习 排 序 模 块, 通 过 融 合 对 维 度 特 征, 利 用 先 的 统 计 学 习 算 法 和 分 面 搜 索 技 术, 实 现 高 性 能 大 规 模 学 术 数 据 检 索 3) 天 玑 学 术 网 在 学 术 推 荐 方 面, 融 合 多 项 前 沿 的 推 荐 算 法 ( 基 于 内 容 协 同 过 滤 和 排 序 学 习 等 ), 采 用 多 模 式 混 合 推 荐 技 术, 基 于 消 息 队 列 的 推 荐 控 制 流 程, 采 取 算 法 模 块 插 件 式 管 理 机 制, 并 基 于 在 线 学 习 方 式 及 时 捕 捉 用 户 兴 趣 变 化, 而 支 持 大 规 模 推 荐 需 求 4) 天 玑 学 术 网 在 学 术 分 析 挖 掘 方 面, 基 于 Hadoop 平 台 实 现 分 布 式 存 储 和 分 析, 基 于 实 验 室 自 开 发 的 图 数 据 库 (GDB) 实 现 大 规 模 关 联 数 据 计 算, 从 而 构 建 不 同 层 次 的 分 析 挖 掘 算 法, 形 了 学 者 消 歧 学 者 排 名 标 签 预 测 关 系 挖 掘 等 一 系 列 应 用 模 块 性 能 指 标 天 玑 学 术 网 从 多 个 数 据 源 采 集 并 融 合, 目 前 91 科

98 科 2014 科 年 报 已 积 累 学 术 资 源 已 达 千 万 级, 其 中 论 文 1000 多 万, 学 者 600 多 万, 机 构 20 多 万, 期 刊 会 议 1 万 多 等, 超 过 了 预 期 的 学 术 资 源 数 据 目 标 目 前 系 统 服 务 器 节 点 21 个, 存 储 容 量 30T+, 数 据 总 容 量 达 到 10T 在 性 能 上, 以 最 为 核 心 和 复 杂 的 学 术 搜 索 为 例, 单 机 版 环 境 下 请 求 处 理 能 力 500 次 / 秒, 平 均 响 应 时 间 不 超 过 0.8 秒, 分 布 式 环 境 下 可 以 轻 松 满 足 1000 次 / 秒, 平 均 响 应 时 间 不 超 过 1 秒 的 性 能 指 标 系 统 目 前 已 经 积 累 1.6 万 左 右 的 Web 用 户,1400 多 IOS 用 户, 累 计 的 独 立 访 问 IP 达 到 13 万 多 基 础 性 和 应 用 性 究 在 基 础 性 性 究 方 面, 天 玑 学 术 网 在 排 序 学 习 个 性 化 推 荐 和 实 体 挖 掘 方 面 取 得 一 系 列, 其 中 发 表 在 国 际 会 议 论 文 4 篇, 国 内 核 心 期 刊 论 文 1 篇, 究 达 到 国 际 先 水 平 其 中, 论 文 Top-k learning to rank: labeling, ranking and evaluation(sigir 12) 获 得 了 SIGIR2012 年 最 佳 学 生 论 文 奖 在 应 用 性 究 方 面, 天 玑 学 术 网 完 两 个 专 利 ( 已 受 理 ) 和 1 个 软 件 著 作 权 ( 已 授 权 ) 图 1 天 玑 学 术 网 系 统 架 构 92

99 天 玑 学 术 网 图 2 天 玑 学 术 网 四 大 核 心 引 擎 正 气 大 气 骨 气 93 科

100 科 2014 科 年 报 科 基 地 计 算 机 体 系 结 构 国 家 重 点 实 验 室 获 奖 及 科 项 目 方 面 : 隶 属 于 计 算 机 体 系 结 构 国 家 重 点 实 验 室 的 集 电 路 团 队 的 32 位 星 载 容 错 控 制 计 算 机 系 统 关 键 技 术 及 应 用 获 得 2014 年 度 北 京 市 科 学 技 术 奖 一 等 奖 ( 第 二 完 单 位 ), 该 项 目 已 应 用 于 65 颗 以 上 卫 星, 占 同 期 国 产 卫 星 飞 船 的 85% 以 上, 包 括 嫦 娥 载 人 飞 船 通 信 导 航 科 学 试 验 遥 感 等 多 种 空 间 飞 行 器, 其 中 最 长 已 在 轨 工 作 七 年 半, 累 计 在 轨 超 过 一 百 余 星 年 项 目 取 得 了 显 著 的 综 合 效 益, 并 具 有 重 大 的 战 略 意 义 2014 年 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 公 布, 实 验 室 获 批 资 助 13 项 张 云 泉 究 员 李 华 伟 究 员 陈 云 霁 究 员 获 批 资 助 重 点 项 目,Olivier Temam 教 授 姚 二 林 副 究 员 陈 天 石 副 究 员 分 别 获 批 资 助 面 上 项 目, 袁 良 助 理 究 员 王 蕾 助 理 究 员 董 建 波 助 理 究 员 江 涛 助 理 究 员 马 宜 科 助 理 究 员 分 别 获 批 资 助 青 年 科 学 基 金 项 目, 孙 凝 晖 究 员 陈 云 霁 究 员 获 批 资 助 国 际 ( 地 区 ) 合 作 交 流 项 目 973 项 目 高 通 量 计 算 系 统 的 构 建 原 理 支 撑 技 术 及 云 服 务 应 用, 在 高 通 量 计 算 系 统 的 微 结 构 设 计 系 统 结 构 设 计 可 靠 设 计 云 计 算 服 务 应 用 等 方 面 行 了 探 索 究, 本 年 度 良 好, 超 额 完 了 预 期 目 标, 将 于 2015 年 行 验 收 创 新 究 群 体 科 学 基 金 超 并 行 高 效 能 计 算 机 体 系 结 构 设 计 方 法 究 入 第 二 个 执 行 期 (2013 年 到 2015 年 ) 该 究 群 体 以 高 效 能 计 算 低 功 耗 计 算 高 可 靠 计 算 为 究 方 向, 在 高 性 能 和 高 效 能 计 算 机 的 超 并 行 体 系 结 构, 多 核 / 众 核 处 理 器 的 新 型 体 系 结 构, 以 及 多 核 处 理 器 的 测 试 验 证 高 可 靠 性 设 计 方 法 等 六 个 方 面 上 开 究, 本 年 度 项 目 顺 利 实 验 室 2014 年 共 承 担 各 类 究 课 题 87 项, 其 中 973 计 划 1 项 ( 课 题 4 项 );863 计 划 1 项 ( 子 课 题 4 项 ); 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 38 项 ( 其 中 创 新 群 体 1 项, 优 秀 青 年 基 金 1 项 ); 横 向 项 目 19 项 学 术 方 面 : 国 重 未 来 计 算 究 组 的 陈 云 霁 究 员 Olivier Temam 究 员 陈 天 石 副 究 员 领 导 的 团 队 在 类 脑 计 算 机 方 向 取 得 重 的 其 制 了 一 种 采 用 人 工 神 经 网 络 架 构 的 机 器 学 习 运 算 装 置 寒 武 纪 1 号, 通 过 高 效 94

101 计 算 机 体 系 结 构 国 家 重 点 实 验 室 图 1 计 算 机 体 系 结 构 国 家 重 点 实 验 室 组 织 结 构 图 的 分 块 处 理 和 访 存 优 化, 能 高 效 率 处 理 任 意 规 模 任 意 深 度 的 神 经 网 络, 以 不 到 传 统 处 理 器 1/10 的 面 积 和 功 耗 达 到 了 100 倍 以 上 的 神 经 网 络 处 理 速 度, 性 能 功 耗 比 提 升 了 1000 倍 相 关 论 文 (Tianshi Chen, Zidong Du, Ninghui Sun, Jia Wang, Chengyong Wu, Yunji Chen, and Olivier Temam, "DianNao: A Small-Footprint High-Throughput Accelerator for Ubiquitous Machine-Learning")2014 年 3 月 发 表 于 本 领 域 最 好 的 国 际 会 议 之 一 ASPLOS(ACM International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems), 并 获 得 了 最 佳 论 文 奖, 这 是 亚 洲 科 机 构 首 次 获 此 奖 2014 年 12 月, 后 继 工 作 DaDianNao: A Machine-Learning Supercomputer 再 次 获 得 本 领 域 顶 级 会 议 MICRO 的 最 佳 论 文 奖, 这 是 MICRO47 年 来 美 国 之 外 国 家 首 获 此 奖 实 验 室 持 续 发 表 了 ISCA-2014 MICRO-2014 ASPLOS-2014 DAC-2014 ICCAD-2014 顶 级 会 议 论 文, 在 IEEE TVLSI 和 ACM TACO 等 顶 级 期 刊 上 均 有 学 术 论 文 持 续 发 表 本 年 度 实 验 室 究 人 员 发 表 论 文 85 篇, 其 中 EI 收 录 41 篇,SCI 收 录 20 篇, 在 国 际 国 内 学 术 会 议 上 做 报 告 49 人 次, 办 承 办 大 型 学 术 会 议 3 次, 暑 期 夏 令 营 1 次, 大 中 小 学 生 参 观 访 问 共 计 3 次 获 授 权 国 家 发 明 专 利 6 项 承 办 重 国 际 会 议 及 学 术 交 流 方 面 : 2014 年 11 月 16 日 -20 日, 国 重 集 电 路 团 队 在 杭 州 功 组 织 召 开 了 第 23 届 IEEE 亚 洲 测 试 学 术 会 议 (IEEE 23rd Asian Test Symposium, 简 称 ATS 14) 及 第 15 届 IEEE 寄 存 器 传 输 级 及 高 层 国 际 讨 会 ( 简 称 WRTLT 14) 本 次 会 议 由 IEEE Computer Society,Test Technology Technical Council 和 中 国 科 学 院 计 算 技 术 究 所 ( 简 称 计 算 所 ) 共 同 办 集 电 路 实 验 95 科

102 科 2014 科 年 报 图 2 国 重 任 向 学 术 委 员 会 汇 报 室 李 华 伟 究 员 担 任 ATS 14 大 会 席, 韩 银 和 究 员 担 任 ATS 14 程 序 席, 张 磊 副 究 员 担 任 WRTLT 14 程 序 席 本 次 ATS 14 和 WRTLT 14 会 议 共 吸 引 了 140 余 位 境 内 外 专 家 学 者 参 加, 其 中 境 外 代 表 80 余 位 2014 年 6 月 25 日 至 26 日, 国 重 组 织 承 办 了 第 5 届 亚 太 计 算 机 系 统 国 际 讨 会 ACM APSys-2014( apsys2014/) 包 云 岗 副 究 员 出 任 大 会 共 同 席 本 届 APSys 大 约 有 100 位 会 人 员, 来 自 MIT Yale EPFL 清 华 大 学 北 京 大 学 上 海 交 通 大 学 等 国 内 外 究 机 构 的 究 人 员 本 届 APSys ICML 联 合 召 开, 吸 引 了 更 多 对 计 算 机 系 统 机 器 学 习 大 数 据 分 析 等 感 兴 趣 的 人 员 参 加 2014 年 9 月 11 日 至 12 日, 国 重 组 织 承 办 了 第 4 届 面 向 大 数 据 的 体 系 结 构 系 统 国 际 讨 会 ASBD 2014( asbd2014/) 张 立 新 究 员 担 任 大 会 席, 包 云 岗 副 究 员 出 任 大 会 共 同 席 本 届 ASBD 大 约 有 100 位 会 人 员 华 为 公 司 在 ASBD 讨 会 上 发 布 了 计 算 所 - 华 为 联 合 实 验 室 的 最 新 究 第 三 代 数 据 中 心 白 皮 书, 举 得 很 大 反 响 本 年 度 内, 国 内 外 学 者 来 实 验 室 做 学 术 交 流 报 告 共 24 次, 就 究 方 向 课 题 合 作 学 术 探 讨 联 合 参 会 等 开 了 深 入 的 实 质 性 合 作 ; 在 国 际 国 内 学 术 会 议 上 做 报 告 49 人 次, 公 众 开 放 活 动 3 次 国 重 开 的 计 算 机 系 统 结 构 先 课 程 ( 系 列 讲 座 ), 作 为 2014 年 人 社 部 北 京 分 院 国 家 专 业 技 术 人 才 继 续 教 育 基 地 培 训 点 培 训 项 目 之 一, 到 目 前 为 止, 顺 利, 并 被 北 京 分 院 在 官 方 网 站 上 行 了 报 道 2014 年, 授 课 和 讨 交 流 24 人 次, 共 计 近 50 个 学 时 其 中 海 外 专 家 学 者 8 人 次, 国 内 知 名 学 者 13 人 次, 知 名 企 业 界 学 者 3 人 次, 同 比 去 年 增 长 了 60%, 有 近 600 人 次 专 业 技 术 人 员, 科 人 员, 究 生 参 了 系 列 讲 座, 专 家 学 者 们 互 动 交 流 2014 年 度 实 验 室 对 外 发 布 了 21 项 申 请 指 南, 通 过 组 织 专 家 行 评 审, 择 优 资 助 十 项 开 放 课 题 的 申 请 2014 年 11 月, 实 验 室 召 开 开 放 课 题 学 术 交 流 会, 组 织 了 正 在 执 行 期 的 开 放 课 题 承 担 者 来 实 验 室 行 学 术 探 讨 和 交 流 来 自 清 华 大 学 无 锡 江 南 所 中 国 人 民 大 学 北 京 交 通 大 学 天 津 大 学 等 八 家 单 位 的 老 师 分 别 就 自 己 的 究 内 容 究 以 及 跟 实 验 室 的 合 作 等 行 了 汇 报, 并 对 共 享 实 验 室 的 科 设 备 科 平 台 等 情 况 行 了 说 明 人 才 培 养 方 面 :2014 年, 实 验 室 常 务 副 任 李 晓 维 究 员 入 选 2014 年 科 技 北 京 百 名 领 军 人 才 培 养 工 程 范 东 睿 究 员 获 得 中 科 院 卓 越 青 年 科 学 院 称 号 韩 银 和 谭 光 明 副 究 员 晋 升 为 究 员 胡 杏 刘 磊 刘 少 礼 叶 靖 荣 获 院 长 优 秀 奖 究 平 台 建 设 方 面 :2014 年, 实 验 室 建 验 收 了 三 大 基 础 科 平 台 和 发 了 四 大 自 平 台, 这 些 设 备 构 建 实 验 室 公 共 计 算 平 台 各 设 备 全 96

103 计 算 机 体 系 结 构 国 家 重 点 实 验 室 年 不 间 断 工 作, 为 本 学 科 多 个 究 方 向 的 项 目 究 提 供 实 验 验 证 仿 真 和 测 试 环 境 继 2013 年 12 月 24 日 第 二 平 台 建 验 收 后, 计 算 机 体 系 结 构 国 家 重 点 实 验 室 于 2014 年 7 月 11 日 召 开 了 第 一 平 台 和 第 三 平 台 端 云 软 硬 件 千 核 平 台 和 新 型 微 体 系 结 构 设 计 平 台 的 建 验 收 会 在 院 拨 国 重 经 费 的 支 持 下, 三 大 基 础 科 平 台 建, 运 行 良 好 此 外, 四 个 特 色 自 平 台 良 好 由 鄢 贵 海 副 究 员 负 责 的 高 效 能 可 重 构 大 数 据 处 理 加 速 引 擎 究 平 台 由 陈 云 霁 究 员 负 责 的 机 器 学 习 加 速 器 的 结 构 和 编 程 究 平 台 由 陈 世 敏 究 员 负 责 的 面 向 测 量 信 息 的 日 志 记 录 分 析 平 台 由 张 云 泉 究 员 负 责 的 众 核 处 理 器 并 行 编 程 方 法 究 平 台, 均 按 照 计 划 良 好 国 重 建 设 方 面 : 实 验 室 任 : 孙 凝 晖 究 员 ( 兼 ); 副 任 : 李 晓 维 究 员 ( 常 务 ) 冯 晓 兵 究 员 ; 学 术 委 员 会 任 : 李 国 杰 院 士 实 验 室 包 括 十 七 个 究 组 ( 如 图 1), 部 署 在 五 大 究 方 向 高 端 计 算 体 系 结 构 微 体 系 结 构 编 译 和 编 程 VLSI 容 错 计 算 非 传 统 体 系 结 构 图 3 国 重 学 术 委 员 会 会 议 合 影 97 科

104 科 2014 科 年 报 科 基 地 移 动 计 算 新 型 终 端 北 京 市 重 点 实 验 室 移 动 计 算 新 型 终 端 北 京 市 重 点 实 验 室 依 托 于 中 国 科 学 院 计 算 技 术 究 所 组 建,2011 年 5 月 由 北 京 市 科 委 正 式 认 定 2014 年, 实 验 室 在 依 托 单 位 中 国 科 学 院 计 算 技 术 究 所 的 支 持 下, 在 实 验 室 全 体 人 员 的 共 同 努 力 下, 在 北 京 市 科 委 组 织 的 绩 效 考 评 中 获 得 一 致 好 评 2015 年 2 月 2 日 第 二 届 学 术 委 员 会 会 议 上, 任 命 李 锦 涛 究 员 继 续 担 任 实 验 室 任, 李 国 杰 院 士 继 续 担 任 实 验 室 学 术 委 员 会 任, 并 认 命 了 第 二 届 学 术 委 员 会 委 员 随 着 移 动 互 联 网 和 宽 带 移 动 通 信 的 发, 移 动 化 的 社 交 游 戏 手 机 网 络 浏 览 智 能 手 机 支 付 手 机 增 强 三 维 现 实 显 示 物 联 网 及 云 端 计 算 等 为 了 信 息 技 术 应 用 发 的 大 趋 势, 而 移 动 计 算 及 具 备 超 强 数 据 处 理 能 力 多 样 化 操 作 模 式 的 一 体 化 新 型 终 端 则 是 实 现 上 述 应 用 的 关 键 2014 年, 实 验 室 继 续 以 移 动 计 算 新 型 终 端 发 方 向 的 引 领 性 关 键 基 础 理 论 及 其 技 术 实 现 方 法 为 核 心 开 究, 积 极 行 转 化, 切 实 为 移 动 计 算 终 端 产 业 作 出 贡 献 科 项 目 方 面 : 2014 年 承 担 了 包 括 国 家 科 技 重 大 专 项 国 家 自 然 科 学 基 金 北 京 市 重 大 科 技 项 目 北 京 市 自 然 科 学 基 金 科 技 部 国 际 合 作 项 目 及 横 向 课 题 在 内 的 40 余 项 课 题 的 究 工 作 其 中 新 增 项 目 包 括 : 国 家 科 技 重 大 专 项 2 项 国 家 863 项 目 2 项 国 家 自 然 科 学 基 金 2 项 北 京 市 自 然 科 学 基 金 2 项 等, 为 移 动 计 算 和 新 型 终 端 领 域 的 发 持 续 提 供 创 新 方 法 和 关 键 技 术, 解 决 本 领 域 急 待 解 决 的 重 大 关 键 问 题, 本 年 度 到 款 经 费 超 过 一 千 万 元 科 方 面 : (1) 实 验 室 完 了 完 全 自 知 识 产 权 的 国 内 首 颗 自 4G 小 型 基 站 基 带 芯 片 的 制, 按 照 中 国 移 动 相 关 测 试 规 范 求 行 了 内 场 测 试, 并 将 在 工 信 部 电 信 究 院 组 织 的 内 外 场 测 试 基 础 上 开 公 网 以 及 行 业 专 网 的 试 用 推 广 同 时, 功 制 了 低 本 沉 浸 式 易 操 作 高 保 真 的 基 于 人 机 物 三 元 融 合 端 计 算 技 术 的 远 程 无 障 碍 交 流 平 台 - 远 程 维 权 服 务 平 台, 该 平 台 在 人 人 交 互 人 机 交 互 和 机 物 协 同 等 方 面 做 了 一 系 列 的 理 论 创 新 和 技 术 突 破 还 发 了 跌 倒 检 测 的 原 型 样 98

105 移 动 计 算 新 型 终 端 北 京 市 重 点 实 验 室 机, 并 开 发 了 之 配 套 的 移 动 终 端 应 用 程 序, 并 对 设 备 的 性 能 行 了 初 步 测 试 此 外, 实 验 室 发 的 面 向 智 力 障 碍 者 和 老 年 人 的 智 能 可 穿 戴 设 备 防 走 失 定 位 卡 获 2014 年 第 四 届 北 京 市 残 疾 人 辅 助 器 具 金 点 子 创 意 发 明 活 动 三 等 奖, 并 和 导 盲 避 障 系 统 一 起 在 2014 年 11 月 日 中 国 国 际 福 祉 博 览 会 出 (2) 在 虚 拟 3D 示 关 键 技 术 原 型 系 统 等 方 面, 突 破 了 基 于 立 体 图 相 对 和 深 度 信 息 融 合 的 高 精 度 深 度 图 构 建 技 术, 自 设 计 并 搭 建 了 基 于 多 相 机 的 图 像 采 集 系 统, 还 开 发 了 基 于 HTML5 和 Flash 的 现 实 终 端 软 件 以 及 自 助 式 示 终 端, 可 以 实 现 在 智 能 手 机 智 能 电 视 以 及 查 询 机 等 设 备 上 的 三 维 产 品 示 应 用 并 在 智 能 感 知 涉 及 的 目 标 检 测 方 面, 针 对 行 人 目 标 检 测 开 究, 提 出 了 基 于 多 特 征 融 合 和 级 联 分 类 器 的 行 人 检 测 方 法 在 视 觉 目 标 检 测 技 术 低 功 耗 高 精 度 室 内 外 场 景 识 别 软 件 基 于 深 度 学 习 和 半 监 督 学 习 的 室 内 定 位 方 法 上 都 做 了 究, 室 内 定 位 系 统 还 被 应 邀 指 定 为 2014 第 四 届 中 国 ( 宁 波 ) 智 慧 城 市 技 术 应 用 产 品 博 览 会 官 方 场 馆 导 航 系 统, 获 得 了 会 领 导 和 使 用 者 的 好 评 (3) 本 年 度 在 超 级 基 站 原 型 机 制 方 面 取 得 了 实 质 突 破, 经 过 软 硬 件 开 发 及 联 合 测 试, 目 前 系 统 已 实 现 CS 通 话 PS 业 务 下 载 功 能, 且 话 音 质 量 清 晰, 业 务 下 载 流 畅, 初 步 通 过 了 功 能 性 验 证, 并 在 专 网 系 统 中 得 到 了 应 用 同 时, 对 于 超 级 基 站 实 训 平 台 行 了 需 求 升 级 功 能 及 软 硬 件 架 构 设 计 升 级 基 于 超 级 基 站 架 构, 针 对 潮 汐 效 应 带 来 的 负 载 差 异 性 和 负 载 动 态 变 化, 以 及 资 源 在 虚 拟 映 射 时 的 资 源 利 用 率 等 问 题 上 行 了 究, 不 仅 能 够 通 过 优 化 算 法 得 到 全 局 最 优 部 署 方 案, 更 通 过 对 业 务 的 预 测 和 休 眠 模 型 的 建 立, 降 低 了 休 眠 检 测 决 策 的 系 统 开 销, 减 少 了 频 繁 切 换 带 来 的 问 题, 提 高 了 整 体 系 统 的 稳 定 性 学 术 方 面 : 实 验 室 先 后 在 相 关 领 域 的 国 际 权 威 学 术 期 刊 如 IEEE Trans. on Communication IEEE Trans. on Wireless Communication 等 以 及 一 系 列 国 际 会 议 上 发 表 论 文 100 余 篇, 相 关 究 工 作 和 已 获 得 国 际 同 行 的 认 可 经 过 2014 年 在 新 型 终 端 智 能 业 务 移 动 计 算 等 方 面 的 究 和 积 累, 本 年 度 共 新 发 表 论 文 30 篇 ; 新 申 请 及 新 授 权 专 利 软 件 著 作 权 共 计 35 项 队 伍 建 设 及 人 才 培 养 方 面 : 实 验 室 始 终 把 队 伍 建 设 和 人 才 培 养 作 为 实 验 室 建 设 的 首 任 务, 在 关 键 方 向 上 有 目 的 有 重 点 地 培 养 和 引 人 才 为 了 能 够 更 好 的 稳 定 现 有 人 才, 实 验 室 推 行 了 经 费 有 保 障 指 导 有 专 家, 管 理 有 制 度 的 体 系 完 备 的 创 新 人 才 培 养 新 路 子 本 年 度, 在 员 工 培 养 方 面, 实 验 室 提 升 副 究 员 3 名, 高 级 工 程 师 1 名, 在 各 个 科 方 向 和 岗 位 上 提 拔 了 新 一 代 骨 干 力 量 在 学 生 培 养 方 面, 实 验 室 共 培 养 出 博 士 究 生 3 名, 硕 士 究 生 19 名, 为 国 家 的 栋 梁 之 才 人 才 引 方 面 通 过 特 聘 教 授 的 形 式, 已 聘 请 一 批 国 际 知 名 专 家 和 海 外 优 秀 人 才 本 年 度 实 验 室 申 请 到 中 国 科 学 院 发 中 国 家 科 学 院 院 长 奖 学 金 计 划, 支 持 尼 泊 尔 学 生 Sumarga 和 巴 基 斯 坦 学 生 AHMAD FAIZAN 在 实 验 室 从 事 博 士 究, 为 发 中 国 家 人 才 培 养 做 出 努 力 国 际 合 作 方 面 : 移 动 计 算 新 型 终 端 北 京 市 重 点 实 验 室 一 直 以 创 造 高 端 国 际 交 流 机 会, 带 动 促 北 京 市 兄 99 科

106 科 2014 科 年 报 弟 单 位 共 同 对 外 发 为 理 念, 努 力 提 升 实 验 室 以 及 北 京 市 在 该 领 域 的 国 际 影 响 力 国 际 化 接 轨 2014 年 7 月 17 日 -18 日, 移 动 计 算 新 型 终 端 北 京 市 重 点 实 验 室 为 了 促 通 信 和 计 算 机 领 域 国 内 外 科 人 员 的 交 流 合 作, 在 北 京 市 自 然 科 学 基 金 委 和 北 京 市 国 际 合 作 基 地 的 支 持 下, 依 托 中 国 科 学 院 计 算 技 术 究 所, 学 术 委 员 会 任 李 国 杰 和 委 员 李 幼 平 两 位 院 士 联 合 发 起 了 通 信 计 算 机 科 学 技 术 融 合 国 际 学 术 讨 年 会 专 家 们 探 讨 在 通 信 计 算 机 科 学 技 术 的 交 叉 融 合 的 背 景 下, 通 信 计 算 机 之 间 的 相 互 借 鉴 相 互 促 和 融 合 的 思 路 和 技 术 路 线, 并 就 通 信 计 算 结 合 的 科 方 向 产 业 发 提 出 指 导 性 意 见 除 此 之 外, 实 验 室 还 办 了 GameNets 国 际 会 议 和 第 四 届 全 国 可 穿 戴 计 算 学 术 会 议, 邀 请 多 位 国 际 知 名 专 家 学 者 来 访 行 学 术 交 流 促 实 验 室 人 员 和 北 京 市 通 信 业 界 吸 收 国 际 上 新 颖 的 思 维 方 式 究 究 方 法, 全 面 提 升 发 水 平, 提 高 实 验 室 国 际 影 响 力, 推 广 具 有 自 知 识 产 权 的 创 新 思 想 和 技 术, 世 界 一 流 水 平 接 轨 第 一 届 通 信 计 算 机 科 学 技 术 融 合 国 际 学 术 讨 年 会 合 影 100

107 中 科 院 智 能 信 息 处 理 重 点 实 验 室 科 基 地 中 科 院 智 能 信 息 处 理 重 点 实 验 室 2014 年 度, 智 能 信 息 处 理 重 点 实 验 室 继 续 依 托 计 算 所 在 体 系 结 构 和 网 络 究 方 面 的 优 势, 以 大 规 模 多 媒 体 数 据 的 处 理 和 利 用 为 核 心, 在 知 识 表 示 推 理 模 式 分 类 学 习 等 方 面 开 深 入 的 究, 产 出 一 流, 培 养 基 础 人 才, 培 育 前 瞻 思 想 实 验 室 将 究 方 向 凝 练 为 智 能 计 算 视 觉 计 算 和 生 物 信 息 学 三 个 大 的 学 科 方 向, 并 从 信 息 的 获 取 表 示 理 解 转 换 等 几 个 方 面 行 布 局, 一 步 明 确 了 包 括 自 然 语 言 处 理 知 识 网 格 大 数 据 挖 掘 机 器 学 习 智 能 科 学 视 觉 信 息 处 理 学 习 智 能 人 机 接 口 大 规 模 知 识 处 理 及 智 能 应 用 生 物 信 息 学 在 内 的 究 方 向, 构 了 一 个 互 为 依 托 的 有 机 整 体 以 期 能 够 更 好 地 满 足 国 家 在 智 能 信 息 处 理 方 向 的 重 大 需 求 服 务 国 民 经 济 建 设 和 建 设 和 谐 社 会 在 基 础 究 方 面, 本 年 度 实 验 室 继 续 保 持 了 良 好 的 发 势 头, 完 了 多 项 创 新 性 究, 相 关 累 计 发 表 论 文 100 余 篇, 其 中 IJCV IEEE Trans. on IP/ KDE/CSVT 等 国 内 外 刊 物 论 文 30 余 篇,CVPR ECCV NIPS AAAI ICDE 等 一 流 国 际 会 议 论 文 50 余 篇 新 申 请 专 利 十 余 项 在 智 能 计 算 领 域, 继 续 坚 持 机 器 翻 译 智 能 科 学 知 识 网 格 和 大 数 据 挖 掘 等 学 科 方 向 自 然 语 言 处 理 究 组 提 出 了 基 于 分 析 - 生 模 式 的 统 计 机 器 翻 译 模 型, 借 助 句 法 信 息 的 翻 译 质 量 评 估 方 法, 基 于 句 法 信 息 的 结 构 化 语 言 模 型, 以 及 文 档 级 术 语 翻 译 建 模 等 在 机 器 翻 译 方 面 发 表 领 域 顶 级 会 议 论 文 6 篇 ( 其 中 4 篇 COLING, 1 篇 EMNLP,1 篇 AAAI 论 文 ) 语 言 分 析 方 面, 究 组 在 自 然 语 言 标 注 标 准 的 自 动 适 应 问 题 上 开 系 统 性 究, 提 出 了 高 效 的 异 种 知 识 库 融 合 转 换 方 法, 在 保 持 分 析 速 度 不 变 的 条 件 下 可 以 显 著 提 升 分 析 精 度 相 关 论 文 被 领 域 顶 级 刊 物 Computational Linguistics 录 用, 刘 群 究 员 和 姜 文 斌 副 究 员 针 对 该 工 作 在 领 域 顶 会 COLING 2014 做 大 会 特 邀 报 告 在 科 技 奖 项 方 面, 本 年 度 刘 群 究 员 获 得 了 中 国 电 子 学 会 科 学 技 术 奖 一 等 奖 在 大 规 模 数 据 挖 掘 和 机 器 学 习 方 面, 针 对 互 联 网 上 复 杂 事 件 关 联, 且 事 件 在 不 断 地 更 新 和 涌 现, 设 计 了 一 种 紧 凑 高 效 的 数 据 结 构 来 存 储 事 件 场 景, 提 出 了 一 种 新 的 在 线 频 繁 场 景 挖 掘 算 法 该 被 CCF A 类 会 议 ICDE 2015 录 用 为 长 文, 101 科

108 科 2014 科 年 报 这 也 是 首 篇 计 算 所 为 第 一 完 单 位 的 ICDE 究 类 长 文 结 合 分 分 析 (PCA) 和 大 间 隔 学 习, 提 出 了 一 种 基 于 后 验 正 则 化 的 贝 叶 斯 方 法, 被 CCF A 类 会 议 AAAI 2015 录 用 为 长 文 在 机 器 学 习 算 法 以 及 大 数 据 并 行 数 据 挖 掘 技 术 究 方 面 发 表 录 用 26 篇 论 文, 其 中 CCF A 类 2 篇,CCF B 8 篇,SCI 论 文 7 篇 在 视 觉 计 算 领 域, 坚 持 智 能 交 互 视 觉 模 式 分 析 多 媒 体 等 方 向 人 脸 识 别 究 组 继 续 围 绕 人 脸 检 测 面 部 特 征 点 定 位 人 脸 识 别 三 个 方 向 开 究 工 作, 提 出 了 漏 斗 形 的 多 姿 态 人 脸 检 测 框 架 联 合 深 度 图 像 特 征 学 习 混 合 统 计 量 集 合 建 模 的 方 法 等, 发 表 了 17 篇 学 术 论 文, 其 中 CCF A 类 论 文 6 篇 ( 包 括 国 际 刊 物 IJCV 和 IEEE T IP 论 文 各 1 篇, 国 际 会 议 CVPR 论 文 4 篇 ), 领 域 顶 级 会 议 ECCV 论 文 2 篇, 领 域 顶 级 会 议 NIPS 论 文 1 篇 此 外, 利 用 深 度 学 习 技 术 在 姿 态 表 情 分 析 方 面 取 得 了 较 好 的 效, 提 出 的 融 合 深 度 特 征 多 核 学 习 方 法 取 得 了 ACM ICMI 2014 国 际 会 议 上 组 织 的 EmotiW 表 情 识 别 竞 赛 的 冠 军 在 视 觉 编 码 方 面, 提 出 了 一 种 深 度 动 态 编 码 器 (deep dynencoders) 模 型, 用 来 建 模 视 频 序 列, 可 应 用 在 不 同 的 视 频 任 务 上, 包 括 动 态 纹 理 合 视 频 分 类 和 视 频 分 割 等 还 提 出 了 一 种 新 的 图 像 超 分 辨 率 方 法 深 度 网 络 级 联 (deep network cascade,dnc) 智 能 人 机 交 互 究 组 在 人 机 交 互 方 向 继 续 围 绕 手 势 手 语 识 别 开 究 工 作 课 题 组 提 出 基 于 格 拉 斯 曼 协 方 差 矩 阵 (GCM) 的 手 语 描 述 方 法 层 级 GCM(HGCM) 手 语 表 示 方 法 等 此 外, 还 构 建 并 发 布 了 标 准 中 国 手 语 词 汇 集, 联 合 微 软 亚 洲 究 院 北 京 联 合 大 学 共 同 立 了 基 于 Kinect 的 手 语 识 别 工 作 组 在 科 项 目 承 担 争 取 方 面, 实 验 室 本 年 度 获 批 973 课 题 1 项 ( 负 责 人 为 陈 熙 霖 究 员 ) 面 上 / 青 年 基 金 项 目 多 项 此 外, 还 持 续 得 到 了 百 度 高 通 Intel 等 产 业 公 司 的 支 持 2014 年 底 可 用 经 费 3200 万 元,2014 年 收 入 1000 余 万 元 在 实 验 室 管 理 方 面, 实 验 室 召 开 了 学 术 委 员 会 学 术 规 划 会 室 务 会 和 学 术 年 会, 特 别 是 在 公 共 经 费 使 用 方 面, 形 了 透 明 的 制 度, 通 过 为 导 师 缴 纳 学 生 培 养 费 支 持 博 士 生 学 术 交 流 按 学 术 论 文 行 经 费 拨 付 等 方 式, 尽 可 能 为 究 人 员 提 供 稳 定 的 支 持 102

109 中 科 院 网 络 数 据 科 学 技 术 重 点 实 验 室 科 基 地 中 科 院 网 络 数 据 科 学 技 术 重 点 实 验 室 2014 年 度, 中 科 院 网 络 数 据 科 学 技 术 重 点 实 验 室 继 续 坚 持 已 有 定 位 : 推 动 网 络 数 据 学 科 发, 突 破 ZB 级 网 络 数 据 感 知 传 输 存 储 管 理 分 析 体 系 架 构, 究 网 络 数 据 界 的 溯 源 定 位 预 测 控 制 方 法, 支 撑 安 全 大 数 据 情 报 大 数 据 金 融 大 数 据 商 业 媒 体 消 费 大 数 据 等 系 列 应 用 在 基 础 究 大 项 目 争 取 学 术 交 流 人 才 引 和 推 动 大 数 据 究 发 等 方 面 都 取 得 了 获 得 钱 伟 长 中 文 信 息 处 理 科 技 奖 一 等 奖 和 电 子 学 会 科 技 步 奖 二 等 奖 具 体 包 括 : 在 基 础 究 方 面, 围 绕 着 网 络 数 据 究, 发 表 论 文 近 50 篇, 专 著 1 部 其 中, 发 表 在 PNAS 等 A 类 期 刊 上 的 论 文 有 5 篇, 发 表 在 WWW SIGIR 等 A 类 会 议 上 的 论 文 有 4 篇 同 时 我 们 组 织 了 大 数 据 分 析 的 国 际 workshop, 撰 写 了 一 系 列 大 数 据 相 关 的 前 瞻 性 论 文, 完 了 大 数 据 学 科 的 布 局 推 在 重 项 目 争 取 方 面, 获 得 国 家 自 然 科 学 杰 出 青 年 基 金 项 目 web 信 息 检 索 数 据 挖 掘 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 4 项, 国 家 973 计 划 子 课 题 2 项, 国 家 863 计 划 子 课 题 1 项, 院 先 导 专 项 1 项 在 学 术 交 流 人 才 引 方 面, 中 科 院 网 络 数 据 科 学 技 术 创 新 国 际 团 队 启 动 试 运 行 论 证 会 顺 利 召 开 经 第 十 三 次 中 国 科 学 院 人 才 工 作 领 导 小 组 会 议 审 定, 依 托 我 所 的 中 科 院 网 络 数 据 科 学 技 术 创 新 国 际 团 队 顺 利 通 过 院 立 项 评 审, 该 创 新 国 际 团 队 共 有 员 16 名, 国 内 员 8 名 海 外 员 8 名 该 团 队 将 立 足 于 国 家 网 络 空 间 战 略 需 求 大 数 据 产 业 发 瓶 颈, 究 相 关 关 键 技 术, 推 动 网 络 大 数 据 科 学 技 术 学 科 方 向 的 大 力 发, 同 时 打 造 一 支 具 有 国 际 影 响 力 的 科 队 伍, 取 得 国 际 领 先 的 基 础 究, 为 产 业 界 网 络 大 数 据 的 深 度 挖 掘 社 会 化 服 务 提 供 支 持 在 推 动 大 数 据 学 科 产 业 发 方 面, 牵 头 组 织 了 的 国 内 规 模 最 大 最 具 影 响 的 大 数 据 领 域 技 术 盛 会 2014 中 国 大 数 据 技 术 学 术 大 会 (Big 103 科

110 科 2014 科 年 报 Data Technology Conference 2014,BDTC 2014) 大 会 旨 在 于 推 大 数 据 科 应 用 产 业 的 发 本 次 大 会 以 更 加 国 际 化 的 视 野, 帮 助 会 者 了 解 海 内 外 大 数 据 技 术 的 发 趋 势 ; 从 技 术 实 践 角 度 出 发, 探 讨 大 数 据 生 态 系 统 大 数 据 技 术 大 数 据 应 用 大 数 据 基 础 设 施 等 领 域 的 新 技 术 应 用 和 实 践 经 验 大 会 特 邀 近 百 位 来 自 全 球 大 数 据 产 业 界 知 名 学 者 企 业 领 军 人 物 行 业 资 深 专 家 一 线 实 践 技 术 代 表, 内 容 涵 盖 Hadoop YARN Spark Tez HBase Kafka OceanBase 等 开 源 软 件 的 最 新, NoSQL/NewSQL 内 存 计 算 流 计 算 和 图 计 算 技 术 的 发 趋 势,OpenStack 生 态 系 统 对 于 大 数 据 计 算 需 求 的 思 考, 以 及 大 数 据 下 的 可 视 化 机 器 学 习 / 深 度 学 习 商 业 智 能 数 据 分 析 等 的 最 新 业 界 应 用 大 数 据 大 会 现 场 104

111 学 术 报 告 学 术 活 动 近 年 来, 计 算 所 更 加 重 视 对 外 合 作 交 流, 邀 请 国 内 外 专 家 学 者 来 所 做 所 级 学 术 报 告, 积 极 参 加 和 办 各 类 学 术 会 议 2014 年 计 算 所 科 人 员 参 加 各 类 国 际 学 术 会 议 并 做 报 告 85 次, 邀 请 国 内 外 专 家 学 者 做 学 术 报 告 120 次, 同 时, 还 承 办 了 大 型 国 内 / 国 际 学 术 会 议 8 次, 提 升 了 计 算 所 在 相 关 学 科 领 域 的 学 术 影 响 力 学 术 报 告 列 表 序 号 报 告 人 报 告 题 目 报 告 人 单 位 报 告 日 期 1 Chia-Wen Lin 2 裴 健 3 张 晓 东 Video Retargeting: Algorithms, Applications, and Quality Assessment Social Network Analysis by Compression:Not Only Space Saving, But Also Insight Gaining 数 据 表 在 大 数 据 处 理 中 分 布 存 储 的 基 本 结 构 应 用 清 华 大 学 ( 新 竹 ) Simon Fraser University The Ohio State University at Columbus 李 响 神 经 网 络 语 言 模 型 中 科 院 计 算 所 王 明 轩 深 度 学 习 在 NLP 中 实 践 中 科 院 计 算 所 马 坚 伟 7 陈 宏 申 讨 论 压 缩 感 知 在 遥 感 像 和 地 震 勘 探 中 应 用 Learning Continuous Phrase Representations for Translation Modeling 哈 尔 滨 工 业 大 学 中 科 院 计 算 所 孟 凡 东 RNN Encoder-Decoder for MT 中 科 院 计 算 所 Sandip Kundu Adaptive Thread to Core Assignment via Online Program Phase Classification in Asymmetric Multicore Processors(AMP) University of Massachusetts Amherst 学 术 活 动

112 学 术 活 动 2014 科 年 报 序 号 报 告 人 报 告 题 目 报 告 人 单 位 报 告 日 期 10 郭 斯 杰 Book Keeper: Durability as a Service Twitter Alex Hauptmann Care Media: Visual Health Monitoring of Behavior Carnegie Mellon University 赵 世 奇 究 生 长 报 告 百 度 公 司 刘 江 鸣 联 合 NE 依 存 句 法 分 析 北 京 交 通 大 学 Sandip Kundu Improving Yield and Reliability of Chip Multi-processors 15 张 晓 东 用 新 的 计 算 模 式 创 建 大 数 据 处 理 系 统 16 Peerachet 17 马 晓 松 18 张 文 Alexey Nesvizhskii Alexey Nesvizhskii 21 马 晓 松 22 马 世 龙 Generating Sequences with Convolutional Neural Network Understanding and Adapting to Heterogeneous Concurrent I/O Workloads on Shared Storage 实 验 探 索 从 平 行 语 料 中 抽 取 子 句 切 分, 改 机 器 学 习 Combined Transcriptome and Proteome Analysis: Methods and Applications Reconstruction of Protein Interaction Networks Using Affinity Purification Mass Spectrometry Technology Understanding and Adapting to Heterogeneous Concurrent I/O Workloads on Shared Storage 面 向 航 空 任 务 电 子 系 统 的 软 件 自 动 化 测 试 检 测 究 University of Massachusetts Amherst The Ohio State University at Columbus 泰 国 科 技 部 国 家 电 子 和 计 算 机 技 术 中 心 (NECTEC) North Carolina State University 中 科 院 计 算 所 University of Michigan University of Michigan Qatar Computing Research Institute 北 京 航 空 航 天 大 学 于 剑 贵 类 公 理 北 京 交 通 大 学 Tarik Taleb Mobile Networks as a Cloud Service NEC Europe Ltd Xiao-Ming Fu 26 Yu-Xiang Chen Microblogging Services with Divergent Traffic Demands 3D Image Analysis for in Situ Structural Biology using Cryo-Electron Tomography Georg-August- University of Goettingen Max Planck Institute of Biochemistry

113 学 术 报 告 序 号 报 告 人 报 告 题 目 报 告 人 单 位 报 告 日 期 27 张 岳 基 于 Shift-Reduce 的 依 存 分 析 28 张 金 超 29 Stevens Lumetta Tagging the Web: Building a Robust Web Tagger with Neural Network The CompGen Platform 30 邢 波 大 规 模 机 器 学 习 系 统 的 究 和 应 用 31 Frank-Z. Wang 32 Xiao-Hui Bei 33 Stephen Hanly 5G 前 沿 通 信 技 术 34 Guo-Liang Wang 35 Shao-Lei Ren 36 Min-Ming Li 37 Yi Li 38 于 浩 How Will Computers Evolve Over the Next 10 Years Balancing Efficiency and Fairness in Resource Allocation Log-concavity of Combinations of Sequences and Applications to Genus Distributions How Can Multi-Tenant Data Center Become Sustainable Algorithmic Mechanism Design on Cloud Computing and Facility Location Convolutional Neural Networks for Two Challenging Problems in Computer Vision: Image Quality Assessment and Visual Tracking Scale-out Energy-efficient Big-data ServerThousand Cores In-Menory With Reonfigurable I/Os Singapore University of Technology and Design 中 科 院 计 算 所 University of California,Berkeley Carnegie Mellon University University of Kent Nanyang Technological University Macquarie University University of Haifa Florida International University 香 港 城 市 大 学 Australia's ICT Research Centre of Excellence(NICTA ) Nanyang Technological University 蔡 洽 吾 拼 写 校 正 分 析 中 科 院 计 算 所 Ming-C. Lin Virtual Urbanscape: Recent Advances, Challenges & Opportunities University of North Carolina 邢 晶 高 性 能 计 算 和 存 储 相 关 的 关 键 技 术 中 科 院 计 算 所 Ji-Hong Kim Lifetime Improvement of NAND Flashbased Storage Systems Seoul National University 学 术 活 动

114 学 术 活 动 2014 科 年 报 序 号 报 告 人 报 告 题 目 报 告 人 单 位 报 告 日 期 43 Peng-Hui Yao 44 Zhi-Gang Deng 45 黄 广 斌 46 Yuan-Yuan Zhou A Parallel Repetition Theorem for Entangled Two-player One-round Games under Product Distributions Computer Graphics and Animation Research: Recent Advances at UH 超 限 学 习 机 迈 向 人 脑 学 习 机 制 的 一 小 步 以 及 大 数 据 分 析 的 基 础 Configuration Manangment in Date Centers National University of Singapore University of Houston Nanyang Technological University University of California,San Diego 尤 海 航 关 于 高 性 能 计 算 机 的 性 能 评 估 方 法 中 科 院 计 算 所 SheldonX.-D. Tan 49 Shi-Yan Hu 50 宋 朝 明 51 Hai Li Physics-Based Full-Chip Electron- Migration Analysis and System-level Reliability Management Interconnect Synthesis for Emerging Nanometer VLSI Design Understanding Complex Systems: Networks and Dynamics Design Challenges in MLC STT-RAM Caches 52 Michael Hsiao On Improving Diagnosability for LBIST 53 Hong-Wei Zhang 54 Yi-Ran Chen Predictable Wireless Networking for Real-Time Sensing and Control:Connected and Automated Vehicles and Beyond Emerging Nonvolatile Memories:Designs and Applications in Conventional and Neuromorphic Computing University of California, Riverside Michigan Technological University University of Miami University of Pittsburgh Virginia Polytechnic Institute and State University(Virginia Tech) Wayne State University University of Central Florida 梁 云 关 于 GPU 性 能 优 化 技 术 北 京 大 学 Ming-Hsuan Yang Learning to Parse Scenes for Image Understanding University of California, Merced

115 学 术 报 告 序 号 报 告 人 报 告 题 目 报 告 人 单 位 报 告 日 期 57 Hua Gang 58 毛 国 强 59 Hua-Cheng Yu 60 Gang Hua 61 陈 锐 志 62 Shui-Wang Ji 63 Babak Falsafi 64 John Sampson 65 Jason Mars, Ling-Jia Tang 66 徐 小 文 Probabilistic Elastic Part Model: A Pose- Invariant Representation for Face Recognition Spectrum and Energy Efficient Technologies for Heterogeneous and Dense Networks Finding Four-Node Subgraphs in Triangle Time Probabilistic Elastic Part Model: A Pose- Invariant Representation for Face Recognition Contextual Thinking: Transforming Mobile Phones from Smart to Cognitive Machine Learning in Vision and Brain Analytics Big Data and Dark Silicon: Taming Two IT Inflection Points on a Collision Course Scaling Diversity Alongside Dark Silicon with Copocessor-Dominated Architectures Improving Efficiency and Utilization of Datacenters with Whare-Map and Bubble-Flux 超 大 规 模 数 值 模 拟 应 用 对 传 统 数 值 算 法 的 新 求 Stevens Institute of Technology University of Technology, Sydney Stanford University Stevens Insitute of Technology Texas A&M University Corpus Christi Old Dominion University Swiss federal Institute of Technology in Lausanne(EPFL) Pennsylvania State University University of Virginia, University of Michigan 北 京 应 用 物 理 计 算 数 学 究 所 宋 风 龙 DPU 处 理 器 结 构 设 计 中 科 院 计 算 所 Uri Zwick The Random-Facet Pivoting Rule Tel Aviv University Jose Luis Vazquez- Poletti Cloud Computing: Where Infrastructure Adapts to the Application Complutense University of Madrid 崔 鹏 Social-Sensed Multimedia Computing 清 华 大 学 David Woodruff Lower Bounds for Data Streams - A Survey and Open Questions IBM Almaden Research Center 学 术 活 动

116 学 术 活 动 2014 科 年 报 序 号 报 告 人 报 告 题 目 报 告 人 单 位 报 告 日 期 72 Geng-Fa Fang Licensed Shared Access: Evolution Towards Dynamic Spectrum Sharing in 5G Networks Radio Environment Maps for Licensed Shared Access networks Macquarie University 刘 洋 命 名 实 体 识 别 经 典 工 作 中 科 院 计 算 所 James. C. Hoe CoRAM: An FPGA Architecture for Computing Carnegie Mellon University 马 青 松 基 于 整 数 线 性 规 划 的 依 存 分 析 中 科 院 计 算 所 刘 金 刚 相 对 标 准 的 基 本 原 理 首 都 师 范 大 学 杨 似 彤 译 后 编 辑 经 典 工 作 综 述 中 科 院 计 算 所 Larry Davis Video Understanding 79 Yang Wang 80 Yi-Er Jin 81 麻 晓 娟 82 李 灵 军 83 葛 瑛 84 关 慎 恒 85 刘 晓 文 86 黄 超 兰 87 谭 敏 佳 Separating Data from Metadata for Robustness and Scalability Computer System Protection through Hardware-Software Collaboration Towards Crowd-sourced Semanticbased Multimodal User Interfaces Developing Mass Spectrometrybased Molecular Imaging and Proteomics Strategies for the Studies of Neurological Diseases Top-down Proteomics in Health and Disease: Challenges and Opportunities Characterization of Large Intact Protein Complexes by Native Mass Spectrometry De Novo Protein Sequencing by Combining Top-down and Bottom-up Tandem Mass Spectra Comparison of Ultradefinition (UD) MSE and WiSIM-DIA Techniques in the Study of Middle-down Proteomics Lysine Glutarylation is a Protein Posttranslational Modification Regulated by SIRT5 University of Maryland The Ohio State University at Columbus University of Central Florida 华 为 技 术 有 限 公 司 University of Wisconsin- Madison University of Wisconsin- Madison The University of California, San Francisco Indiana University- Purdue University Indianapolis (IUPUI) 上 海 蛋 白 质 中 心 中 科 院 上 海 药 物 所

117 学 术 报 告 序 号 报 告 人 报 告 题 目 报 告 人 单 位 报 告 日 期 88 应 万 涛 89 刘 铭 琪 90 叶 明 亮 91 汤 海 旭 92 林 诚 93 黄 蔚 94 高 友 鹤 95 陆 豪 杰 96 刘 小 云 97 丁 琛 98 单 亦 初 99 汪 迎 春 100 钟 鸿 英 101 迟 浩 Site-specific Glycoform Assignment through Glycoproteomics Approaches Deciphering Glycoform of Sitespecific Glycosylation based on Highthroughput HCD/CID-MS/MS and MS3 Glycoproteomics Analysis and Data Processing Characterization of Glycan Microheterogeneity in Glycoproteins Using Liquid Chromatography Coupled Tandem Mass Spectrometry De Novo Glycan Sequencing by Tandem Mass Spectrometry Functional Glycomics: Unveiling the Role of Protein Glycosylation Informatics from a Biologist's Point of View Advancements in Tandem-MS based Proteome Quantification Integrated Proteomic and Metabolomic Analyses of Intracellular Salmonella Typhimurium Reveal Severe Iron Starvation During Infection of Epithelial Cells Towards Building an Ideal Proteomics Platform Isobaric Labeling Assisted Proteome Identification and Quantification Based on Database Search and Denovo Sequencing Systematically Ranking the Tightness of Membrane Association for Peripheral Membrane Proteins Mass Spectrometric Quantification of Interactions between Proteins and Drugs Fast and Comprehensive Analysis of High Resolution MS/MS Data 北 京 蛋 白 质 组 究 中 心 (BPRC) 复 旦 大 学 中 科 院 大 连 化 学 物 理 究 所 Indiana University- Purdue University Indianapolis (IUPUI) Boston University 中 科 院 上 海 药 物 所 北 京 协 和 医 院 复 旦 大 学 北 京 大 学 北 京 蛋 白 质 组 究 中 心 (BPRC) 中 科 院 大 连 化 学 物 理 究 所 中 科 院 遗 传 发 育 所 华 中 师 范 大 学 中 科 院 计 算 所 学 术 活 动

118 学 术 活 动 2014 科 年 报 序 号 报 告 人 报 告 题 目 报 告 人 单 位 报 告 日 期 102 王 春 光 103 周 虎 104 薛 宇 105 王 恒 樑 106 万 晓 华 107 张 红 雨 108 Christophe Dubach 109 Zhao-Hui Wei 110 贾 韬 111 翟 祥 112 向 小 佳 Preliminary Application of Mass Spectrometry on the Study of Conotoxins Technology Development for Membrane Protein Analysis and its Applications The Reconfiguration of the Human Kinase-Substrate Phosphorylation Network by Genetic Polymorphisms Determines the Cancer Susceptibility The Influence of Temperature on the Virulence of Shigella Flexneri Iterative Methods in Large Field Electron Microscope Tomography Exploring the Origins of Proteins by ATP Selection in a Random Peptide Library Consisting of Reduced Amino Acids 关 于 异 构 系 统 上 性 能 可 移 植 性 的 报 告 On the Power of Linear Programming and Semidefinite Programming over Polytopes Collective Behavior in the Evolution of Scientific Research Interests Towards a Game-Theoretic Framework for Information Retrieval LockFree 数 据 结 构 动 态 分 析 工 具 & 支 持 TransactionMemory 的 CPU Simulator(X86) 的 设 计 实 现 113 Xiao-Yu Wang Object Detection with Regionlets 114 张 怡 颖 115 Si-Wei Lyu From Design Principles and Disruptive Technologies to Real Systems:Making Computers Remember Faster and More Reliably Multi-View Multi-Target Tracking and 3D Realtime Visualization of Tracking Results 同 济 大 学 中 科 院 上 海 药 物 所 华 中 科 技 大 学 军 事 医 学 科 学 院 中 科 院 计 算 所 华 中 农 业 大 学 University of Edinburgh Nanyang Technological University Rensselaer Polytechnic Institute University of Illinois Urbana, Champaign 中 科 院 计 算 所 NEC Laboratories America University of California, San Diego University at Albany, State University of New York

119 学 术 报 告 序 号 报 告 人 报 告 题 目 报 告 人 单 位 报 告 日 期 116 Calton Pu An Experimental Study of Latency Long Tail Problem: Impact of Very Short Bottlenecks in Cloud Environments Georgia Institute of Technology 杨 双 红 Large Scale Topic Modeling on Twitter Twitter 张 峥 119 Shui-Cheng Yan 120 原 宏 A System Researcher s Perspective on Deep Learning NUS-Purine: A Bi-graph based Deep Learning Framework Cloud RAN Based on Network Coding Approach New York University National University of Singapore The University of New South Wales 人 人 是 才 人 人 幸 福 113 学 术 活 动

120 学 术 活 动 2014 科 年 报 重 学 术 会 议 第 5 届 亚 太 计 算 机 系 统 国 际 讨 会 2014 年 6 月 日, 计 算 机 体 系 结 构 国 家 重 点 实 验 室 组 织 承 办 了 第 5 届 亚 太 计 算 机 系 统 国 际 讨 会 ACM APSys-2014( ict.ac.cn/apsys2014/) 包 云 岗 副 究 员 出 任 大 会 共 同 席 本 届 APSys 大 约 有 100 位 会 人 员, 来 自 MIT Yale EPFL 清 华 大 学 北 京 大 学 上 海 交 通 大 学 等 国 内 外 究 机 构 本 届 APSys ICML 联 合 召 开, 吸 引 了 更 多 对 计 算 机 系 统 机 器 学 习 大 数 据 分 析 等 感 兴 趣 的 人 员 参 加 通 信 计 算 机 科 学 技 术 融 合 国 际 学 术 讨 年 会 随 着 以 云 化 大 数 据 计 算 传 输 存 储 个 性 化 应 用 服 务 为 核 心 特 点 的 移 动 互 联 网 应 用 的 爆 炸 式 增 长, 计 算 技 术 宽 带 通 信 技 术 和 智 能 服 务 技 术 呈 现 出 了 显 著 的 相 互 融 合, 相 互 促 的 趋 势 预 计 未 来 十 年 内, 通 信 计 算 服 务 需 求 还 将 增 长 1000 倍, 通 信 计 算 技 术 的 融 合 是 最 有 可 能 支 撑 未 来 服 务 需 求 的 必 由 之 路 为 了 促 通 信 和 计 算 机 领 域 科 人 员 的 交 流 合 作, 在 李 国 杰 和 李 幼 平 两 位 院 士 倡 导 下, 中 国 科 学 院 计 算 技 术 究 所 牵 头 发 起 组 织 通 信 计 算 机 科 学 技 术 融 合 国 际 学 术 讨 年 会 每 年 定 期 邀 请 国 内 外 通 信 计 算 机 领 域 的 知 名 专 家 学 者, 一 起 讨 通 信 计 算 机 科 学 技 术 的 交 叉 融 合, 通 过 通 信 思 维 计 算 机 思 维 的 碰 撞 探 索 移 动 通 信 技 术 新 的 发 途 径 2014 年 7 月 日, 第 一 届 通 信 计 算 机 科 学 技 术 融 合 国 际 学 术 讨 年 会 在 北 京 香 山 饭 店 隆 重 召 开 本 次 讨 会 以 绿 色 通 信 为 题, 旨 在 开 放 式 地 探 讨 在 大 数 据 时 代, 未 来 无 线 通 信 网 络 如 何 融 合 高 通 量 计 算 等 前 沿 技 术, 大 幅 降 低 系 统 能 耗, 走 出 一 条 发 新 路 邬 贺 铨 李 国 杰 李 幼 平 陈 俊 亮 等 8 位 资 深 院 士 以 及 清 华 大 学 王 京 教 授 中 国 电 信 韦 乐 平 总 工 程 师 北 京 邮 电 大 学 张 平 教 授 北 京 交 通 大 学 张 宏 科 教 授 英 国 肯 特 大 学 王 江 舟 教 授 等 20 多 位 国 内 外 通 信 计 算 机 领 域 知 名 专 家 学 者 参 加 了 本 次 会 议 本 次 讨 会 得 到 了 北 京 市 科 委 的 大 力 支 持 会 议 由 中 国 科 学 院 计 算 技 术 究 所 无 线 中 心 任 石 晶 林 究 员 持 大 会 席 李 国 杰 院 士 和 中 国 科 学 院 计 算 技 术 究 所 党 委 书 记 兼 副 所 长 李 锦 涛 分 别 致 辞 随 后, 石 晶 林 究 员 以 大 数 据 时 代 绿 色 的 通 信 信 息 服 务 的 思 考 的 报 告 拉 开 了 本 次 讨 会 的 序 幕 陈 俊 亮 院 士 阐 述 了 以 内 容 为 中 心 的 未 来 网 络 架 构 及 其 面 临 的 机 遇 和 挑 战 ; 李 幼 平 院 士 提 出 了 基 于 超 级 基 站 架 构 的 天 播 地 存 服 务 模 式, 充 分 利 用 卫 星 的 广 播 特 性, 利 用 存 储 帮 助 路 由, 边 缘 帮 助 核 心, 可 极 大 地 减 少 核 心 网 压 力, 并 为 用 户 提 供 个 性 化 服 务 ; 中 国 电 信 韦 乐 平 专 家 的 报 告 首 先 分 析 比 较 了 CT 和 IT/Internet 两 大 行 业 的 特 点, 总 结 了 电 信 业 在 长 期 学 习 和 应 用 计 算 机 技 术 中 的 根 本 问 题, 说 明 电 信 业 实 施 去 电 信 化 的 必 性, 最 后 指 出 SDN 是 去 114

121 重 学 术 会 议 电 信 化 的 重 突 破 方 向 及 其 挑 战 ; 北 京 邮 电 大 学 张 平 教 授 提 出 了 构 建 信 息 生 态 系 统 的 概 念, 认 为 不 同 的 业 务 具 有 不 同 的 生 态, 在 不 同 的 阶 段 和 高 度 上, 其 特 性 不 同, 把 握 好 通 信 计 算 存 储 三 者 之 间 的 关 系 需 充 分 考 虑 不 同 的 生 态 北 京 交 通 大 学 张 宏 科 教 授 阐 述 了 当 前 网 络 的 不 足, 提 出 了 智 能 协 同 网 络 模 型 来 自 日 本 东 北 大 学 的 加 藤 教 授 和 英 国 肯 特 大 学 的 王 江 舟 教 授 分 别 报 告 了 D2D 技 术 以 及 异 构 网 络 部 署 面 临 的 问 题 和 解 决 方 案 ; 悉 尼 科 技 大 学 的 毛 国 强 教 授 从 复 杂 系 统 的 角 度, 提 出 解 决 通 信 问 题 本 身 不 应 只 在 通 信 领 域, 针 对 特 定 的 领 域, 站 在 不 同 的 高 度, 分 析 业 务 对 于 通 信 能 力 的 需 求, 从 而 从 根 本 上 解 决 通 信 难 题 ; 来 自 新 加 坡 科 局 部 A*Star 的 孙 素 梅 究 员 和 来 自 澳 大 利 亚 联 邦 科 学 工 业 组 织 的 黄 小 晶 究 员 分 别 报 告 了 大 规 模 天 线 技 术 的 和 E 波 段 链 路 回 传 技 术 面 临 的 问 题 和 科 产 业 界 的 在 本 次 讨 会 上 专 家 们 畅 所 欲 言, 行 了 激 烈 的 讨 论 和 思 想 碰 撞, 探 讨 了 在 通 信 计 算 机 科 学 技 术 的 交 叉 融 合 的 背 景 下, 通 信 计 算 机 之 间 的 相 互 借 鉴, 相 互 促 和 融 合 的 思 路 和 技 术 路 线, 并 对 通 信 计 算 结 合 的 科 方 向 产 业 发 提 出 了 指 导 性 意 见 第 4 届 面 向 大 数 据 的 体 系 结 构 系 统 国 际 讨 会 2014 年 9 月 11 日 至 12 日, 计 算 机 体 系 结 构 国 家 重 点 实 验 室 组 织 承 办 了 第 4 届 面 向 大 数 据 的 体 系 结 构 系 统 国 际 讨 会 ASBD 2014 ( 张 立 新 究 员 担 任 大 会 席, 包 云 岗 副 究 员 出 任 大 会 共 同 席 本 届 ASBD 大 约 有 100 位 会 人 员 华 为 公 司 在 ASBD 讨 会 上 发 布 了 计 算 所 - 华 为 联 合 实 验 室 的 最 新 究 第 三 代 数 据 中 心 白 皮 书, 取 得 很 大 反 响 第 23 届 IEEE 亚 洲 测 试 学 术 会 议 / 第 15 届 IEEE 寄 存 器 传 输 级 及 高 层 国 际 讨 会 2014 年 11 月 16 日 -20 日, 计 算 机 体 系 结 构 国 家 重 点 实 验 室 在 杭 州 功 组 织 召 开 了 第 23 届 IEEE 亚 洲 测 试 学 术 会 议 (IEEE 23rd Asian Test Symposium, 简 称 ATS 14) 及 第 15 届 IEEE 寄 存 器 传 输 级 及 高 层 国 际 讨 会 ( 简 称 WRTLT 14) 本 次 会 议 由 IEEE Computer Society,Test Technology Technical Council 和 中 国 科 学 院 计 算 技 术 究 所 ( 简 称 计 算 所 ) 共 同 办 实 验 室 李 华 伟 究 员 担 任 ATS 14 大 会 席, 韩 银 和 究 员 担 任 ATS 14 程 序 席, 张 磊 副 究 员 担 任 WRTLT 14 程 序 席 本 次 ATS 14 和 WRTLT 14 会 议 共 吸 引 了 140 余 位 境 内 外 专 家 学 者 参 加, 其 中 境 外 代 表 80 余 位 全 球 领 先 的 电 子 设 计 自 动 化 (EDA) 企 业 (Mentor Synopsys Cadence 等 ) 测 试 设 备 供 应 商 (Advantest Avago 等 ) 和 集 电 路 设 计 公 司 ( Intel AMD 威 盛 华 为 等 ) 等 都 派 有 技 术 究 人 员 和 工 程 师 参 加 会 议 这 两 个 国 际 会 议 的 圆 满 召 开, 为 测 试 领 域 的 国 内 外 学 术 界 和 企 业 界 交 流 讨 论 115 知 识 产 权

122 学 术 活 动 2014 科 年 报 提 供 了 有 效 的 平 台, 现 了 中 国 学 者 在 集 电 路 测 试 领 域 的 国 际 影 响 力, 对 于 促 世 界 尤 其 是 亚 洲 地 区 电 子 测 试 技 术 的 究 和 发 有 重 意 义 第 20 届 全 国 信 息 存 储 技 术 学 术 会 议 NCIS2014 先 计 算 机 系 统 究 中 心 组 织 并 承 办 了 第 20 届 全 国 信 息 存 储 技 术 学 术 会 议 (NCIS2014) 暨 National Conference of Information Storage 2014 ( 会 议 编 号 :CCF-TC-14-26N) NCIS2014 由 中 国 计 算 机 学 会 办, 中 国 计 算 机 学 会 信 息 存 储 技 术 专 业 委 员 会 及 中 国 科 学 院 计 算 技 术 究 所 承 办, 清 华 大 学 及 北 京 大 学 协 办 会 议 于 2014 年 9 月 日 在 北 京 召 开, 由 国 防 科 技 大 学 方 粮 教 授 和 中 国 科 学 院 计 算 技 术 究 所 孙 凝 晖 究 员 担 任 大 会 席, 清 华 大 学 舒 继 武 教 授 和 北 京 大 学 代 亚 非 教 授 担 任 程 序 委 员 会 席 CCF 专 委 工 委 常 务 委 员 太 极 计 算 机 股 份 有 限 公 司 总 裁 刘 淮 松 先 生 代 表 中 国 计 算 机 学 会 出 席 会 议, 并 在 开 幕 式 上 致 辞 本 届 会 议 邀 请 了 美 国 俄 亥 俄 州 立 大 学 张 晓 东 教 授 美 国 匹 兹 堡 大 学 陈 怡 然 博 士 中 国 科 学 院 计 算 技 术 究 所 陈 世 敏 究 员 及 张 立 新 究 员 香 港 中 文 大 学 李 柏 晴 博 士 5 位 知 名 专 家 学 者 做 大 会 报 告 会 议 还 举 办 了 青 年 学 者 论 坛, 邀 请 中 科 院 计 算 技 术 究 所 高 级 工 程 师 王 磊 华 中 科 技 大 学 副 教 授 华 宇 百 度 高 级 架 构 师 欧 阳 剑 清 华 大 学 副 教 授 张 广 艳 北 京 大 学 特 聘 究 员 孙 广 宇 微 软 亚 洲 究 院 洪 春 涛 博 士 6 位 知 名 青 年 学 者 介 绍 各 自 的 科 工 作, 以 及 他 们 对 如 何 做 出 出 色 究 工 作 的 经 验 和 心 得 会 议 还 举 办 了 博 士 生 论 坛, 邀 请 清 华 大 学 陆 游 游 华 中 科 技 大 学 付 忞 和 北 京 航 天 航 空 大 学 康 俊 彬 三 位 在 读 博 士 生 介 绍 了 各 自 在 知 名 国 际 会 议 上 发 表 的 相 关 科 工 作 此 外, 会 议 还 邀 请 了 曙 光 华 为 百 度 Intel 和 Memblaze 等 企 业 界 的 同 仁 介 绍 各 自 的 存 储 产 品 技 术 本 次 大 会 共 收 到 投 稿 70 篇, 录 用 42 篇, 录 116

123 重 学 术 会 议 取 率 为 60% 录 用 的 论 文 将 以 论 文 集 的 形 式 发 表 到 计 算 机 究 发 增 刊 大 会 从 录 用 论 文 中 评 选 出 的 5 篇 优 秀 论 文, 它 们 将 被 推 荐 到 计 算 机 究 发 正 刊 大 会 共 举 办 两 天, 共 有 132 人 参 加 会 议, 其 中 注 册 参 会 97 人, 厂 商 代 表 16 人 第 四 届 全 国 可 穿 戴 计 算 学 术 会 议 暨 首 届 中 国 ( 国 际 ) 智 能 可 穿 戴 技 术 产 业 论 坛 2014 年 7 月 26 日 -28 日, 普 适 计 算 究 中 心 在 都 组 织 召 开 了 第 四 届 全 国 可 穿 戴 计 算 学 术 会 议 暨 首 届 中 国 ( 国 际 ) 智 能 可 穿 戴 技 术 产 业 论 坛, 会 议 邀 请 国 内 外 可 穿 戴 计 算 相 关 领 域 的 10 名 著 名 学 者 作 了 大 会 报 告,26 名 专 家 作 了 专 题 报 告, 15 位 究 学 者 宣 读 了 专 题 论 文, 涉 及 国 内 外 可 穿 戴 计 算 技 术 热 点 产 品 的 现 状 潮 流 方 向, 相 关 专 利 分 析 以 及 可 穿 戴 计 算 在 健 身 健 康 娱 乐 工 业 和 其 它 领 域 的 典 型 应 用 等 会 议 开 了 可 穿 戴 大 数 据 面 向 智 能 可 穿 戴 的 材 料 智 能 可 穿 戴 终 端 身 体 传 感 网 络 交 互 设 计 用 户 体 验 多 方 向 交 叉 可 穿 戴 计 算 发 战 略 讨 等 专 题 讨 论, 还 包 括 了 企 业 示 创 客 产 品 交 流 Poster 交 流 以 及 可 穿 戴 服 装 示 等 精 彩 环 节 大 会 演 讲 的 海 内 外 著 名 专 家 包 括 德 国 科 学 工 程 院 院 士 及 执 行 理 事 会 理 事 德 国 不 莱 梅 大 学 Otthein Herzog 教 授, 德 国 人 工 智 能 究 中 心 Paul Lukowicz 教 授, 加 拿 大 工 程 院 院 士 加 拿 大 西 安 大 略 大 学 姜 晶 教 授, 国 际 医 学 生 物 工 程 院 院 士 美 国 医 学 生 物 工 程 学 院 院 士 香 港 中 文 大 学 张 元 亭 教 授 (IEEE fellow) 原 南 洋 理 工 大 学 生 物 工 程 系 系 任 美 国 医 学 生 物 工 程 学 院 院 士 英 国 皇 家 化 学 学 会 会 士 西 南 大 学 李 长 明 教 授, 中 科 院 软 件 所 戴 国 忠 教 授, 哈 尔 滨 工 业 大 学 杨 孝 宗 教 授, 还 有 来 自 香 港 中 文 大 学 中 科 院 计 算 所 中 科 院 软 件 所 中 科 院 自 动 化 所 中 科 院 深 圳 先 技 术 究 院 中 科 院 苏 州 纳 米 技 术 纳 米 仿 生 究 所 清 华 大 学 北 京 大 学 浙 江 大 学 兰 州 大 学 西 南 大 学, 东 南 大 学, 北 京 科 技 大 学, 重 庆 大 学 电 子 科 技 大 学 等 科 学 术 机 构 的 教 授 千 人 计 划 学 者 以 及 973 首 席 科 学 家 等 此 外, 还 有 中 国 社 会 福 利 协 会 兼 养 老 服 务 信 息 化 建 设 工 作 委 员 会 民 政 部 康 复 中 心 国 家 体 育 总 局 国 家 知 识 产 权 局 江 苏 省 物 联 网 究 发 中 心 工 信 部 通 信 究 院 等 单 位 的 专 家, 和 Intel 华 为 科 大 迅 飞 深 圳 中 兴 物 联 网 科 技 JXJ 云 合 网 等 企 业 领 导 人, 共 计 约 500 多 人 参 加 了 会 议 117 知 识 产 权

124 学 术 活 动 2014 科 年 报 第 三 届 中 国 计 算 蛋 白 质 组 学 讨 会 2014 年 11 月 日, 第 三 届 中 国 计 算 蛋 白 质 组 学 讨 会 (CNCP-2014,China Workshop on Computational Proteomics) 在 计 算 所 盛 大 召 开 分 析 测 试 及 科 学 仪 器 行 业 全 球 访 问 量 第 一 的 网 站 Antpedia 会 后 报 道 中 提 到 了 本 届 会 议 可 称 得 上 是 蛋 白 质 组 学 界 的 APEC ( n html) 这 已 是 计 算 所 的 pfind 团 队 发 起 并 组 织 筹 办 的 第 三 届 会 议 CNCP 会 议 的 题 是 计 算 蛋 白 质 组 学, 旨 在 推 动 计 算 技 术 在 中 国 的 蛋 白 质 组 究 中 发 挥 出 更 加 切 实 的 作 用, 更 好 地 促 国 内 的 学 术 交 流 CNCP 的 办 会 方 针 是 学 术 优 先 其 他 从 简, 办 会 方 式 是 不 征 文 不 收 费, 只 设 邀 请 报 告 只 设 一 个 程, 学 术 平 等 CNCP 的 报 告 人 由 资 深 学 者 和 往 届 报 告 人 共 同 推 荐 产 生, 新 人 优 先 CNCP 会 议 的 特 色 是 办 " 小 人 物 " 的 学 术 盛 会, 所 谓 小 人 物 是 指 会 议 邀 请 的 报 告 人 暂 时 还 是 一 个 年 轻 的 " 小 人 物 ", 比 如 一 个 刚 毕 业 的 博 士 在 站 或 刚 出 站 的 博 士 后 刚 回 国 的 年 轻 PI 等 等, 但 在 较 短 的 时 间 内 已 经 取 得 了 高 水 平 的 究, 比 如 发 表 了 高 水 平 的 论 文, 未 来 的 发 具 有 为 大 人 物 的 高 潜 力 ; 另 外, 报 告 的 内 容 体 上 都 是 最 近 一 到 两 年 内 由 报 告 人 亲 自 完 的 工 作, 包 括 未 发 表 的 最 新 内 容 CNCP 会 议 通 过 技 术 手 段 做 到 了 严 格 控 制 报 告 时 间, 每 个 报 告 30 分 钟, 实 际 效 得 到 了 代 表 们 的 赞 誉 CNCP-2014 会 议 邀 请 到 了 26 位 来 自 海 内 外 的 一 线 专 家 学 者 会 报 告, 来 自 北 京 上 海 辽 宁 天 津 美 国 香 港 等 地 的 学 者 180 余 人 出 席 了 此 次 盛 会 本 届 会 议 内 容 丰 富 形 式 多 样, 全 面 的 示 并 交 流 了 中 国 的 计 算 蛋 白 质 组 学 发 根 据 究 内 容,11 月 12 日 和 13 日 两 天 安 排 了 四 组 共 26 个 报 告, 这 四 组 分 别 为 整 体 蛋 白 质 的 鉴 定 计 算 蛋 白 质 组 学 的 应 用 定 量 蛋 白 质 组 学 和 糖 蛋 白 质 组 学 在 这 26 个 报 告 中, 有 50%(13 个 报 告 ) 内 容 还 没 有 正 式 发 表, 代 表 了 领 域 内 最 新 的 究 118

125 重 学 术 会 议 2014 中 国 大 数 据 技 术 学 术 大 会 2014 中 国 大 数 据 技 术 大 会 (Big Data Technology Conference 2014,BDTC 2014) 暨 第 二 届 CCF 大 数 据 学 术 会 议 于 12 月 日 在 北 京 新 云 南 皇 冠 假 日 酒 店 顺 利 召 开 本 次 大 会 由 中 国 计 算 机 学 会 (CCF) 办,CCF 大 数 据 专 家 委 员 会 承 办, 由 中 科 院 计 算 所 网 络 数 据 科 学 技 术 重 点 实 验 室 CSDN 具 体 组 织, 旨 在 于 推 大 数 据 科 应 用 产 业 的 发 本 次 大 会 历 时 三 天, 以 更 加 国 际 化 的 视 野, 帮 助 会 者 了 解 海 内 外 大 数 据 技 术 的 发 趋 势 ; 从 技 术 实 践 角 度 出 发, 探 讨 大 数 据 生 态 系 统 大 数 据 技 术 大 数 据 应 用 大 数 据 基 础 设 施 等 领 域 的 新 技 术 应 用 和 实 践 经 验 ; 通 过 创 新 大 赛 和 培 训 课 程 等 方 式, 深 度 剖 析 大 数 据 创 业 热 点 和 分 享 行 业 实 战 经 验 为 了 更 好 地 讨 论 大 数 据 技 术 生 态 系 统 的 现 状 和 发 趋 势, 交 流 大 数 据 技 术 实 践 经 验, 一 步 推 大 数 据 技 术 创 新 应 用, 示 国 内 外 大 数 据 领 域 的 最 新 BDTC 2014 特 邀 近 百 位 来 自 全 球 大 数 据 产 业 界 知 名 学 者 企 业 领 军 人 物 行 业 资 深 专 家 一 线 实 践 技 术 代 表, 内 容 涵 盖 Hadoop YARN Spark Tez HBase Kafka OceanBase 等 开 源 软 件 的 最 新,NoSQL/NewSQL 内 存 计 算 流 计 算 和 图 计 算 技 术 的 发 趋 势, OpenStack 生 态 系 统 对 于 大 数 据 计 算 需 求 的 思 考, 以 及 大 数 据 下 的 可 视 化 机 器 学 习 / 深 度 学 习 商 业 智 能 数 据 分 析 等 的 最 新 业 界 应 用 在 大 会 开 幕 式 上, 中 科 院 计 算 所 网 络 数 据 科 学 技 术 重 点 实 验 室 任 程 学 旗 究 员 作 为 CCF 大 数 据 专 家 委 员 会 秘 书 长 发 布 了 中 国 大 数 据 技 术 产 业 发 白 皮 书 (2014) 和 2015 大 数 据 十 大 发 趋 势 预 测, 代 表 了 百 余 位 业 内 专 家 在 大 数 据 典 型 应 用 现 状 大 数 据 技 术 体 系 现 状 大 数 据 IT 产 业 链 生 态 环 境 大 数 据 人 才 资 源 大 数 据 发 趋 势 建 议 等 方 面 的 深 入 思 考, 为 企 业 制 定 大 数 据 战 略 规 划 提 供 了 极 具 价 值 的 参 考 建 议 作 为 中 国 大 数 据 领 域 最 具 价 值 的 IT 盛 会, 历 经 七 届 沉 淀, 中 国 大 数 据 技 术 大 会 已 经 为 中 国 最 具 影 响 规 模 最 大 参 会 者 人 数 最 多 的 大 数 据 领 域 技 术 盛 会 2014 中 国 大 数 据 技 术 大 会 对 于 产 业 的 发 推 有 着 重 意 义 2014 中 国 大 数 据 技 术 大 会, 六 十 余 场 题 演 讲 技 术 论 坛 和 专 业 培 训, 数 千 名 业 内 人 士 会 齐 聚 的 深 度 实 践 之 旅 作 为 大 数 据 技 术 应 用 深 度 结 合 的 新 起 点,BDTC 2014 已 经 为 产 业 界 科 技 界 政 府 部 门 密 切 合 作 的 新 平 台, 为 推 动 我 国 大 数 据 的 产 学 用 做 出 了 重 大 贡 献 119 知 识 产 权

126 知 识 产 权 2014 科 年 报 知 识 产 权 2014 年, 计 算 所 申 请 发 明 专 利 214 项, 获 得 新 授 权 发 明 专 利 68 项, 授 权 专 利 总 数 达 1095 项 专 利 数 量 在 严 格 控 制 质 量 的 前 提 下 稳 定 增 长, 并 且 在 专 利 布 局 和 组 合 申 请 方 面 继 续 开 深 度 规 划 和 挖 掘, 改 变 单 点 申 请 的 局 面 2014 年, 计 算 所 获 软 件 登 记 证 书 36 项, 制 修 订 标 准 提 案 7 项 本 年 度 深 入 推 专 利 价 值 分 析 和 分 级 分 类 管 理 工 作, 通 过 专 利 评 价 评 级, 科 学 合 理 判 断 专 利 使 用 价 值, 找 出 适 合 市 场 需 求 体 的 专 利, 为 促 专 利 转 移 转 化 行 有 益 尝 试 通 过 开 动 态 专 利 分 级 分 类 管 理 工 作, 使 专 利 价 值 分 析 工 作 贯 穿 专 利 管 理 的 全 过 程 2014 年 转 让 专 利 4 项, 授 权 许 可 专 利 22 项, 交 金 额 127 万 元 2014 年 计 算 所 发 表 代 表 性 论 文 94 篇 授 权 专 利 列 表 序 号 授 权 号 专 利 名 称 发 明 / 设 计 人 1 ZL ZL ZL ZL X 一 种 协 议 数 据 单 元 构 造 和 解 析 的 方 法 及 装 置 一 种 基 于 规 则 的 分 布 式 推 理 方 法 及 系 统 一 种 面 向 在 线 多 媒 体 信 息 挖 掘 的 数 据 缓 存 方 法 和 系 统 创 建 多 核 处 理 器 虚 拟 机 系 统 可 信 环 境 的 方 法 及 装 置 杜 洁 ; 董 江 涛 ; 石 晶 林 叶 剑 ; 李 锦 涛 ; 史 红 周 ; 朱 珍 民 ; 杜 静 张 冬 明 ; 张 勇 东 ; 刘 峰 ; 舒 敏 ; 刘 毅 ; 顾 晓 光 ; 安 茂 波 ; 云 晓 春 ; 李 锦 涛 杜 磊 ; 孙 毓 忠 ; 宋 擒 豹 5 ZL 一 种 路 径 结 文 字 描 述 方 法 及 装 置 赵 婷 ; 方 金 云 6 ZL ZL 一 种 基 于 多 视 觉 信 息 的 目 标 定 位 方 法 和 系 统 一 种 蛋 白 质 鉴 定 的 大 规 模 分 布 式 并 行 加 速 方 法 及 其 系 统 罗 海 勇 ; 张 波 ; 赵 方 ; 朱 珍 民 ; 何 哲 王 乐 珩 ; 王 文 平 ; 迟 浩 ; 吴 妍 洁 ; 周 郴 ; 付 岩 ; 孙 瑞 祥 ; 贺 思 敏 120

127 授 权 专 利 列 表 序 号 授 权 号 专 利 名 称 发 明 / 设 计 人 8 ZL 检 测 网 络 安 全 性 的 方 法 及 系 统 王 元 卓 ; 李 金 明 ; 喻 民 ; 林 思 明 ; 程 学 旗 9 ZL ZL 一 种 用 后 缀 数 组 加 速 大 规 模 蛋 白 质 鉴 定 的 方 法 及 其 系 统 一 种 基 于 胖 树 结 构 的 动 态 容 错 方 法 和 系 统 周 郴 ; 迟 浩 ; 王 乐 珩 ; 李 由 ; 吴 洁 ; 付 岩 ; 孙 瑞 祥 ; 贺 思 敏 胡 农 达 ; 王 达 伟 ; 安 学 军 ; 孙 凝 晖 11 ZL 脉 象 检 测 系 统 张 静 静 ; 王 睿 ; 陆 世 龙 ; 崔 莉 12 ZL ZL ZL ZL 一 种 路 灯 杆 的 数 字 化 管 理 智 能 交 互 装 置 方 法 及 其 系 统 一 种 蛋 白 质 鉴 定 的 大 规 模 分 布 式 并 行 加 速 方 法 及 系 统 一 种 蛋 白 质 鉴 定 的 大 规 模 分 布 式 并 行 加 速 方 法 及 其 系 统 多 址 接 入 信 道 下 自 适 应 编 码 中 继 系 统 方 法 钱 跃 良 ; 张 博 宁 ; 褚 诚 缘 ; 谢 萦 ; 王 向 东 王 乐 珩 ; 王 文 平 ; 迟 浩 ; 吴 妍 洁 ; 周 郴 ; 付 岩 ; 孙 瑞 祥 ; 贺 思 敏 王 乐 珩 ; 王 文 平 ; 迟 浩 ; 吴 妍 洁 ; 周 郴 ; 付 岩 ; 孙 瑞 祥 ; 贺 思 敏 周 恩 ; 周 一 青 ; 石 晶 林 16 ZL 一 种 分 布 式 文 件 系 统 及 其 访 问 方 法 廖 浩 均 ; 韩 冀 中 ; 戴 娇 ; 周 薇 ; 路 远 征 17 ZL 一 种 话 音 传 输 控 制 系 统 及 方 法 孙 毅 ; 宋 翊 麟 18 ZL ZL ZL ZL 基 于 社 会 信 息 的 网 络 视 频 在 线 地 理 定 位 系 统 一 种 基 于 DDR SDRAM 的 栈 式 数 据 缓 存 装 置 及 其 方 法 一 种 对 WuManber 算 法 行 测 试 的 方 法 和 系 统 一 种 基 于 DDR SDRAM 的 栈 式 数 据 缓 存 装 置 及 其 方 法 宋 一 丞 ; 曹 娟 ; 夏 添 ; 张 勇 东 ; 李 锦 涛 王 ; 曹 政 ; 陈 飞 ; 王 凯 ; 安 学 军 ; 孙 凝 晖 张 宇 ; 刘 萍 ; 刘 燕 兵 ; 郭 莉 ; 陈 训 逊 ; 李 楠 宁 ; 薛 晨 王 ; 曹 政 ; 陈 飞 ; 王 凯 ; 安 学 军 ; 孙 凝 晖 22 ZL X 一 种 智 能 电 视 的 交 互 方 法 系 统 钱 跃 良 ; 王 向 东 ; 刘 宏 23 ZL 面 向 社 区 的 发 布 订 阅 系 统 重 聚 集 方 法 及 重 聚 集 系 统 李 伟 ; 虎 嵩 林 24 ZL 一 种 在 线 迭 代 编 译 的 优 化 方 法 和 优 化 系 统 陈 洋 ; 房 双 德 ; 吴 承 勇 ; Olivier Temam( 奥 里 维. 特 曼 ); Lieven Eeckhout( 利 文. 艾 可 霍 特 ) 知 识 产 权 121

128 知 识 产 权 2014 科 年 报 序 号 授 权 号 专 利 名 称 发 明 / 设 计 人 25 ZL ZL ZL ZL ZL ZL ZL ZL ZL ZL 一 种 支 持 单 根 IO 虚 拟 化 用 户 级 接 口 控 制 装 置 及 其 方 法 用 于 多 根 I/O 虚 拟 化 共 享 系 统 的 I/ O 资 源 管 理 方 法 全 虚 拟 化 环 境 下 启 动 加 载 器 的 可 信 验 证 方 法 和 系 统 一 种 针 对 硬 件 虚 拟 化 的 内 存 监 控 方 法 和 系 统 一 种 机 群 文 件 系 统 分 布 式 元 数 据 一 致 性 保 证 方 法 和 系 统 一 种 虚 拟 路 由 器 的 数 据 转 发 平 面 的 构 建 方 法 系 统 一 种 基 于 局 部 虚 拟 化 的 虚 拟 网 构 建 方 法 和 系 统 一 种 面 向 需 求 侧 响 应 基 于 预 测 的 三 相 负 载 调 度 方 法 及 装 置 一 种 可 控 的 火 焰 动 画 生 方 法 及 其 系 统 用 于 网 络 安 全 设 备 性 能 测 试 的 测 试 流 量 合 方 法 及 装 置 曹 政 ; 刘 飞 龙 ; 刘 小 丽 ; 安 学 军 ; 张 佩 珩 ; 孙 凝 晖 刘 小 丽 ; 曹 政 ; 安 学 军 ; 张 佩 珩 ; 孙 凝 晖 ; 王 ; 苏 勇 高 云 伟 ; 薛 栋 梁 ; 邬 小 龙 ; 孙 毓 忠 田 昕 晖 ; 高 云 伟 ; 邬 小 龙 ; 孙 毓 忠 张 军 伟 郑 彩 平 邵 冰 清 王 利 虎 刘 振 军 刘 浏 关 洪 涛 ; 张 建 华 ; 谢 高 岗 ; 贺 鹏 ; 王 永 功 ; 李 坤 丽 关 洪 涛 ; 张 建 华 ; 谢 高 岗 ; 刘 俊 杰 ; 王 永 功 ; 贺 鹏 罗 海 勇 张 雨 晨 朱 珍 民 王 向 东 朱 登 明 ; 冯 笑 冰 ; 魏 毅 ; 王 兆 其 肖 军 ; 张 永 铮 ; 云 晓 春 35 ZL 对 GPS L5 信 号 的 捕 获 方 法 及 装 置 崔 绍 龙 ; 姚 相 振 ; 覃 新 贤 ; 方 金 云 36 ZL LoWPAN 网 络 密 钥 建 立 方 法 杨 德 兴 ; 史 红 周 ; 刘 钦 明 37 ZL ZL ZL ZL 一 种 跨 领 域 的 文 本 情 感 分 类 器 的 训 练 方 法 和 分 类 方 法 一 种 面 向 分 布 式 工 作 流 的 数 据 流 调 度 方 法 和 系 统 一 种 数 字 信 息 推 荐 预 测 模 型 的 训 练 方 法 和 系 统 一 种 数 字 信 息 推 荐 预 测 模 型 的 训 练 方 法 和 系 统 谭 松 波 ; 程 学 旗 王 桂 玲 ; 张 鹏 ; 刘 晨 ; 徐 学 辉 ; 季 光 ; 韩 燕 波 鲁 凯 ; 王 斌 ; 史 亮 ; 李 文 娜 ; 李 锐 ; 徐 飞 鲁 凯 ; 王 斌 ; 史 亮 ; 李 文 娜 ; 李 锐 ; 徐 飞 41 ZL 针 对 群 体 绘 制 的 效 率 控 制 方 法 张 言 丰 ; 毛 天 露 ; 蒋 浩 ; 王 兆 其 122

129 授 权 专 利 列 表 序 号 授 权 号 专 利 名 称 发 明 / 设 计 人 42 ZL ZL ZL ZL X 46 ZL ZL 汉 语 语 音 识 别 中 重 复 出 现 词 识 别 错 误 的 自 动 修 正 方 法 一 种 用 于 环 境 监 测 的 传 感 器 网 络 及 数 据 传 输 方 法 一 种 在 无 线 MESH 网 络 中 基 于 冲 突 避 免 的 调 度 方 法 人 体 脉 搏 信 息 采 集 装 置 及 人 体 健 康 状 况 监 护 装 置 传 感 器 网 络 节 点 能 量 自 供 给 方 法 和 装 置 IP 查 找 方 法 和 装 置 以 及 路 由 更 新 方 法 和 装 置 李 新 辉 ; 王 向 东 ; 钱 跃 良 ; 林 守 勋 李 栋 ; 宋 磊 ; 张 乐 ; 黄 庭 培 崔 莉 ; 赵 泽 ; 陆 世 龙 ; 刘 强 胡 金 龙 ; 周 俊 ; 张 晶 ; 唐 槐 ; 石 晶 林 王 睿 ; 陆 世 龙 ; 崔 莉 ; 宫 继 兵 张 静 静 ; 赵 泽 ; 陈 海 明 ; 崔 莉 罗 腊 咏 ; 谢 高 岗 ; 谢 应 科 48 ZL 微 博 搜 索 排 名 方 法 及 微 博 搜 索 引 擎 程 学 旗 ; 陈 根 宝 ; 李 静 远 ; 王 元 卓 ; 邢 国 亮 ; 方 滨 兴 49 ZL ZL ZL ZL X 53 ZL 保 障 RRC 连 接 状 态 的 UE 的 MBMS 服 务 连 续 性 的 方 法 海 量 结 构 化 数 据 复 杂 查 询 任 务 的 分 布 式 查 询 方 法 和 系 统 海 量 结 构 化 数 据 复 杂 查 询 任 务 的 分 布 式 查 询 方 法 和 系 统 基 于 分 布 熵 的 局 部 敏 感 哈 希 高 维 索 引 方 法 用 于 并 行 多 处 理 器 系 统 的 通 信 行 为 获 取 装 置 周 一 青 ; 周 黎 阳 ; 关 娜 ; 田 霖 ; 石 晶 林 ; 史 岗 吴 广 君 ; 李 超 ; 王 树 鹏 ; 云 晓 春 ; 王 勇 ; 李 斌 斌 吴 广 君 ; 李 超 ; 王 树 鹏 ; 云 晓 春 ; 王 勇 ; 李 斌 斌 张 伟 高 科 张 勇 东 李 锦 涛 王 ; 曹 政 ; 刘 锐 ; 苏 勇 ; 刘 小 丽 ; 刘 厚 贵 ; 靳 庆 贺 ; 安 学 军 ; 孙 凝 晖 54 ZL 虚 拟 人 组 合 任 务 规 划 方 法 李 淳 芃 ; 宗 丹 ; 夏 时 洪 ; 王 兆 其 55 ZL 用 于 计 算 机 辅 助 翻 译 的 候 选 短 语 查 询 方 法 及 辅 助 翻 译 系 统 刘 群 ; 王 洋 ; 刘 洋 ; 骆 卫 华 ; 吕 雅 娟 56 ZL 一 种 视 频 质 量 评 价 方 法 黄 庆 明 ; 许 倩 倩 ; 蒋 婷 婷 ; 苏 荔 ; 蒋 树 强 57 ZL X 依 存 映 射 方 法 及 系 统 刘 凯 ; 姜 文 斌 ; 吕 雅 娟 ; 刘 群 58 ZL 内 核 态 虚 拟 网 络 设 备 的 建 立 方 法 及 其 包 发 送 和 接 收 方 法 林 思 明 ; 周 洲 仪 ; 程 学 旗 ; 张 冬 ; 李 金 明 ; 王 元 卓 ; 梁 英 知 识 产 权 123

130 知 识 产 权 2014 科 年 报 序 号 授 权 号 专 利 名 称 发 明 / 设 计 人 59 ZL ZL x 61 ZL ZL ZL 在 线 社 会 网 络 中 网 络 群 体 的 检 测 方 法 及 系 统 一 种 基 于 依 存 句 法 树 的 翻 译 规 则 抽 取 方 法 和 翻 译 方 法 一 种 物 - 物 智 能 交 互 装 置 及 其 方 法 交 互 系 统 一 种 服 务 器 瞬 间 拥 塞 控 制 方 法 和 系 统 移 动 阅 读 中 的 社 交 关 系 挖 掘 方 法 及 装 置 程 学 旗 王 元 卓 于 建 业 李 静 远 谢 军 ; 米 海 涛 ; 刘 群 钱 跃 良 肖 军 ; 张 永 铮 ; 云 晓 春 叶 剑 ; 朱 珍 民 ; 张 磊 ; 李 艳 兵 ; 唐 熊 ; 肖 灿 ; 杜 静 64 ZL 内 存 总 线 的 信 号 采 集 装 置 崔 泽 汉 ; 陈 明 宇 ; 包 云 岗 ; 朱 晏 ; 张 金 勇 65 ZL SRAM 型 FPGA 的 低 功 耗 设 计 方 法 黄 柯 衡 ; 胡 瑜 ; 李 晓 维 66 ZL 维 护 集 群 缓 存 一 致 性 的 方 法 及 系 统 司 祥 ; 许 鲁 67 ZL ZL 微 博 中 用 户 间 潜 在 关 注 关 系 的 发 现 方 法 及 装 置 一 种 基 于 射 频 信 号 强 度 的 AP 位 置 估 计 方 法 程 学 旗 贾 岩 涛 王 元 卓 于 建 业 李 静 远 冯 凯 罗 海 勇 耿 皓 赵 方 朱 珍 民 从 优 秀 到 卓 越 124

131 软 件 登 记 软 件 登 记 列 表 序 号 登 记 号 软 件 名 称 SR VIPL 结 合 颜 色 \ 形 状 信 息 的 行 人 检 测 软 件 P.Detection SR VIPL 排 队 人 数 估 计 系 统 SR VIPL 人 脸 检 测 软 件 SR VIPL 人 体 动 作 识 别 软 件 P.Action SR VIPL 行 人 检 索 软 件 SR 面 向 移 动 互 联 网 的 业 务 托 管 和 运 行 平 台 SR 三 维 虚 拟 人 交 互 游 戏 系 统 SR 高 精 度 串 联 质 谱 肽 段 母 离 子 检 测 软 件 SR 蛋 白 质 质 谱 分 析 的 开 放 式 搜 索 软 件 SR skyfs 机 群 文 件 系 统 软 件 SR 增 强 型 搜 索 引 擎 服 务 系 统 SR 虚 拟 机 功 耗 测 量 系 统 SR 天 玑 微 博 舆 情 分 析 软 件 系 统 SR 学 术 移 动 助 手 软 件 SR 矢 量 叠 加 并 行 计 算 程 序 软 件 SR 电 子 断 层 三 维 重 构 软 件 SR 细 粒 度 法 律 检 索 服 务 软 件 SR 法 律 信 息 资 源 规 范 化 处 理 软 件 SR 矢 量 缓 冲 并 行 计 算 程 序 软 件 SR 面 向 湖 库 区 的 多 维 异 构 数 据 实 时 计 算 显 示 系 统 SR 面 向 湖 库 区 的 多 维 异 构 数 据 集 示 系 统 SR 地 理 计 算 并 行 算 法 性 能 评 测 软 件 SR 蛋 白 质 基 因 组 注 释 评 价 工 具 SR 面 向 业 务 区 分 优 化 的 移 动 管 理 系 统 SR Flowx 网 络 数 据 流 导 出 系 统 125 知 识 产 权

132 知 识 产 权 2014 科 年 报 序 号 登 记 号 软 件 名 称 SR 群 体 社 会 行 为 仿 真 实 验 平 台 SR 人 口 撤 离 方 案 交 互 设 置 系 统 SR 人 口 撤 离 方 案 模 拟 系 统 SR chppnetsim 并 行 网 络 模 拟 器 SR 基 于 D2D 的 协 作 多 播 性 能 仿 真 系 统 SR 复 杂 系 统 风 险 评 估 专 家 系 统 SR 蛋 白 质 质 谱 分 析 的 鉴 定 搜 索 引 擎 前 处 理 软 件 SR 基 于 质 谱 数 据 的 完 整 蛋 白 质 鉴 定 软 件 SR 天 玑 YouTube 数 据 实 时 采 集 分 析 系 统 SR 天 玑 互 联 网 新 应 用 数 据 采 集 特 征 分 析 系 统 SR 大 数 据 挖 掘 云 引 擎 系 统 标 准 列 表 序 号 标 准 号 中 文 名 称 标 准 范 围 1 GB/T GB/T GB/T YD/T 信 息 技 术 实 时 定 位 系 统 第 1 部 分 : 应 用 程 序 接 口 信 息 技 术 自 动 识 别 和 数 据 采 集 技 术 词 汇 第 5 部 分 : 定 位 系 统 信 息 技 术 自 动 识 别 和 数 据 采 集 技 术 实 时 定 位 系 统 性 能 测 试 方 法 IPv6 路 由 协 议 适 用 于 低 功 耗 有 损 网 络 的 IPv6 路 由 协 议 (RPL) 国 家 标 准 国 家 标 准 国 家 标 准 行 业 标 准 5 YD/T IPv6 技 术 求 基 于 网 络 的 流 切 换 移 动 行 业 标 准 6 YD/T IPv6 技 术 求 代 理 移 动 IPv6 路 由 优 化 行 业 标 准 7 YD/T 持 续 数 据 保 护 (CDP) 灾 备 技 术 求 行 业 标 准 126

133 代 表 性 论 文 列 表 代 表 性 论 文 列 表 会 议 论 文 : CCF A 类 : 1. Yunji Chen, Tao Luo, Shaoli Liu, Shijin Zhang, Liqiang He, Jia Wang, Ling Li, Tianshi Chen, Zhiwei Xu, Ninghui Sun, and Olivier Temam, DaDianNao: A Machine-Learning Supercomputer,IEEE/ACMInternationalSymposium on Microarchitecture (MICRO), (Best Paper Award) 2. Tianshi Chen, Zidong Du, Ninghui Sun, Jia Wang, Chengyong Wu, Yunji Chen, and Olivier Temam, DianNao: A Small-Footprint High-Throughput Accelerator for Ubiquitous Machine-Learning, ACM ASPLOS, (Best Paper Award) 3. Tianshi Chen, Qi Guo, Ke Tang, Olivier Temam, Zhiwei Xu, Zhi-Hua Zhou, and Yunji Chen, ArchRanker: A Ranking Approach to Design Space Exploration, ACM/IEEE ISCA, June Qing Yi, Qian Wang and Huimin Cui, Specializing Compiler Optimizations Through Programmable Composition For Dense Matrix Computations, IEEE/ACM MICRO, Dawei Zang, Zheng Cao*, Zhan Wang, Xiaoli Liu, Lin Wang, Ninghui Sun. Decentralized NIC-switching Architecture Using SR-IOV PCIe Network Device, Micro IEEE, vol. 34 (5), pp , IF Lei Wang, Chunjie Luo, Yongqiang He, Jianfeng Zhan, Kent Zhan, Xiaona Li, Yuqing Zhu, Shujie Zhang, Qiang Yang,Bizhu Qiu, Zhen Jia, BigDataBench: a Big Data Benchmark Suite from Internet Services,The 20th IEEE International Symposium On High Performance Computer Architecture (HPCA-2014),February 15-19, 2014,Page(s): Xueqi Cheng, Yanyan Lan, Jiafeng Guo, Xiaohui Yan, BTM: Topic Modeling over Short Texts, IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering, vol Suqi Cheng, Huawei Shen, Junming Huang, Wei Chen, Xueqi Cheng, IMRank: influence maximization via finding self-consistent ranking, The 37th International ACM SIGIR conference on research and development in Information Retrieval. 知 识 产 权 127

134 知 识 产 权 2014 科 年 报 9. Yadong Zhu, Yanyan Lan, Jiafeng Guo, Xueqi Cheng, Shuzi Niu, Learning for Search Result Diversification, The 37th International ACM SIGIR conference on research and development in Information Retrieval, New York, USA, Zhuo Zhang, Zhibin Zhang, Yunjie Liu and Gaogang Xie,ProWord: An Unsupervised Approach to Protocol FeatureWord Extraction,Annual IEEE International Conference on Computer Communications,Canada, , Zhenyu Li, Gaogang Xie, Jiali Lin, Yun Jin, Mohamed-Ali Kaafar, Kave Salamatian,On the Geographic Patterns of a Large-scale Mobile, Video-on-Demand System,Annual IEEE International Conference on Computer Communications, Canada, , Tong Yang,Gaogang Xie,YanBiao Li,Qiaobin Fu,Alex X. Liu,Qi Li,Laurent Mathy,Guarantee IP Lookup Performance with FIB Explosion,ACM SIGCOMM, USA, , Wan, Ji, Dayong Wang, Steven Chu Hong Hoi, Pengcheng Wu, Jianke Zhu, Yongdong Zhang, and Jintao Li. "Deep Learning for Content-Based Image Retrieval: A Comprehensive Study." In Proceedings of the ACM International Conference on Multimedia. Orlando, FL, USA, November 03-07, pp Xiaopeng Yang, Tao Mei, Yongdong Zhang: Rescue Tail Queries: Learning to Image Search Re-rank via Click-wise Multimodal Fusion. ACM Multimedia 2014: , 15. Meina Kan, Shiguang Shan, Hong Chang, Xilin Chen,Stacked Progressive Auto-Encoder (SPAE) for Face Recognition Across Poses,IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 美 国,June Zhiwu Huang, Ruiping Wang, Shiguang Shan, Xilin Chen,Learning Euclidean-to- Riemannian Metric for Point-to-Set Classification,IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 美 国,June Mengyi Liu, Shiguang Shan, Ruiping Wang, Xilin Chen,Learning Expressionlets on Spatio- Temporal Manifold for Dynamic Facial Expression Recognition,IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 美 国,June Risheng Liu, Junjie Cao, Zhouchen Lin, Shiguang Shan,Adaptive Partial Differential Equation Learning for Visual Saliency Detection,IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 美 国,June

135 代 表 性 论 文 列 表 19. Zhenyu Chen, Yiqiang Chen, Shuangquan Wang, Lisha Hu, Xinlong Jiang, Xiaojuan Ma, Nicholas D. Lane, Andrew T. Campbell. ContextSense: Unobtrusive Discovering Incremental Contexts using Dynamic Bluetooth Data. UbiComp Adjunct, Seattle, USA, Sep , 2014: Yang Gu, Yiqiang Chen, Junfa Liu, Xinlong Jiang: SAP dissimilarity based high performance Wi-Fi indoor localization. UbiComp Adjunct, Seattle, USA, Sep , 2014: Hua-Wei Shen, Dashun Wang, Chaoming Song, and Albert L aszl o Barab asi, Modeling and Predicting Popularity Dynamics via Reinforced Poisson Processes, Proceedings of the 28th AAAI Conference on Artificial Intelligence. 22. Yue Yin, Bo An, Manish Jain,Game-theoretic resource allocation for protecting large public events,28th AAAI Conference on Artificial Intelligence, 加 拿 大,Jul.27-31, CCF B 类 : 23. Xing Hu, Yi Xu, Jun Ma, Guoqing Chen, Yu Hu, Yuan Xie, Thermal-sustainable power budgeting for dynamic threading, IEEE/ACM DAC, pp.1-6, June, Yinhe Han, Ying Wang, Huawei Li, Xiaowei Li, Data-Aware DRAM Refresh to Squeeze the Margin of Retention Time in Hybrid Memory Cube, IEEE/ACM ICCAD, pp , November, Xin He, Guihai Yan, Yinhe Han, and Xiaowei Li, SuperRange: Wide Operational Range Power Delivery Design for both STV and NTV Computing, Proc. Design Automation and Test in Europe (DATE), Dresden,, Paper 6.4-2,March, Jian Wang, Huawei Li, Tao Lv, Tiancheng Wang, and Xiaowei Li, Functional Test Generation Guided by Steady-State Probabilities of Abstract Design, Proc. Design Automation and Test in Europe (DATE), Dresden, Paper IP5-13, March Bing Li, Shuchang Shan, Yu Hu, Xiaowei Li, Partial-SET: Write Speedup of PCM Main Memory, Proc. Design Automation and Test in Europe (DATE), Dresden, Paper IP1-20, March Lunkai Zhang, Dmitri Strukov, Hebatallah Saadeldeen,Dongrui Fan, Mingzhe Zhang, Diana Franklin.SpongeDirectory: Flexible Sparse Directories Utilizing Multi-Level Memristors,PACT,2014,page 知 识 产 权 129

136 知 识 产 权 2014 科 年 报 29. Yulong Luo, Guangming Tan: Optimizing stencil code via locality of computation. International Conference on Parallel Architectures and Compilation, PACT '14, Edmonton, AB, Canada, August 24-27, ACM 2014, ISBN : Yaqin Zhou, Qiuyuan Huang, Fan Li, Xiang-yang Li, Min Liu, Zhongcheng Li, Zhiyuan Yin,Almost Optimal Channel Access in Multi-Hop Networks With Unknown Channel Variables,Distributed Computing Systems(ICDCS),2014 IEEE 34th International conference on,spain, , Yan Shengen, Li Chao, Zhang Yunquan, Zhou Huiyang. yaspmv: Yet Another SpMV Framework on GPUs. PPoPP,Orlando, USA, Peng He, Gaogang Xie, Kave Salamatianz, Laurent Mathy,IEEE International Conference on Network Protocols, USA, Wei Wang,Yi Sun, Kai Zheng, Mohamed Ali Kaafar, Dan Li, Zhongcheng Li,Concise Paper: Freeway: Adaptively Isolating the Elephant and Mice Flows on Different Transmission Paths,The 22nd IEEE International Conference on Network Protocols,USA, , Yi Sun, Seyed K. Fayazy, Yang Guo, Vyas Sekary,Yun Jin, Mohamed Ali Kaafar, Steve Uhlig,Trace-Driven Analysis of ICN Caching Algorithms on Video-on-Demand Workloads,The 10th International Conference on emerging Networking EXperiments and Technologies (CoNEXT), Australia, Zhen Cui, Hong Chang, Shiguang Shan, and Xilin Chen,Generalized Unsupervised Manifold Alignment,Neural Information Processing Systems, 加 拿 大,Dec Jie Zhang, Shiguang Shan, Meina Kan, Xilin Chen,Coarse-to-Fine Auto-encoder Networks (CFAN) for Real-time Face Alignment,European Conference on Computer Vision, 瑞 士,Sep Zhen Cui, Hong Chang, Shiguang Shan, Bineng Zhong, Xilin Chen,Deep Network Cascade for Image Super-resolution,European Conference on Computer Vision, 瑞 士,Sep Xing Yan, Hong Chang, Shiguang Shan, Xilin Chen,Modeling Video Dynamics with Deep dynencoder,european Conference on Computer Vision, 瑞 士,Sep Xin Jin, Fuzhen Zhuang, Hui Xiong, Changying Du, Ping Luo and Qing He,Multi-task Multiview Learning for Heterogeneous Tasks,ACM Conference on Information and Knowledge Management(CIKM 2014), 中 国,Nov

137 代 表 性 论 文 列 表 40. Kai Shu, Ping Luo, Wan Li, Peifeng Yin, Linpeng Tang,Deal or Deceit: Detecting Cheating in Distribution Channels,ACM Conference on Information and Knowledge Management(CIKM 2014), 中 国,Nov Hui Yu, Xiaofeng Wu, Jun Xie, Wenbin Jiang, Qun Liu and Shouxun Lin,RED: A Reference Dependency Based MT Evaluation Metric,the 25th International Conference on Computational Linguistics. Pages , 爱 尔 兰,Aug Wenjuan Luo, Fuzhen Zhuang, Xiaohu Cheng, Qing He, Zhongzhi Shi,Ratable Aspects over Sentiments: Predicting Ratings for Unrated Reviews,IEEE International Conference on Data Mining (ICDM 2014) 中 国,Dec Lingyang Chu, Shuhui Wang, Yanyan Zhang, Shuqiang Jiang, Qingming Huang,Graph- Density-based visual word vocabulary for image retrieval. IEEE International Conference on Multimedia, International Conference on Multimedia and Expo (ICME), July 14-18, Chengdu, China, Shuhui Wang, Zhenjun Wang, Shuqiang Jiang, Qingming Huang, Cross media topic analytics based on synergetic content and user behavior modeling. International Conference on Multimedia and Expo (ICME), July 14-18, Chengdu, China, 2014 CCF C 类 : 45. N. Wang, Y. Su, J.L. Shi, Y. Zhou and G. Gui, Sparse Channel Estimation for OFDM Based Two- Way Relay Networks, IEEE ICC2014, Jun G. Zhai, L. Tian, Y. Zhou and J.L. Shi, Load Diversity Based Processing Resource Allocation for Super Base Stations in Large-scale Centralized Radio Access Networks, IEEE ICC2014, Jun Yi Sun, Junchen Jiangy, Vyas Sekary, Hui Zhangy, Fuyuan Lin, Nanshu Wang,Using Video- Based Measurements to Generate a Real-Time Network Traffic Map,The Thirteenth ACM Workshop on Hot Topics in Networks (HotNets-2014),USA, 其 它 : 48. Y. Zhou, L. Liu, H.Y. Du, L. Tian and J.L. Shi, An Overview on Intercell Interference Management in Mobile Cellular Networks: from 2G to 5G, accepted by IEEE ICCS Y. Wang, M. Qian, X. Han, Y. Zhou and J.L. Shi, Game-Theoretic Power Control for Interference Mitigation in Two-tier Small Cell Networks, VTC2014-Spring, 知 识 产 权

138 知 识 产 权 2014 科 年 报 期 刊 论 文 : CCF A 类 : 1. Y. Zhou, H. Liu, Z. Pan, L. Tian, J.L. Shi and G. Yang, Two-Stage Cooperative Multicast Transmission with Optimized Power Consumption and Guaranteed Coverage, IEEE JSAC on SEED, Vol.32, Issue 2, pp , Feb Zhuo Zhang, Zhibin Zhang, Patrick P. C. Lee, Yunjie Liu, and Gaogang Xie,Toward Unsupervised Protocol Feature Word Extraction,IEEE Journal on Selected Areas in Communi cations,32,10,2014, Lin Wang, Fa Zhang, Jordi Arjona Aroca, Athanasios V. Vasilakos, Kai Zheng, Chenying Hou, Dan Li, and Zhiyong Liu, GreenDCN: a General Framework for Achieving Network Energy Efficiency in Data Centers, IEEE Journal on Selected Areas in Communications (JSAC), vol. 32(1), pp. 4-15, January Meina Kan, Junting Wu, Shiguang Shan, Xilin Chen,Domain Adaptation for Face Recognition: Targetize Source Domain Bridged by Common Subspace,International Journal of Computer Vision,vol. 109, no.1-2, pp , Lei Zhang, Yongdong Zhang, Xiaoguang Gu, Jinhui Tang, Q. Tian: Scalable Similarity Search With Topology Preserving Hashing. IEEE Transactions on Image Processing 23(7): , Yongdong Zhang, Xiaopeng Yang, Tao Mei: Image Search Reranking With Query- Dependent Click-Based Relevance Feedback. IEEE Transactions on Image Processing 23(10): , 李 绍 欣, 刘 忻, 柴 秀 娟, 张 海 虹, 劳 世 竑, 山 世 光,Maximal Likelihood CorrespondenceEstimation for Face Recognition Across Pose,IEEE Trans.on Image Processing,Vol. 23, No. 10, pp , Wei Chen, etc., Microtransition cascades to percolation, Physical Review Letters, / PhysRevLett

139 代 表 性 论 文 列 表 CCF B 类 : 9. Lei Liu, Yong Li, Zehan Cui, Yungang Bao, Mingyu Chen, Chengyong Wu, BPM/BPM+: Software-based Memory Partitioning Mechanisms for Eliminating DRAM Bank-/Channellevel Interference in Multicore Systems, ACM Transactions on Architecture and Code Optimization (TACO),11(1): Article 5, February Yongbing Huang, Licheng Chen, Zehan Cui, Yuan Ruan, Yungang Bao, Mingyu Chen, Ninghui Sun, HMTT: A Hybrid Hardware/Software Tracing System for Bridging the DRAM Access Trace s Semantic Gap, ACM Transactions on Architecture and Code Optimization (TACO), Volume 11, Issue 1, Article No. 7, February Shuangde Fang, Zidong Du, Yuntan Fang, Yuanjie Huang, Yang Chen, Lieven Eeckhout, Olivier Temam, Huawei Li, Yunji Chen, Chengyong Wu, Performance Portability Across Heterogeneous SoCs Using a Generalized Library-Based Approach, ACM Transactions on Architecture and Code Optimization (TACO), Vol. 11, No. 2, Article 21, June Xueliang Li, Guihai Yan, Yinhe Han, Xiaowei Li, SmartCap: Using Machine Learning for Power Adaptation of Smartphone s Application Processor, ACM Transactions on Design Automation of Electronic Systems, Vol.20, No.1, Article 8, November Qi Guo, Tianshi Chen, Yunji Chen, Rui Wang, Huanhuan Chen, Weiwu Hu, Guoliang Chen, Pre-Silicon Bug Forecast, IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems (TCAD), vol. 33, no.3, 2014, pp Binzhang Fu, Yinhe Han, Huawei Li, Xiaowei Li, ZoneDefense: A Fault-Tolerant Routing for 2-D Meshes Without Virtual Channels, IEEE Transactions on VLSI Systems (TVLSI), Vol.22, No.1, 2014, pp Keheng Huang, Yu Hu, Xiaowei Li, A Reliability-Oriented Placement and Routing Algorithm for SRAM-based FPGAs, IEEE Transactions on VLSI Systems (TVLSI), Vol.22, No.2, Feb 2014, pp Jing Ye, Yu Hu, Xiaowei Li, Wu-Tung Cheng, Yu Huang, and Huaxing Tang, Diagnose Failures Caused by Multiple Locations At-a-Time, IEEE Transactions on VLSI Systems (TVLSI), Vol.22, No.4, April 2014, pp 知 识 产 权

140 知 识 产 权 2014 科 年 报 17. Yuntan Fang, Huawei Li, Xiaowei Li, Lifetime enhancement techniques for PCM-based image buffer in multimedia applications, IEEE Transactions on VLSI Systems (TVLSI), Vol.22, No.6, June 2014, pp Dawen Xu, Huawei Li, Amirali Ghofrani, K.-T. Cheng, Yinhe Han, Xiaowei Li, Test-Quality Optimization for Variable n-detections of Transition Faults, IEEE Transactions on VLSI Systems (TVLSI), Vol.22, No.8, August 2014, pp Xing Hu, Guihai Yan, Yu Hu, Xiaowei Li, Orchestrator: Guarding Against Voltage Emergencies in Multi-threaded Application, IEEE Transactions on VLSI Systems (TVLSI), Vol. 22, No. 12, 2014, pp Ying Wang, Lei Zhang, Yinhe Han and Huawei Li, Reinventing Memory System Design for Many-Accelerators Architecture, Journal of Computing Science and Technology (JCST), Vol.29, No.2, 2014, pp Peng Chen, Lei Zhang, Yinhe Han, Yunji Chen, A General-Purpose Many-Accelerator Architecture Based on DataflowGraph Clustering of Applications," Journal of Computing Science and Technology (JCST), Vol.29, No.2, 2014, pp Liu Yiqun, Li Yan, Zhang Yunquan, Zhang Xianyi. Memory Efficient Two-Pass 3D FFT Algorithm for Intel Xeon PhiTM Coprocessor. Journal of Computer Science, Technology.,29,6, , V. Garcia, Y. Zhou and J.L. Shi, Coordinated Multipoint Transmission in Dense Cellular Networks with User-Centric Adaptive Clustering, IEEE Trans. Wireless Comm., Vol. 13, No. 8, pp , Aug (Corresponding author) 24. Yongdong Zhang, Lei Zhang, Qi Tian: A Prior-Free Weighting Scheme for Binary Code Ranking. IEEE Transactions on Multimedia 16(4): , Wu Liu, Tao Mei, Yongdong Zhang, Instant Mobile Video Search With Layered Audio-Video Indexing and Progressive Transmission. IEEE Transactions on Multimedia, 16(8): , Yu Liu, Jizhong Duan, Qiang Tang, Yongdong Zhang: A Simple and Efficient Re-Scrambling Scheme for DTV Programs. IEEE Transactions on Multimedia 16(1): , Hongtao Xie, Yongdong Zhang, Jianlong Tan, Li Guo, Jintao Li: Contextual Query Expansion for Image Retrieval. IEEE Transactions on Multimedia 16(4): ,

141 代 表 性 论 文 列 表 28. GuiPeng Li, Ming Li, YiWei Zhang, Dong Wang, Rong Li, Roger Guimer,Juntao Tony Gao and Michael Q. Zhang. ModuleRole:tool for modulization, role determination and visualization in proteinprotein interactionnetworks. PLoS One May 1;9(5):e doi: /journal.pone Yaqin Zhou, Xiang-Yang Li, Min Liu,Xufei Mao,Shaojie Tang and Zhongcheng Li,Throughput Optimizing Localized Link Scheduling for Multihop Wireless Networks under Physical Interference Model,Parallel and Distributed Systems,IEEE Transaction on (Volume:25,Issue:10 ),Volum25,2014, 其 它 : 30. Huawei Shen, etc.,collective credit allocation in science, Proceedings of the National Academy of Sciences, 08/2014; 111(34). 31. Junming Huang, Chao Li, Wenqiang Wang, Huawei Shen, Guojie Li, Xueqi Cheng. Temporal scaling in information propagation. Scientific Reports 4, Xiaoqian Sun, Huawei Shen, Xueqi Cheng, Trading network predicts stock price, Scientific Reports, 01/2014; 4: Bingjie Sun, Huawei Shen and Xueqi Cheng, Detecting overlapping communities in massive networks, Europhysics letters, 2014 EPL Qinghua Wu, Zhenyu Li, Jianer Zhou, Heng Jiang, Zhiyang Hu, Yunjie Liu, and Gaogang Xie,SOFIA: Toward Service-Oriented Information Centric Networking, IEEE Network Magazine,28,3,2014, Tan Yan, Wensheng Zhang, Guiling Wang, and Yujun Zhang,Access Points Planning in Urban Area for Data Dissemination to Drivers,IEEE Transactions On Vehicular Technology, 63,1,2014, Y. Zhou, H. Liu, Z. Pan, L. Tian and J.L. Shi, Spectral and Energy Efficient Two-Stage Cooperative Multicast for LTE-A and Beyond, IEEE Wireless Magazine, pp , Apr G.W. Zhai, L. Tian, Y. Zhou and J.L. Shi, Load Diversity Based Optimal Processing Resource Allocation for Super Base Stations in Centralized Radio Access Networks, Science China Information Sciences, vol. 57, issue 4, pp. 1-12, Apr (Corresponding author) 知 识 产 权 135

142 知 识 产 权 2014 科 年 报 38. V. Garcia, C.S. Chen, Y. Zhou and J.L. Shi, Gibbs Sampling Based Distributed OFDMA Resource Allocation, Science China Information Sciences, vol. 57, issue 4, pp. 1-12, Apr (Corresponding author) 39. K. Yang, J. Yang, J.S. Wu, C.W. Xing and Y. Zhou, Performance Analysis of DF Cooperative Diversity System with OSTBC over spatially correlated Nakagami-m Fading Channels, IEEE Trans. Vehicular Tech., Vol. 63, no. 3, pp , Mar Chao Liu, Chun-Qing Song, Zuo-Fei Yuan, Yan Fu, Hao Chi, Le-Heng Wang, Sheng-Bo Fan, Kun Zhang, Wen-Feng Zeng, Si-Min He, Meng-Qiu Dong, and Rui-Xiang Sun,pQuant Improves Quantitation by Keeping out Interfering Signals and Evaluating the Accuracy of Calculated Ratios,Anal Chem Jun 3;86(11): Ruoyu Miao, Haitao Luo, Huandi Zhou, Guangbing Li, Dechao Bu, Xiaobo Yang, Xue Zhao, Haohai Zhang, Song Liu, Ying Zhong, Zhen Zou, Yan Zhao, Kuntao Yu, Lian He, Xinting Sang, Shouxian Zhong, Jiefu Huang, Yan Wu, Rebecca A. Miksad, Simon C. Robson, Chengyu Jiang,Yi Zhao,Haitao Zhao. Identification of prognostic biomarkers in hepatitis B virusrelated hepatocellular carcinoma and stratification by integrative multi-omics analysis. Journal of Hepatology 2014 Oct;61(4): doi: /j.jhep Xiaobo Yang, Ming Li, Qi Liu, Yabing Zhang,Junyan Qian, Xueshuai Wan, Anqiang Wang, Haohai Zhang, Chengpei Zhu, Xin Lu, Yilei Mao, Xinting Sang, Haitao Zhao, Yi Zhao,and Xiaoyan Zhang. Dr.VIS v2.0: an updated database of human disease-related viral integration sites in the era of high-throughput deep sequencing. Nucleic Acids Research Epub ahead of print 2014 Oct Chaoyong Xie,Jiao Yuan,Hui Li, Ming Li, Guoguang Zhao, Dechao Bu, Weimin Zhu, Wei Wu, Runsheng Chen and Yi Zhao. NONCODEv4: exploring the world of long non-coding RNA genes. Nucleic Acids Res.(1 January 2014) 42 (D1): D98-D103.doi: /nar/gkt Renmin Han, Fa Zhang, Xiaohua Wan, et. al, A marker-free automatic alignment method based on scale-invariant features. Journal of Structural Biology, 2014, 196(1): (SCI, IF is 3.497). 45. Yicheng Song, Yongdong Zhang, Juan Cao, Jinhui Tang, Xingyu Gao, Jintao Li: A Unified Geolocation Framework for Web Videos. ACM TIST 5(3): 49, 2014). 136

143 优 博 论 文 摘 学 位 论 文 2014 年 计 算 所 有 139 人 取 得 硕 士 学 位, 有 86 人 取 得 博 士 学 位 2007 级 硕 博 连 读 生 阚 美 娜 完 的 题 为 基 于 非 完 整 标 注 数 据 的 人 脸 识 别 究 的 博 士 学 位 论 文, 获 2014 年 中 科 院 优 秀 博 士 学 位 论 文 奖, 获 2014 年 CCF 优 秀 博 士 学 位 论 文 奖 2014 年 计 算 所 博 士 毕 业 生 66% 入 学 术 界, 其 中 39% 毕 业 生 入 科 单 位 工 作 硕 士 毕 业 生 入 企 业 工 作 的 比 例 为 77%, 其 中 去 国 内 企 业 和 外 资 企 业 工 作 的 比 例 为 4.4:1 优 博 论 文 摘 作 者 姓 名 : 阚 美 娜 论 文 题 目 : 基 于 非 完 整 标 注 数 据 的 人 脸 识 别 究 作 者 简 介 : 阚 美 娜, 女,1984 年 12 月 出 生,2009 年 9 月 师 从 中 国 科 学 院 计 算 技 术 究 所 陈 熙 霖 究 员, 于 2013 年 7 月 获 博 士 学 位 中 文 摘 近 年 来, 生 物 特 征 识 别 技 术 受 到 了 广 泛 的 关 注 和 应 用, 可 用 于 有 效 识 别 的 生 物 特 征 有 指 纹 虹 膜 人 脸 掌 纹 等 其 中, 人 脸 识 别 具 有 稳 定 唯 一 操 作 简 便 本 低 等 优 越 的 特 性, 已 被 广 泛 应 用 于 公 共 安 全 监 控 个 人 信 息 管 理 娱 乐 生 活 等 诸 多 领 域, 并 且 为 了 计 算 机 视 觉 以 及 模 式 识 别 领 域 的 究 热 点 过 去 四 十 年 中, 人 脸 识 别 技 术 取 得 了 显 著 的 可 控 条 件 下 的 人 脸 识 别 技 术 已 基 本 趋 于 熟, 然 而 在 非 可 控 条 件 下, 由 于 受 表 情 姿 态 光 照 年 龄 遮 挡 等 因 137 学 位 论 文

144 学 位 论 文 2014 科 年 报 素 的 影 响, 人 脸 识 别 依 然 是 一 个 很 有 挑 战 性 的 问 题 此 外, 非 可 控 条 件 下 很 难 得 获 取 到 大 量 包 含 丰 富 变 化 并 且 标 注 完 整 的 训 练 数 据, 如 在 对 犯 罪 分 子 的 抓 捕 中 通 常 只 能 得 到 一 幅 犯 罪 分 子 的 图 像 或 根 据 目 击 者 描 述 得 到 的 素 描 图 像, 不 完 整 的 标 注 一 步 加 剧 了 非 可 控 条 件 下 人 脸 识 别 的 难 度 本 文 针 对 非 可 控 条 件 下 出 现 的 数 据 标 注 不 完 整 的 问 题 行 了 深 入 的 分 析, 并 提 出 了 使 用 不 同 完 整 程 度 的 标 注 数 据 行 模 型 学 习 的 方 法 本 文 究 工 作 包 括 : (1) 针 对 单 一 样 本 下 的 人 脸 识 别 问 题, 提 出 了 自 适 应 判 别 分 析 方 法, 在 单 一 样 本 人 脸 识 别 上 取 得 了 良 好 的 性 能 该 方 法 利 用 一 个 每 人 多 个 样 本 的 世 界 集 来 对 单 一 样 本 的 类 内 散 度 矩 阵 行 估 计, 解 决 了 单 一 样 本 场 景 下 没 有 类 内 变 化 的 问 题 该 方 法 基 于 长 相 相 似 的 人 具 有 相 似 的 类 内 变 化 的 思 想, 通 过 组 合 单 一 样 本 的 若 干 近 邻 的 类 内 散 度 矩 阵 来 实 现 估 计 该 单 一 样 本 的 类 内 散 度 矩 阵 (2) 针 对 边 信 息 情 况 下 的 人 脸 识 别 问 题, 提 出 了 基 于 边 信 息 的 判 别 分 析 方 法 边 信 息 只 提 供 了 一 对 样 本 是 否 属 于 同 一 个 人 的 信 息, 没 有 提 供 每 个 样 本 的 类 别 信 息 该 方 法 在 边 信 息 的 场 景 下 重 新 定 义 了 类 内 散 度 矩 阵 和 类 间 散 度 矩 阵, 从 而 将 Fisher 线 性 判 别 分 析 扩 到 了 边 信 息 的 场 景 下 此 外, 还 从 理 论 上 证 明 了 类 别 信 息 已 知 时, 基 于 边 信 息 的 判 别 分 析 Fisher 线 性 判 别 分 析 的 等 价 性 (3) 针 对 半 监 督 的 人 脸 识 别 问 题, 提 出 了 原 型 超 平 面 学 习 方 法, 该 方 法 旨 在 结 合 无 标 注 数 据 和 弱 标 注 数 据 学 习 一 组 判 别 性 的 中 层 特 征 表 示, 取 得 显 著 优 于 底 层 特 征 的 性 能 该 中 层 特 征 的 每 一 维 对 应 一 个 建 立 在 无 标 注 数 据 上 的 支 持 向 量 机 ( 称 为 原 型 超 平 面 ) 的 输 出, 同 时 为 了 得 到 一 组 判 别 式 的 中 层 特 征 表 示, 通 过 最 大 化 弱 标 注 数 据 集 上 基 于 中 层 特 征 表 示 的 类 Fisher(Fisher-like) 准 则 得 到 原 型 超 平 面 的 最 优 参 数 (4) 针 对 无 监 督 的 领 域 适 应 人 脸 识 别 问 题, 提 出 了 目 标 域 化 源 域 样 本 的 方 法 将 源 域 的 知 识 迁 移 到 目 标 域 上, 从 而 有 效 地 提 升 了 目 标 域 上 的 识 别 性 能 在 无 监 督 领 域 适 应 场 景 下, 标 注 的 源 域 无 标 注 的 目 标 域 的 分 布 是 不 同 的, 无 法 直 接 用 于 目 标 域 上 的 模 型 学 习 本 文 通 过 在 原 始 样 本 空 间 将 源 域 样 本 表 示 为 目 标 域 少 数 近 邻 样 本 的 线 性 组 合 以 将 源 域 的 样 本 变 换 到 目 标 域 上, 从 而 得 到 一 组 有 标 注 的 目 标 域 样 本, 实 现 监 督 知 识 从 源 域 到 目 标 域 的 迁 移 为 了 保 证 目 标 域 化 的 可 靠 性 和 稳 定 性, 本 文 提 出 在 源 域 目 标 域 的 公 共 子 空 间 中 对 用 于 目 标 域 化 的 稀 疏 线 性 组 合 系 数 行 求 解, 从 而 解 决 了 原 始 样 本 空 间 中 标 注 数 据 无 标 注 数 据 分 布 不 同, 不 能 直 接 用 于 学 习 识 别 模 型 的 问 题 (5) 针 对 多 视 图 人 脸 识 别 问 题, 提 出 了 多 视 判 别 分 析 的 方 法, 显 著 提 升 了 跨 视 图 人 脸 识 别 的 性 能 在 多 视 图 识 别 的 场 景 下, 来 自 于 多 个 视 图 的 数 据 位 于 不 同 的 空 间, 通 常 无 法 直 接 行 比 对 或 识 别 该 方 法 通 过 学 习 多 个 视 图 特 定 的 投 影 矩 阵 以 将 多 个 视 图 的 数 据 投 影 到 一 个 公 共 的 子 空 间, 从 而 去 除 视 图 间 的 差 异 该 公 共 子 空 间 是 通 过 最 大 化 所 有 视 图 下 的 类 间 散 度 最 小 化 所 有 视 图 下 的 类 内 散 度 得 到 的 判 别 式 公 共 子 空 间, 一 步 提 升 了 跨 视 图 识 别 的 性 能 综 上 所 述, 本 文 针 对 人 脸 识 别 中 出 现 的 训 练 数 据 标 注 不 完 整 的 问 题 开 了 广 泛 和 深 入 的 究, 提 出 了 基 于 非 完 整 标 注 数 据 行 模 型 学 习 的 方 法 大 量 实 验 结 表 明, 本 文 提 出 的 方 法 可 以 有 效 利 用 非 完 整 标 注 的 数 据 学 习 判 别 式 的 模 型, 显 著 提 升 了 非 完 整 标 注 下 人 脸 识 别 的 性 能 关 键 词 : 人 脸 识 别, 单 一 样 本, 边 信 息, 原 型 超 平 面 学 习, 半 监 督 人 脸 识 别, 无 监 督 领 域 适 应, 多 视 判 别 分 析, 跨 视 图 人 脸 识 别 138

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