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  • 面向SKA1时代的科学数据流及阵列模拟分析

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2022-06-28

    摘要:作为下一代射电望远镜,平方公里阵列望远镜(SKA)经过多年的筹备,第一阶段(SKA1) 已经在2021年7月开工建设,SKA1正式运行后预计每年将产生750PB的科学归档数据,这些数据将存储在世界各地的SKA区域中心供科研工作者使用。本文将SKA观测台站、中央信号处理器、科学数据处理及区域中心等各个阶段的模型进行量化分析,以SKA1的高优先级科学观测为主要依据,得出每个阶段的数据流评估情况,以及对科学数据处理算力的需求。以当前SKA1-Low和 SKA1-Mid的阵列为例,总结了包括分辨率、灵敏度、UV覆盖等影响干涉阵列布局的关键因素;最后使用OSKAR进行干涉阵列的数据模拟,通过对SKA1-Mid的模拟得出系统的可扩展性和稳定性,通过对SKA1-Low在CSRC-P上的模拟,可以看出中国SKA区域中心原型机设计经过了充分的论证和优化,并得出了详细的算力需求以及数据量的详细信息。SKA对数据处理、计算、存储等的需求,将需要电子、通信、信息、计算机等技术和交叉学科的联合推动。

  • 中国SKA区域中心跨洲际高速数据传输进展及展望

    分类: 天文学 >> 天文学 提交时间: 2022-06-28

    摘要:

    平方公里阵列望远镜(SKA)作为最大的射电望远镜,其观测产生的数据将首先由澳大利亚和南非两个台址国传输到百公里左右的科学数据处理中心,然后通过高速网络分发到上万公里距离的各个SKA区域中心。具有SKA 10%规模的SKA1阶段,每年预计有750PB的数据需要通过至少100Gbps的网络分发到各个SKA区域中心(SRC),如此高的网络带宽和数据规模对数据的传输分发带来极大挑战。本文通过对TCP/UDP/HTTP等不同网络协议的分析,并使用当前射电天文领域不同的软件进行测试和研究,得出了目前在10Gbps网络的基础设施下最佳的传输方案参数,文中讨论了影响高速传输的因素,给出了相应的性能优化的策略,在SKA1真正的观测数据产生之前,将为中国SKA区域中心的网络建设和布局提供技术基础。描述的技术细节和方法可供相关科学应用参考和使用。最后讨论并展望了未来SKA网络需求的挑战。

  • 基于网络终端支持的NDN移动性管理机制

    分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2022-05-10 合作期刊: 《计算机应用研究》

    摘要:命名数据网(named data networking,NDN)作为一种新型的互联网架构,旨在应对日益增长的数据流量。基于其消费者驱动的内容检索模型,NDN自然地支持消费者移动性。然而生产者移动性仍然是一个具有挑战性的问题,需要额外的机制来提高生产者移动期间的数据可用性。针对该问题,提出一种可扩展的移动管理机制来支持生产者移动性。该机制利用网络终端在基于名称的NDN转发平面上建立了临时转发路径,并设计了缓存与重传机制支持时延容忍和时延敏感的应用数据流。最后在ndnSIM中建立了一个全面的仿真环境,对所提方案与现有的解决方案进行了评估和比较。仿真结果表明,该机制能够充分支持生产者移动性。当速度为30 m/s时,丢包率仅为3.0 %,平均传输延时为352.1ms。此外,支持生产者移动性所需的额外消耗于对于方案相比降低了49.18 %。

  • 基于超图表示的服装兼容性预测模型

    分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2022-04-07 合作期刊: 《计算机应用研究》

    摘要:针对现有服装兼容性模型都集中探究成对单品之间的兼容性这一问题,提出一种基于超图表示的服装兼容性预测模型。该模型首先基于现有数据集中时尚服装的不同类别和时尚服装间的搭配关系构建了一个服装超图,其中每个节点表示一件衣服,每条超边表示多件衣服组成的套装。为了更好地从超图中推断服装的兼容性,该模型将超图转换为传统图,并利用图神经网络模拟节点之间的复杂交互。最后引入注意力机制计算服装的兼容性得分,增强模型的预测能力。实验结果表明,在服装填空任务和服装兼容性预测两个服装搭配任务上,该模型分别达到了77.29%和96.23%的准确率,较其他基线模型有显著的提升。