上海大学学报(自然科学版)

郭毅可, 韩锐

2013, 19(1): 1-4. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.001

摘要 ( 2614 )

PDF (530KB) ( 1160 )

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近年来, 云计算已经成为一种支持按需(on-demand)提供计算资源的低成本传输模式. 在云平台上, 弹性的资源使用是一种基于“现用现付”(pay-as-you-go)的商业模式, 通过“按需”的原则来提供弹性的资源. 介绍一种新的弹性算法(elastic algorithm, EA), 即算法本身就是通过“现用现付”的方式组织起来. 在传统算法中, 计算是一个确定过程, 只会产生一种完整的结果或者没有结果. 与之对比, 弹性算法会随着资源的消耗而生成一组近似结果. 具体来说, 随着消耗的资源越来越多, 弹性算法能够保证产生更好质量的结果. 在这个意义上, 算法产生结果质量的好坏依赖于资源消耗的多少, 因此是具有弹性的. 最后, 正式定义弹性算法的必要性质, 并对弹性算法未来的研究方向进行展望, 提出一系列的研究挑战.

云计算及云计算实施标准: 综述与探索

蒋永生, 彭俊杰, 张武

2013, 19(1): 5-13. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.002

摘要 ( 5264 )

PDF (4743KB) ( 1716 )

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综述云计算及云计算实施标准的文献, 讨论中国在该领域的研究情况. 现状可概括如下: 概念清晰、操作模糊、人云亦云、云里雾里. 中国云计算的发展呈现如下特点: 重建设、轻应用; 技术已有一定基础, 却仍有差距. 目前学术界和产业界都已意识到云计算的巨大潜力, 给予了充分重视, 却未形成云计算实施标准, 这已成为中国云计算产业发展的瓶颈. 从实践和应用角度, 通过对云计算的理解和对互联网应用发展的探索, 指出云计算并非只是商业模式的变化, 而应看作可解决不同问题的云革命, 在此基础上提出云计算定义和云计算实施的标准.

基于云平台的软件服务流体系结构

董贺, 徐凌宇

2013, 19(1): 14-20. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.003

摘要 ( 2553 )

PDF (8463KB) ( 1120 )

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为了对大规模的数据访问和海量海洋信息的处理提供可靠实时的云计算服务, 结合工作流与软件即服务(software-as-a-service, SaaS)的思想, 提出软件服务流的概念, 并构建基于云平台的软件服务流体系结构的系统. 服务流引擎在整个系统中处于底层, 与Hadoop平台进行交互, 运行自行设计的服务流解析与重组算法处理用户请求, 并交付下层执行, 且为上层提供资源表述性转移(representational state transfer, REST)架构风格的服务流监控和资源管理的透明接口, 降低了开发的复杂性, 提高系统的可伸缩性. 用户能够通过Web端访问, 定制个性化软件服务, 并且能实时监控云平台. 在该平台上, 大规模数据访问、高并发以及高密度的访问也是一种常态. 通过构建初步的原型系统, 证明平台体系结构的可用性和高效性.

CPSE-Bio: 基于云计算的生物问题求解环境

谢江, 王旻超, 易荣贵, 夏上云, 张武

2013, 19(1): 21-25. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.004

摘要 ( 2585 )

PDF (2197KB) ( 1164 )

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生物信息学是结合计算机技术解决生物问题, 利用计算机能力加速生物研究的交叉性学科. 问题求解环境(problem solving environment, PSE)是一类面向科学问题求解的计算平台, 研究人员通过使用PSE可以高效地参与和开展科学研究. 由于生物数据规模通常很大, 而这些数据随着生物技术的发展仍在不断地增加, 因此, 传统单机单系统PSE已无法满足生物计算需求. 介绍上海大学计算机工程与科学学院高性能计算研究所生物信息学研究团队将云计算技术与PSE相结合, 实现基于云环境的问题求解环境CPSE-Bio, 并对其中2个代表性模块, 即PPI(protein-protein interaction)多数据库网络查询(multi-database retrieval technology, MDRT)模块和蛋白质挖掘(protein mining, PM)模块, 进行性能分析和比较.

中国云计算产业结构和商业模式

周文, 井明洋, 吴辰康, 徐怡秋, 马雯, 郭毅可, 张武

2013, 19(1): 26-30. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.005

摘要 ( 2325 )

PDF (3045KB) ( 1167 )

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随着云计算产业的兴起, 云计算产业结构和商业模式已逐渐成为研究热点. 对中国国内云计算产业结构和云计算应用的研究现状进行详细论述; 对中国现有云计算产业结构进行有效划分, 从规模经济、网络效应、技术、用户黏性的角度对云计算的商业模式进行系统建模, 对不同发展阶段和需求的企业进行商业模式的分类; 依据中国云计算的发展水平和产业政策, 分析中国在云计算科研和应用方面面临的挑战, 并对中国未来云计算产业的发展前景进行展望.

基于动态用户融合的云计算架构

胡冠男, 卢志国, 詹华清, 陆铭, 朱文浩, 刘炜, 王晓伟, 张武

2013, 19(1): 31-34. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.006

摘要 ( 2164 )

PDF (3240KB) ( 954 )

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云计算是IT产业的第三次变革, 已成为互联网信息服务研究的热点, 并且各种云计算的产品相继出现. 云计算大多采用强数据中心和弱终端的架构模式, 建设这种架构的云计算中心, 需要大量的资金投入, 并配置高速的网络访问环境. 目前中国的网络带宽还难以满足这种云计算框架下服务的需求; 同时, 众多云计算中心的建立也可能在一定程度上造成已有PC设备资源的浪费. 提出了一种基于动态用户融合的云计算服务架构, 该架构通过将有一定存储能力和计算能力的用户终端动态地融合到数据中心, 使得云计算中心的规模能够动态地扩展或收缩, 让用户能够为云服务中的其他用户提供服务. 基于该框架, 设计和实现一个云服务视频点播系统. 实验表明, 该框架能够在保持云服务质量的同时允许动态扩充云的规模.

基于云计算平台的医疗健康监视系统

张惠然, 戴佳筑, 李芝龙, 沈小龙

2013, 19(1): 35-38. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.007

摘要 ( 2406 )

PDF (6155KB) ( 1044 )

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在医学领域, 通常认为多数突发性疾病导致死亡的原因是由于延误了时间而没有给予病人及时的帮助. 因此, 如何为病人提供快速而有效的治疗一直是医学领域的一个重要研究方向. 介绍构建的基于云计算平台, 能够准确及时获取心脏病人相关信息(如生理情况、历史病历、地理位置等)的健康监控系统. 基于该系统, 医生能够及时为病人提供可靠的医疗建议与救助, 并与病人家属及时沟通.

分布式安全存储中基于共享组的周期性密钥更新

钱权, 王天宏, 黄国锐, 张瑞

2013, 19(1): 39-43. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.008

摘要 ( 2097 )

PDF (1644KB) ( 1137 )

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分布式存储是解决海量数据存储的重要手段, 而多用户环境下密钥的分发和更新是分布式安全存储的重要问题. 传统方法大多采用密钥分发中心(key distribution enter, KDC)进行控制, 但随着用户数的增多, 密钥中心的工作量增大. 利用Chebyshev多项式的周期性特性和逻辑密钥树(logical key hierarchy, LKH)的层次密钥结构, 设计一种分布式文件存储中基于文件共享组的周期性密钥更新方案(cyclic key update scheme, CKUS). 该方案的特点是密钥的更新和传递无需借助公钥密码体制, 而直接通过文件所有者进行组播; 文件共享者采用本地计算, 提高了计算效率. 同时, 利用Chebyshev多项式的周期性特点, 使每个文件共享者自适应密钥更新, 有效降低密钥更新时的通信量, 减少用户节点的密钥存储量.

面向互联网应用的云操作系统的架构设计

支小莉, 廖文昭, 蔡立志, 童维勤

2013, 19(1): 44-48. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.009

摘要 ( 2082 )

PDF (3648KB) ( 1262 )

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云计算的核心理念是按需提供IT服务, 这对基础设施提供商带来巨大的影响. 介绍以中小企业为主要服务群体的云操作系统INACloud的架构设计, 并且综合考虑实际运维问题、自主创新和开源软件等因素以及面向互联网应用动态多变的资源需求, 重点探讨调度策略、监控设计和计费管理等方面.

基于关系和状态的移动云位置信息服务

向劲锋, 雷州, 张龙, 沈文枫, 段峰

2013, 19(1): 49-53. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.010

摘要 ( 2224 )

PDF (1594KB) ( 1026 )

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受限的资源、易泄漏的用户信息一直制约着基于位置服务(location-based services, LBS)的应用程序的发展和推广. 通过结合云计算强大的计算能力和存储能力, 以及3G网络发展下的高速移动网络, 提出一种移动终端加云服务器端的开发模式. 该模式能够将移动端中复杂繁琐的计算任务和大量的存储任务交付给具有高速计算能力和海量存储能力的云端执行. 提出一种基于关系和状态的信息推送策略. 该策略能够很好地保护用户的位置等私密信息, 为用户提供灵活的权限设置. 通过一个原型系统的运行, 证明系统的可行性和实用性.

RPV模拟钢热时效过程中碳化物与基体界面元素的偏聚

贾向南, 王均安, 蔡琳玲, 徐刚, 王晓娇, 刘文庆, 周邦新

2013, 19(1): 54-60. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.011

摘要 ( 2549 )

PDF (9843KB) ( 985 )

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研究不同磷含量的反应堆压力容器(reactor pressure vessel, RPV)模拟钢在880 ºC固溶, 400 ºC不同时间时效后碳化物周围元素的偏聚. 结果表明, 低磷和高磷模拟钢在时效过程中均发现板条内碳化物与基体界面处存在磷偏聚, 偏聚程度与晶界一致. 高磷样品时效150 h, P, Si和C同时在厚度约为20 nm的范围内富集, 其浓度为基体的2倍; 高磷样品时效500 h, 在Fe₃C与基体的界面处分别存在厚度为7 nm的P和Si偏聚层, 其中P偏聚在近Fe₃C一侧, Si偏聚在近基体一侧, Si的偏聚阻碍了碳化物的长大.

氢在Q960纯净钢中的扩散

赵荣, 陈业新

2013, 19(1): 61-66. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.012

摘要 ( 2211 )

PDF (832KB) ( 1270 )

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用电化学氢渗透方法研究高强度纯净钢Q960中氢陷阱、氢渗透温度和试样厚度对氢扩散系数的影响. 研究结果表明: Q960纯净钢中的氢陷阱延长氢原子的穿透时间, 同时降低氢在钢中的扩散系数, 而可逆氢陷阱对氢扩散系数的影响大于不可逆氢陷阱; 氢在Q960纯净钢中的表观扩散激活能为26 056 J/mol; 氢在Q960纯净钢中的扩散系数与试样厚度无关.

溶液法制备CdZnTe晶体中Te夹杂相分析

王东, 闵嘉华, 梁小燕, 孙孝翔, 刘伟伟, 张继军, 王林军

2013, 19(1): 67-70. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.013

摘要 ( 2288 )

PDF (5461KB) ( 1492 )

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利用红外(infrared, IR)显微镜、腐蚀坑形貌及傅里叶红外(Fourier transform infrared, FTIR)光谱仪观察研究溶液法制备CdZnTe晶体中的Te夹杂相. 讨论CdZnTe晶锭中Te夹杂相的分布和原因, 及其对晶体中位错密度(etch pit density, EPD) 和红外透过率的影响. 实验结果表明: 沿生长轴方向, Te 夹杂相密度增大, 相应的位错密度也增大; 红外透过率随Te 夹杂相密度的增大而减小, 生长末端晶体的透过率低至45%.

磁控溅射法制备Half-Heusler化合物半导体TiCoSb薄膜

张敏, 秦娟, 孙钮一, 张小丽, 史伟民

2013, 19(1): 71-74. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.014

摘要 ( 2529 )

PDF (1898KB) ( 1145 )

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设计一种特别的TiCoSb复合靶材, 通过调节各元素在复合靶材上所占面积的大小, 可以方便地调节薄膜的成分. 采用这种靶材, 利用直流磁控溅射和快速退火成功制备单一物相的多晶TiCoSb薄膜; 采用X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)和原子力显微镜(atomic force microscopy, AFM)分析TiCoSb薄膜的结构和表面形貌; 利用Hall测试仪初步研究薄膜的电学性质. 结果表明, 所制备的TiCoSb薄膜对石英玻璃衬底具有良好的粘附力, 薄膜均匀致密. 经600 ºC, 5 min退火的TiCoSb薄膜的结晶质量较好, 薄膜的室温电导率为13.7 S/cm.

多重时滞生化反应系统的MD-Leaping算法

庄刚, 衣娜, 答亮, 王翼飞

2013, 19(1): 75-79. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.015

摘要 ( 1930 )

PDF (796KB) ( 881 )

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针对多重时滞生化反应系统, 提出MD-Leaping模拟算法, 该算法能快速有效地刻画封闭系统中生化反应的进程和结果. 相较于D-Leaping算法, 针对单时滞反应建立以反应序列为主体的四元结构体, 该算法通过对多重时滞反应系统建立以不同时滞时间为主体的四元结构体, 使得在每一个跳跃时间步长内可以同时模拟多个生化反应, 提高了模拟速度. 该算法拓展D-Leaping算法, 并首次解决多重时滞生化反应系统的加速模拟问题. 通过对2个具体生化反应系统的模拟表明, 该算法可以广泛地应用于多重时滞生化反应系统, 并且与已有的多重时滞系统非跳跃方法(multi-delay stochastic simulation algorithm, MDSSA)相比, 其运行效率有显著提高.

微型飞行器齐默曼与反齐默曼机翼的气动力学特性分析

陈志远, 翁培奋, 丁珏

2013, 19(1): 80-85. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.016

摘要 ( 2673 )

PDF (2225KB) ( 1433 )

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以固定机翼式微型飞行器(miniature air vehicle, MAV)的气动设计为研究背景, 对小展弦比低雷诺数下不同长短轴比值(long-short axis ratios, LSARs)的齐默曼和反齐默曼机翼流场进行数值分析. 采用人工压缩性方法求解不可压粘性绕流, 应用三阶迎风格式离散对流项, 湍流模型为Baldwin-Barth一方程模型. 通过对比齐默曼和反齐默曼两种布局机翼的数值结果与实验值, 验证了数值方法的正确性. 通过分析不同长短轴比值齐默曼和反齐默曼机翼的气动性能, 揭示出在长短轴比值相同的情况下, 反齐默曼机翼有较高的升力, 且其升阻比随着长短轴比值的减小而增大.

Orlicz 质心体的体积积不等式

熊革, 魏正理

2013, 19(1): 86-89. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.017

摘要 ( 2179 )

PDF (446KB) ( 984 )

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利用影子系统和平行弦运动, 证明二维凸体Orlicz 质心体的配极体体积与凸体体积的乘积的不等式.

2种稀土EU^3+, Tb³⁺ 配合物的合成与其光致发光性质

安保礼, 黄小迪, 马丽华, 徐甲强

2013, 19(1): 90-94. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.018

摘要 ( 2105 )

PDF (1025KB) ( 1153 )

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设计合成新的三齿有机配体4-(4’-咔唑-9基-丁基氧)-吡啶-2,6-二甲酸(H₂CBODPA), 并以此为配体合成配合物Na₃Eu(CBODPA)₃和Na₃Tb(CBODPA) ₃. 通过对有机配体分子结构的调控, 稀土Eu³⁺ 和Tb³⁺ 有机配合物的激发波长明显地向长波长方向移动, 与吡啶-2,6-二甲酸配合物的激发波长相比, 其有效激发波长向长波长方向移动约70 nm. Na₃Eu(CBODPA)₃和Na₃Tb(CBODPA)₃在近紫外光(350 nm)的激发下, 分别得到较强的特征红色发光(Eu³⁺ )和特征绿色发光(TB³⁺ ). 研究结果对合成长波长激发的稀土有机发光探针提供理论依据和应用参考价值.

正交相二氧化锡薄膜的制备与性能

陈琛, 王利军, 陈志文, 焦正, 吴明红

2013, 19(1): 95-99. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.019

摘要 ( 2162 )

PDF (4576KB) ( 1074 )

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二氧化锡(SnO₂)的一种晶体结构——正交相是高温高压相, 不易合成, 因此, 其性质探测和技术应用研究一直停滞不前. 利用脉冲激光沉积(pulsed laser deposition, PLD)技术, 在相对较低压力和较低温度下制备较纯的正交相SnO₂薄膜. 实验结果表明, 这种正交相SnO₂薄膜的透明度优于常规四方相SnO₂, 其半导体带隙大于四方相SnO₂.

上海某工程大面积真空预压现场试验

武亚军, 刘向明

2013, 19(1): 100-105. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.020

摘要 ( 2727 )

PDF (5629KB) ( 971 )

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依托上海某项目地基处理工程, 针对其中28^#和30^#区块进行大面积的真空预压地基处理现场试验, 分别对真空预压过程中的地基沉降、水平位移、地下水位、真空度和孔隙水压力等指标进行跟踪监测, 研究在真空度上升及维持过程中各指标的变化特性, 特别是土体内的真空度、孔隙水压力以及二者之间的相互关系. 此外, 采用5%水泥掺入量的双排水泥土搅拌桩作为密封墙, 不仅起到了很好的防渗作用, 同时也避免了采用普通泥浆搅拌桩作为密封墙导致该位置地基强度较低的问题. 试验结果表明, 真空预压法在上海地区取得了良好的效果, 值得在工程建设中进一步推广.

粉煤灰的力学特性及其弹塑性模拟

许志良, 孙德安, 张谨绎

2013, 19(1): 106-110. doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2013.01.021

摘要 ( 2144 )

PDF (1118KB) ( 845 )

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粉煤灰是一种不同于粘土的散粒状材料, 其应力比应变关系与平均应力和初始孔隙比有关. 对不同初始孔隙比的粉煤灰试样在不同围压下实施三轴固结排水剪切试验, 测得其应力应变关系, 并对考虑平均应力和初始孔隙比影响的临界状态模型进行部分修正, 模拟不同初始孔隙比粉煤灰试样的三轴固结排水剪切试验结果. 结果表明, 修正模型对粉煤灰临界状态线进行了简单的修正, 并且模型中状态参数和硬化/软化参数的应用较好地描述了粉煤灰的剪胀/剪缩和应变硬化/软化等特性.

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