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关键词： 设备管理   全生命周期   信息化管理  

摘要： 首先对设备全生命周期管理理论作出概述，之后详细介绍了设备全生命周期管理的内容，随后从设备前期管理、设备基础信息管理、设备信息化管理等方面提出完善设备全生命周期管理的相关建议。

关键词： SSD   野指针保护   用户态内存保护   用户态文件系统  

摘要： 随着计算机与互联网的发展,越来越多的数据需要存储到持久性设备中。从过去的磁带、磁盘过渡到了现在被广泛使用的固态硬盘(SSD),介质的容量和速度都有了飞跃式地发展。SSD拥有更高的带宽、更低的延迟以及低功耗等优势。但是,SSD也存在一些缺点,例如存储芯片写入寿命有限、无法in-place写入数据、以及写入数据最小单位小于擦除数据最小单位等问题。为了适应SSD的特性,研发人员在Linux内核态开发了更加合适的文件系统。然而,SSD较低的访问延迟导致内核I/O栈的额外开销占整个流程的比例变大。为降低额外开销,在用户态实现文件系统成为了新的研究方向。用户态文件系统可以绕过整个内核机制从而降低额外开销。此时,文件系统的性能受限于随机I/O。文件系统由于其本身的特性需要频繁和随机地访问SSD中的数据,比如,file＿mapping需要递归地查询索引然后读取下一级索引的数据块。因此,如何减少主机与SSD之间的随机I/O成为了新的问题。在用户态实现文件系统还带来了新的安全问题。以往文件系统实现在内核态,内核地址空间与用户地址空间是隔离的。这种情况下,进程中的野指针不会指向文件系统中的数据。当文件系统实现在用户态时,它会和进程共享地址空间。如果程序存在野指针,文件系统的数据就存在被野指针索引的可能性。程序对野指针的访问可能造成文件系统数据损坏甚至系统崩溃。因此,文件系统需要一个用户态内存保护机制解决用户态数据安全问题。为了解决第一个问题。本文设计并实现了一个主机与SSD协作的用户态文件系统。此文件系统使用日志结构文件系统的模型减少对SSD的随机写入次数,并且选择容易产生随机I/O的功能卸载到SSD内部执行从而减少PCIe传输数据的次数。本文的文件系统划分为三层,包括API层、主机层和SSD层。SSD层通过对内部系统的开发实现了日志应用、file＿mapping、path＿lookup和数据迁移四个功能。主机层负责元数据缓存和文件系统通用功能。API层负责接收程序的请求。文件系统的主机层均在用户态实现,并且使用spdk库提供用户态NVMe驱动与SSD交互。为了解决第二个问题,本文设计并实现了一个基于双地址空间的用户态内存保护机制。此机制为进程额外生成一个保护线程,作用是管理受保护的内存区域。保护线程通过Linux内核预留一部分地址空间去映射受保护的数据。普通线程在访问受保护的地址时会因为权限错误而终止运行。保护线程的其余地址空间仍然会和普通线程共享。这样可以消除普通线程请求读写保护区域时产生的额外数据拷贝。本文最后记录了功能测试和性能测试结果。功能测试验证了文件系统功能和用户态内存保护机制功能的正确。本文文件系统的性能对比F2FS文件系统在部分读写场景下速度有一定程度的提升的提高。启用用户态内存保护机制时的内存带宽对比没有此机制的情况下性能损失为0%。

关键词： 空间环境地面模拟装置   设备管理   离子辐照   知识图谱   多标签分类  

摘要： 空间环境地面模拟装置（SpaceEnvironmentSimulationandResearchInfrastructure，SESRI）为国家重大科技基础设施。为提升设备的运行效率、延长其使用寿命，保障SESRI的平稳运行，对SESRI中的设备进行健康管理是十分有必要的。然而，在SESRI设备管理中，设备数据文档繁杂且存储格式多样，难以对设备信息进行统一管理及高效的查询。知识图谱可以对多源设备信息进行整合、组织和共享，并支持语义理解层面的信息检索，将其应用到SESRI设备管理当中，可以促进多源设备信息结构化，便于设备管理人员进行统一管理，提高检索效率。因此，本文以知识图谱技术为核心，设计基于知识图谱的SESRI设备管理方案，并对SESRI设备管理过程中的实体抽取和关系抽取展开研究。　　设计了基于知识图谱的SESRI设备管理方案。数值仿真与中央监控系统为SESRI中实验设备的集中监控枢纽和实验数据的汇聚中心，器件离子辐照分系统为SESRI的典型实验系统。因此，本文以上述2个（分）系统为研究对象，分析了设备管理需求，提出了基于知识图谱的SESRI设备管理方案，实现了SESRI设备信息的统一管理，提高了SESRI设备信息的检索效率。　　研究了基于BERT-BiLSTM-CRF的SESRI实体抽取模型。标注了数值仿真与中央监控系统和器件离子辐照分系统的设备实体;构建了基于BERT-BiLSTM-CRF的SESRI实体抽取模型，利用迁移学习模型BERT提取SESRI设备文本特征，减少对设备标注数据量的需求和模型训练时间，采用BiLSTM模型提取上下文信息，选用CRF模型对标签进行分类，有效避免了标签偏置问题;测试SESRI实体抽取模型的性能，精确率、召回率、F1值分别达到了90.41%、91.28%、90.84%。　　提出了基于多标签分类任务的CASREL关系抽取模型。确定了SESRI设备关系;设计了基于多标签分类任务的CASREL关系抽取模型，利用基于多标签分类的头实体识别层和关系-尾实体联合解码层，获取全局最优三元组，解决了单一实体重叠难以提取的问题;测试面向SESRI的关系抽取模型的性能，精确率、召回率、F1值分别达到了76.24%、67.27%、71.47%，均高于其他关系抽取模型。　　搭建并测试了基于知识图谱的SESRI设备管理平台。构建了SESRI设备知识图谱;设计了SESRI设备管理平台架构，搭建了基于知识图谱的SESRI设备管理平台;对SESRI设备管理平台进行了功能测试。测试结果表明，SESRI设备管理平台运行良好，验证了面向SESRI的实体抽取和关系抽取模型的有效性。

关键词： 多源   日志   分布式系统   异常检测   Transformer  

摘要： 近年来,随着分布式系统应用日益广泛,分布式系统运维的重要性受到了越来越多的关注。分布式系统架构复杂,通过分析系统中单一模块的日志无法准确判断系统的运行状态,只有将分布式系统中多个模块的日志加以聚合分析,才能准确的判定系统状态,检测系统运行异常。本课题旨在研究并实现多源日志异常检测系统。该系统实现了多源日志的接入与分发功能、异常检测功能和系统管理功能。针对日志数据来源多样,数据格式不统一等问题,本文引入了 Avro作为日志的统一序列化与反序列化格式,对多源异构日志完成了统一表示和接入;针对接入后的日志数据维度高、数据量大的问题,本文提出了一种基于改进Transformer模型的异常检测方法。针对Transformer模型特征提取能力不足的问题,在数据输入端增加了数据预处理模块,并修改了位置编码模块与多头注意力机制模块。针对Transformer模型处理长时序数据时存在错误累计的情况,本方法将原有Transformer模型六个编码器与解码器逐一对应的结构改为了一个编码器对应两个解码器的迭代编解码结构,同时融合了生成对抗网络,将编解码器作为生成对抗网络的生成器和判别器。最终,实现了对多源时序日志数据的异常检测功能。实验表明,该方法在异常检测准确性方面超过了 MAD-GAN、GDN等基线算法。本文首先介绍了多源日志异常检测系统的研究背景,而后基于对业界现有的多个数据聚合系统和异常检测系统的调研,分析多源日志异常检测系统的需求,接着提出了基于改进Transformer模型的异常检测方法并通过实验证明了方法的优越性,然后系统的介绍了多源日志异常检测系统的设计与实现,最后通过详细的测试证明了系统的可行性。

关键词： 孤岛交流微电网   分布式系统   安全控制器设计   时变Lyapunov函数  

摘要： 微电网具有可充分利用可再生能源与充分发挥分布式电源效益的优势,可以在两种不同模式下切换运行,即孤岛模式和并网模式。在孤岛模式下,微电网必须独立于大电网将电压与频率保持在相对稳定的范围内,然而由于连接微电网与分布式电源的通讯链路具有开放性高的特点,微电网极易遭受到黑客的恶意网络攻击与通讯延迟。而微电网对系统的安全性与实时性有较高的要求,若遭到攻击则会使系统性能受到严重的影响,并且影响微电网的用户的用电安全。因此,本文针对微电网遭受网络攻击的情况,结合切换系统的理论方法和线性矩阵不等式技术对微电网系统进行分析与研究,以实现微电网的稳定控制目标。本文主要分为以下几个部分:第二章,研究了拒绝服务(Do S)攻击下的控制器设计问题。提出了一种不同于以往需要限制攻击频率与持续时间的新型时间约束Do S攻击模型,并基于此设计了一种基于切换系统的方法,建立了Do S攻击下的孤岛交流微电网模型。然后利用李雅普诺夫函数推导出系统渐近稳定的稳定性判据,设计出安全控制器,并通过仿真验证所提出控制器的设计方法的有效性。第三章,在研究Do S攻击的基础上,考虑控制输入定时间延迟情况下的孤岛交流微电网的安全控制器的设计问题。首先建立Do S攻击与控制输入时间延迟下的孤岛交流微电网模型,然后建立控制输入时间延迟与Do S攻击下的孤岛交流微电网的控制器设计准则,并通过仿真验证所提出控制器的设计方法的有效性。第四章,在考虑Do S攻击的基础上,继续考虑执行器、虚假数据注入(FDI)攻击,并引入孤岛交流微电网中,研究了Do S攻击与FDI攻击混合攻击下的控制器设计问题。首先建立混合攻击下的孤岛交流微电网模型,其次建立观测器以观测FDI攻击,然后建立了混合攻击下的孤岛交流微电网的控制器设计准则。最后通过仿真示例验证了所提出的控制器设计方法的有效性。

关键词： 班组管理   作业计划管理   备品备件管理   质量管理   设备管理   工艺文件管理   管理优化方案  

摘要： 众所周知,一个企业要存活要发展离不开市场占有率及销售利率。在当下人工成本高,原材料价格攀涨的环境下,只有不断优化生产制程,提高管理水平,平衡企业内部原料,生产,库存,销售等环节,才能在全球市场加剧的今天占有一席之地。目前所有公司都有依据“精益生产”的管理模式,成本最小化,效率最大化。但是越来越多企业的下滑及倒闭,说明这个管理模式不是适用所有企业的。目前的生产理论都是把注意力放在企业每个环节、每个步骤、每个工序的改善上,认为只要所有环节都能各自做到最好,企业整体就会有最大的改进。我认为应该把企业看成一个整体的系统,首先精准掌握这个系统内各个环节内在的逻辑关系,然后改进最关键的环节,整个系统才能产生最大的效益。MSY公司装配车间为了提高中国市场的占有率,将国外项目转移到国内,保留的国外工作管理模式,在中国竞争如此激烈的环境下,公司运营成本过高,效益下滑严重,改善及优化工作管理模式才能适应当下环境。经过长达1年的生产现场管理模式优化后,该企业的生产质量、生产效率、运营成本、安全库存、人员技能等方面取得了明显改善和更好的效益。生产车间是制造型企业的基础,是企业经营的主战场,车间管理水平的高低直接影响着生产质量、生产效率、运营成本、安全库存、人员技能等各项指标的达成,这些衡量指标都是在生产现场实现的。通过以现场管理优化生产流程,提高产出效率,减少备品备件,减少设备数量,缩短生产所需时间,并建立规范的生产体系和持续改善文化机制,可消除生产活动中的各种等待及库存浪费,企业才能从成本、交期、质量等方面有更多的竞争力,为客户创造更多的价值。所以从企业生存之根本来说,企业的竞争力归根到底是生产制造车间管理水平的比拼,所以如何提高生产车间的管理水平,是制造型企业的重中之重。本文着重从生产现场管理的制约法(TOC)理论基础上,以MSY举升机公司装配车间的生产管理作为整体框架,结合人、机、料、法、环生产管理五要素,以时间为基础的供应链概念来优化举升机制造企业现场管理。现以MSY举升机公司装配车间为研究对象,运用相关生产管理理论对其现场进行调查和对瓶颈环节进行分析,将其在班组人员管理,作业计划管理,备品备件管理,设备管理,质量管理及工艺文件管理等六个环节所存在的问题进行归纳和方案设计,系统的构建了MSY举升机公司装配车间管理的优化方案。本文主要通过五个部分进行阐述,通过理论中学习,实践中探索,找到一个适合MSY公司装配车间最优化的生产管理模式。第一部分是绪论,主要介绍本篇论文的背景、研究目的和意义、阐述现场管理的基本理论和主要工具;第二部分主要介绍MSY公司装配车间的现状及对存在的问题进行分析;第三部分主要是针对问题的方案设计及对策导入;第四部分是针对改善方案的对策追踪及规则制定,第五部分是全文的总结和未来展望。MSY公司装配车间生产体系的创建,对举升机制造行业的现代化生产管理提供了先进的参考模型,也为其他同行业的举升机设备公司的装配车间管理提供了有价值可平行导入的经验参考。

关键词： 微内核   操作系统   虚拟文件系统   访问控制技术  

摘要： 随着智能设备的普及,云计算技术的发展等新型应用场景的出现,将不同设备、不同功能模块集成到系统上让万物互联的需求日益增长,因而对于系统的资源限制、安全性、灵活性以及节能效率等方面提出更高要求,这些使得微内核操作系统逐渐成为热门趋势。在微内核架构中,内核功能进一步精简,仅保留系统能运行的基本功能模块。虚拟文件系统(Virtual File System,VFS)作为独立的模块被解耦出来部署在隔离的用户空间,提供一个公共文件模型用来表示任何文件系统的通用特性集合行为,仍然是操作系统重要的功能模块。然而,目前关于微内核操作系统大多数的研究在内核模块,对于用户态中文件系统服务鲜少提及。本文在现有研究基础之上,旨在将虚拟文件系统服务实现在用户空间,做到VFS对于内核透明,从而进一步精简内核功能,同时优化文件系统服务的性能和可定制性。本文围绕微内核操作系统中虚拟文件系统的研究与实现展开,基于团队自研的Mginkgo微内核操作系统,在此基础上进行VFS组件化的设计,对VFS采取客户/服务器形式,除了要提供一个公共的文件集合模型,还需在该层实现细粒度访问控制以及高性能优化查找,以实现一个概念丰富、功能完整、高性能且高安全的虚拟文件系统,本文的主要创新点如下:(1)本文经过对国内外主流微内核操作系统及其虚拟文件系统技术的研究,提出了一种基于微内核架构的虚拟文件系统设计方案,并在团队自研的微内核操作系统上成功实现。该方案在概念丰富、功能完整、可扩展性强等方面具有优势,为微内核操作系统提供了可靠的文件系统服务支持。(2)本文采用面向角色构建虚拟文件系统的方法,实现了更细粒度的文件访问控制,避免了全局文件系统视图被任何应用程序可见的潜在问题。此外,考虑到微内核架构适用于多用户场景,该方案也为未来的扩展提供了更多的可能性。(3)本文在提升虚拟文件系统查找性能的同时保证其可靠性,引入了索引节点缓存、哈希存储以及负索引节点优化查找速度的方法。同时,针对负索引节点设置管理策略,消除洪泛攻击与缓存溢出的潜在风险。这些技术的研究和实现对系统性能的提升起到重要作用,同时也为其他相关领域的研究提供了借鉴和参考。综上所述,本文基于微内核架构操作系统实现的虚拟文件系统模型具有功能完善、可扩展性强、高性能以及安全性高等特点。

关键词： 共享日志   持久化内存   复制协议   数据一致性  

摘要： 共享日志是分布式系统的基本构建模块之一,并在过去十年中越来越受欢迎,因为它提供了良好的可用性和强一致性等属性。共享日志对从多个客户端接收的事件进行排序,并在多个服务器上复制它们,使数据保持同步的同时客户端可以并行地访问。由于它是一个核心构建模块,共享日志需要尽可能具有高性能。近年来,互联网中的数据规模越来越大,人们对数据中心的存储系统的性能也提出了更高的要求,与此同时,在计算机网络和非易失性内存等领域的进展,也为共享日志的设计带来了新的机遇。与构建在SSD上的传统共享日志相比,将共享日志构建在NVM之上可以很好地利用其低延迟和非易失等特性来提高系统的整体性能。然而,由于目前共享日志的设计没有对持久化写入NVM的保证,同时系统整体的设计不够灵活,在使用持久化内存时,仍然会存在数据一致性等问题。这为基于NVM的分布式系统共享日志的设计带来了挑战。针对上述场景,本文调研了当前可用的持久化内存模块的硬件特性,设计并实现了NSlog,这是一种高度并行的共享日志,使用CRAQ作为复制算法。NSlog利用了异步用户空间网络,针对持久化内存硬件引入了单刷新日志设计,并提供两种不同的读取操作,支持强一致性和最终一致性,为客户端访问日志条目提供了更多的灵活性。相比于传统的共享日志,本文的共享日志具有高吞吐、低延迟和可扩展等优势。实验结果表明,NSlog为读频繁的工作负载提供了高吞吐量。此外,本文还演示了与原始的链式复制协议相比,NSlog拥有更好的可扩展性,在服务器、线程和不同日志条目大小的数量增加的情况下,依然拥有优秀的性能表现。

关键词： 设备系统   固定资产管理   合同管理   财务系统   业财一体   管理提升  

摘要： 随着国内企业的不断发展整合，企业所拥有及管理的固定资产数量不断增加，对企业的固定资产管理也提出了更高的要求。本文阐述了设备管理中固定资产全生命周期管理的前期、运行期及处置期管理的各阶段管理模式，以及如何在实现业务管理的同时与财务系统进行衔接，强化并融合了固定资产的实物及财务管理，实现固定资产业财一体化管理。本文也从企业合同管理为切入点，阐述在企业合同全流程管理中合同业务的协同管理模式以及如何增加数据的溯源及透明性，从而实现合同业财一体化管理。