軟件學院兩項博士研究生研究成果獲國際頂級會議和期刊錄用

          2020年12月09日 徐子川 點擊:[]

          近日,我院在網絡功能虛擬化研究方向上獲得新的突破。由軟件學院吳國偉教授和徐子川副教授共同指導的2018級博士研究生任昊哲和2020級博士研究生張智恒撰寫論文分別被中國計算機協會推薦A類(CCF-A)國際頂級會議The IEEE International Conference on Computer Communications (INFOCOM 2021)和CCF-A類國際頂級期刊IEEE Transactions on Computers(IEEE TC)錄用。

          成果一:面向穩定多層云網絡NFV市場的近似最優動態機制

          該論文是與澳大利亞國立大學、悉尼科技大學、四川大學、華中科技大學的合作成果,在徐子川副教授的指導下,由博士研究生任昊哲完成。該項工作圍繞網絡功能虛擬化(NFV)下相關問題進行研究,深入探討多層云網絡環境下NFV市場穩定和有效運行的問題,進行基于博弈論和強化學習的社會福利最大化問題研究,是我院在邊緣計算領域的又一重要研究成果。

          會議介紹:

          IEEE INFOCOM(IEEE International Conference on Computer Communications)是計算機網絡領域三大頂級國際會議之一,具有極高的影響力,是計算機網絡頂尖學者每年一度的盛宴。本次INFOCOM 2021將于2021年5月在加拿大溫哥華召開,會議投稿總數為1266篇,最終錄用252篇,錄用率僅為19.9%。

          論文介紹:

          隨著下一代網絡技術的快速發展,網絡功能虛擬化(NFV)市場逐漸成為網絡服務提供商在消費者之間進行各種網絡服務交易的主要方式。因此,迫切需要有效的機制來保證NFV市場的穩定和有效運作。NFV市場的一個基本問題是如何最大化所有參與者的社會福利,使他們有動機參與市場活動。

          本項工作首先闡述了社會福利最大化問題,其目的是使NFV市場中所有參與者的總收入最大化。針對社會福利最大化問題,本文設計了一個有效的激勵相容機制,并分析了該機制的納什均衡的存在性。本文還考慮了一個在線社會福利最大化問題,并設計了一種基于多臂老虎機(MAB)的在線學習算法,讓客戶和網絡服務提供商在客戶策略不確定的情況下做出決策。本項工作通過仿真和Testbed實驗來評估所提出的機制的性能,結果顯示本研究有效的提高了NFV市場的社會福利。

          成果二:移動邊緣網絡中基于GPU加速的VNF部署問題研究

          該工作是與香港中文大學、澳大利亞國立大學、四川大學、華中科技大學的合作成果,在徐子川副教授的指導下,由博士研究生張智恒完成。深入探討了在基于GPU的邊緣計算體系架構下,提出了考慮GPU親和度的虛擬網絡功能的部署與優化方案。

          期刊簡介:

          IEEE TC,全稱IEEE Transactions on Computers,主要關注領域是計算機體系結構、計算機操作系統與軟件系統、實時系統、嵌入式系統、計算機網絡等。TC是并行計算領域的頂級國際期刊。

          論文介紹:

          移動邊緣計算技術通過將網絡中心的計算資源遷移到邊緣網絡中降低了數據中心與邊緣用戶之間的通信延遲,成為一種逐漸流行的起來的網絡技術。網絡功能虛擬化(NFV)技術將運行在硬件的網絡功能以軟件的形式運行在通用硬件中,在降低邊緣服務器部署費用的同時,提高了邊緣計算資源的靈活性。最近,有關研究表明GPU可以幫助VNF實例進行數據處理,從而降低網絡數據報文的處理延遲。通過將GPU部署在邊緣服務器中可以進一步降低網絡報文的處理時間,為用戶提供更低延遲的網絡服務。本文中,我們考慮了移動邊緣網絡中可能具有部署了GPU的邊緣服務器。高服務質量要求的網絡服務可以被部署在具有GPU的服務器上,低質量要求的網絡服務可以被部署在一般服務器中。在問題的建模中,我們首先將VNF的部署問題轉化為整數線性規劃問題(ILP)??紤]到網絡規模變大的時候,我們無法在多項式時間內求得ILP的可行解,我們使用了一種基于隨機規劃的方法用于對VNF部署問題進行近似解的計算。同時,考慮在線的VNF部署問題,我們設計了一種基于對偶算法的近似算法用于求取近似解。最后,我們分別在理論與真實的實驗環境中對實驗結果進行了驗證。理論分析和實驗結果表明我們的算法性能是優于現有方案的。

          徐子川副教授研究小組在邊緣計算、人工智能、未來網絡、視頻流處理等研究方向中做出了有國際影響力的成果90余項。其中CCF A、B類期刊會議工作超過40余項,頂級IEEE/ACM Transactions工作27篇。承擔國家自然科學基金青年項目1項、大連理工大學“星海骨干”和“星海優青”項目,參與歐盟地平線重大項目2項,GF項目多項。其中代表性的期刊論文發表在領域內頂級期刊IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems (CCF A)、ACM/IEEE Transactions on Networking (CCF A)、IEEE Transactions on Mobile Computing (CCF A)、IEEE Transactions on Computers (CCF A)、IEEE Transactions on Wireless Communications (CCF B)以及ACM Transactions on Sensor Networks(CCF B)等;代表性的國際會議論文包括領域內頂級會議IEEE INFOCOM (CCF A)、IEEE ICDCS (CCF B)、ACM Multimedia (CCF A)、ACM ICPP(CCF B)等。

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