第十一届CCF中国测试学术会议
基本信息
2020-08-20
2020-08-20
中国计算机学会
会议文集
1. ATE高速测试负载版的复用器和解复用器设计
摘要： 随着SerDes芯片传输速率的不断提高,传统的自动化测试系统(ATE)已经无法满足SerDes测试速率需求.为了实现高速SerDes测试,通过在ATE的负载版上增加MUX(复用器)和DeMUX(解复用器),采用并行转串行和串行转并行实现SerDes的高速测试.本文采用28nm Poly/SiON(LP)CMOS工艺设计了4:1MUX与1:4DeMUX,仿真结果表明,在工作速率80Gb/s情况下,复用器功耗为9.7mW,解复用器为22mW,可满足64Gb/s SerDes测试需求.
提交时间：2020-08-20
2. ERMC:统一的高能效高可靠性DNN模型压缩框架
摘要： 随着深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)逐步从云端设备到边缘设备的应用,神经网络中庞大的计算量、访存量与终端部署受限的能耗存在着巨大的矛盾,能效性成为终端部署深度神经网络的一大阻碍.另一方面,DNN在一些安全可靠关键领域存在着大量的应用,比如核辐射场景、航天设备等,DNN的可靠性也成为模型部署的重要问题.虽然先前工作分别关注到模型的能效性和可靠性的问题,使用模型压缩提高模型的能效性,使用错误可感知训练来规避故障,却鲜有研究能兼顾两者,设计一种能够兼顾满足能效性和可靠性要求的模型压缩方案仍具挑战.由于DNN模型中参数众多,使用传统人工设计方案将十分困难,因此提出了一种统一的高能效高可靠DNN模型压缩框架ERMC(Energy-effciency and high-Reliability Model Compression).首先对神经网络进行了能效性和可靠性的敏感度分析,然后建立起了能耗和可靠性的评估模型,根据网络特征,利用强化学习自动地生成同时满足能效性和可靠性的模型压缩方案.在我们的实验中,相比于AMC同样的能耗,ERMC框架生成的方案比AMC压缩方案提高22％的可靠性;在同样的可靠性条件下,我们的方案比FAP方案节省能耗30％.
提交时间：2020-08-20
3. WiNoC中基于数据包等待时间的无线token机制
摘要： 在无线片上网络中无线节点处理大量的数据传输任务,需要合适的MAC机制控制无线传输问题,其中无线令牌机制因其开销小得到广泛应用.但无线令牌机制属于时分复用型的公平策略,不能很好应对非均匀的流量模式.本文重新定义一种基于优先级的MAC机制,旨在使得无线MAC协议更好适用于非均匀流量模式.实验表明,本文方案在随机流量模式下保证了与传统令牌机制相当的网络性能;在热点模式,将网络吞吐率提高了4-5％,且在饱和点前,延迟相交传统令牌机制有较大的降低.同时实验表明对比于片上无线收发器本文方案引入了很小的额外硬件开销.
提交时间：2020-08-20
4. X协议环境下GUI自动化测试原理分析及框架设计研究
摘要： 通过对X Windows System环境下X11(图形系统标准)协议、响应原理、内部结构及组成要素的分析,以及对基于X11通信协议测试GUI对象行为的记录、回放、分发用户动作原理的剖析,以GUI对象测试过程行为关系为基础设计了自动化测试框架及其自动化执行功能,为进一步研究X环境下GUI的自动化测试引擎及可视化工具提供了理论基础.
提交时间：2020-08-20
5. 一种基于对抗神经网络的软件缺陷挖掘方法
摘要： 针对软件因缺陷识别不足导致服役后故障频发的现状,本文分析软件缺陷模式和影响因素,研究软件缺陷挖掘方法,进行了软件缺陷数据预处理和挖掘分析,为软件提供一种基于对抗神经网络的软件缺陷挖掘方法.验证结果标明该方法具有重要的工程意义.
提交时间：2020-08-20
6. 一种层次化测试建模及测试用例设计方法
摘要： 针对复杂嵌入式软件系统测试时,基于用户需求风险的测试设计科学化覆盖与抽样问题,本文依据测试覆盖目标,提出了一种层次化测试建模方法及测试覆盖准则,并针对这一覆盖准则设计了一种多约束条件下测试用例构造算法,实现了嵌入式软件系统不同粒度,不同风险级别的测试用例自动生成,最后结合一个典型嵌入式软件系统,在研制工具中应用验证了该设计方法的有效性.
提交时间：2020-08-20
7. 关于无人自主系统试验鉴定的初步思考
摘要： 作为军事智能科技的典型物化代表,无人自主系统具备自主学习、自主适应、自主协同等智能化能力,能够达到出其不意的作战效果,从而改变传统作战样式,催生新的作战理论.综合分析研究美军无人自主系统试验鉴定的顶层设计,我国政府关于人工智能发展的战略部署;从试验鉴定模式、指标体系、关键技术等方面,对如何开展无人自主系统试验鉴定进行了思考.
提交时间：2020-08-20
8. 可重构阵列结构下基于混合粒度的SVDC算法并行化实现
摘要： 针对3D-HEVC(3D-High Efficiency Video Coding)中基于深度图视点合成失真值计算(synthetic view distortion change)存在的时间复杂度高问题,本文提出基于可重构阵列结构,利用混合粒度方法对SVDC算法进行了并行算法设计和实现.该方法将SVDC算法分为虚拟视点合成、失真值计算两个部分.其中虚拟视点合成部分,采用流水线作业方式进行视点合成;失真值计算部分,采用两级划分:任务级——将合成后的图像按照像素点进行划分,指令级——将像素点内部的失真值计算过程进行划分.另外,针对计算过程中计算模式不同问题,采用可重构机制进行处理.实验表明,本方法在4个处理单元(PE)上具有2.11倍加速比性能,该方法与基于OPENMP和LLVM的SVDC算法的计算性能相比分别提升18.56％,21.93％.
提交时间：2020-08-20
9. 图数据压缩格式对广度优先搜索算法影响的特性化分析
摘要： 随着图计算需求的快速增长,同一种图算法在处理不同压缩格式的数据时会对访存、性能等方面产生不同的影响.本文将两种图数据的五种不同数据压缩格式COO、CSC、CSR、DCSC和CSC分别作为BFS(Breadth First Search,广度优先搜索)算法的输入进行性能分析和对比,根据性能特征选择不同的压缩格式的数据以达到最佳结果.针对BFS处理五种不同数据压缩格式时的性能分析参数主要包括执行时间、数据移动量、计算量以及功耗等,并面向性能和功耗进行了相关性分析.实验结果表明,BFS算法在处理不同的数据压缩格式性能指标各不相同,其中从数据移动量、计算操作量、执行时间和功耗方面来看,CSR与CSC两种数据压缩格式相对较优;在有效提高缓存命中率指标中,DCSC压缩格式最优;从占用内存来看,DCSC压缩格式内存占用相对较小.该结论对于BFS算法中如何根据不同的性能特征选择不同的压缩格式提供了依据.
提交时间：2020-08-20
10. 基于PUF的硬件辅助软件认证方法
摘要： 互联嵌入式设备随着物联网(IoT)的发展变得愈发普遍,针对其软件的盗版或篡改也愈演愈烈,软件保护变得至关重要.现有的保护方法存在着硬件开销较大、性能影响不容忽视、可靠性难以保障等问题.为此,本文提出了一种基于物理不可克隆函数(Physical Unclonable Function,PUF)的硬件辅助软件认证方法,包括软硬件认证协议、嵌入PUF的RISC-V设计、软件混淆技术三部分,通过插入独立式PUF认证点或嵌入式PUF认证点,将软件与硬件绑定在一起,软件仅在特定的授权设备上才能正确执行,并从硬件和软件层面解决了PUF可靠性的问题.实验表明,所提方法的额外硬件开销小于2％,基准程序测试结果表明单个认证点的额外性能开销小于0.5％.
提交时间：2020-08-20
11. 基于交叉开关仲裁的流量自适应WiNoC设计
摘要： WiNoC(Wireless Network-on-Chip)中的无线路由器面临着比传统片上路由器更加严峻的拥塞问题,平衡有线/无线链路负载是当前无线片上网络的研究热点之一.为此本文提出并设计了一种基于优先级的交叉开关仲裁方案PbSA(Priority based Switch allocator),其将优先级更高的无线数据包优先路由至无线路由器;结合PbSA提出了拥塞感知的路由算法CARA(Congestion-aware Routing Algorithm),该算法有效平衡有线/无线链路负载且避免死锁,提高了数据包在网络中的路由效率.此外,本文还提出了新颖的虚通道划分方法,它不仅减少了实现PbSA的硬件复杂度,而且缓解了无线路由器发生拥塞时对整个网络的影响.实验表明,虽然本文的方案引入了较小的面积和功耗开销,但是具有良好的流量自适应特性,从而在低注入率或高注入率的情况下较好的提升了网络性能.
提交时间：2020-08-20
12. 基于信号量的中断访问冲突规避方法设计与实现
摘要： 中断冲突是航天嵌入式软件常见问题,由于目前缺少相关成熟技术和有效分析方法,冲突问题仍是时有发生,增大了软件研制周期和维护成本.提出了一种基于信号量的设计方法规避中断访问冲突,根据对共享资源的访问方式分为同步信号量和异步信号量,针对信号量设置时机不当引入的程序问题通过实例的方式进行分析.采用信号量的方法避免访问冲突需要分析各个任务之间的时序关系,合理设置信号量位置,避免引入新的问题.
提交时间：2020-08-20
13. 基于场景分析的卫星运控系统软件测试方法
摘要： 卫星运控系统是负责卫星运行控制与管理的安全攸关系统,如何开展有效的软件测试是工程实践中的难题.提出了一种基于场景分析的卫星运控系统软件测试方法,提高软件测试的充分性和针对性.结合某通信卫星运控系统实例,开展工作流程、数据交换和任务场景分析,建立了可表述软件系统级行为的场景树模型;采用基于场景树模型的路径覆盖准则,给出测试用例生成算法,自动化生成满足要求的软件测试用例集;结合工程实例测试数据,开展应用结果分析,验证了方法的有效性.
提交时间：2020-08-20
14. 基于强化学习的流应用动态自适应检查点机制
摘要： 对于采用检查点作为容错手段的实时流处理系统而言,选择合适的检查点周期是保障流应用平稳运行的关键.新兴的流处理系统如Apache Flink、Apache Spark Continuous Processing以及Naiad都采用了一种基于栅栏的检查点机制,该机制目前只支持固定周期的检查点,难以在动态变化的流应用场景中,对无故障运行时的容错代价和故障恢复的成本进行较好的权衡.目前针对流应用检查点间隔优化的研究多为对整体的流应用环境建模,进而推导出最优的检查点间隔,这种方法需要在模型刻画的精确性和模型普适性之间做取舍,并且在复杂的分布式流应用环境中,处于动态变化的环境指标如负载、故障率的数值和分布难以满足模型预先的假设.因此,本文研究在负载、故障等环境指标动态变化的情况下,通过基于强化学习的方法动态调整检查点间隔,在避免对流应用整体环境建模的同时,面向处理延迟和故障恢复时间进行自适应优化.通过在Flink平台进行的实验结果表明:本文提出的算法对比已有的检查点间隔优化模型和算法,在处理延时上降低了10％,在故障恢复时间上降低了37％.
提交时间：2020-08-20
15. 基于忆阻交叉阵列的时钟频率驱动递归神经网络电路设计
摘要： 软件实现时钟频率驱动的递归神经网络算法运算开销大、速度慢等问题.本文采用忆阻交叉杆阵列(MCA)对其进行加速.利用忆阻器既能存储又能计算的特性,首先,结合忆阻器与传统器件设计出了一个反馈的忆阻交叉阵列电路,可以准确地存储权重与偏置,进行点积运算操作.其次,根据反馈的忆阻交叉阵列电路设计了一个完整的通用型电路结构,可以有效地模拟时钟频率驱动的递归神经网络算法.通过在TIMIT库上的实验与使用GPU的软件实现相比,在面积为81.128平方微米下,语音分类识别运算速度比软件实现快两个数量级,功耗降低了214倍.此电路在每个忆阻器存储8位信息的情况下与软件运行结果识别误差降低了4％.
提交时间：2020-08-20
16. 基于改进再分配伪逆法的高速飞行器RCS控制分配设计
摘要： 高超声速飞行器再入段的姿态稳定需要气动舵面和反作用控制系统(reaction control system,RCS)进行复合控制.本文设计了一种固定推力器数开启的再分配伪逆控制分配方法,并应用在了高超声速飞行器再入段姿态控制中.首先,建立高超声速飞行器再入段RCS姿态模型,采用有限时间终端滑模算法设计姿态跟踪控制器.针对给定八推力器配置的RCS系统,设计固定3推力器开启的再分配伪逆法对RCS系统进行控制分配,能大幅提高系统实时性并且降低燃料消耗.最后将设计的控制分配系统应用于高超声速飞行器再入姿态仿真,仿真结果表明本文设计的方法具有很好的控制效果,在保证控制性能和实时性的同时能够降低燃料消耗.
提交时间：2020-08-20
17. 基于故障预防的雷达嵌入式软件质量保证研究
摘要： 现代雷达中嵌入式软件发挥了日益重要的作用.针对雷达中嵌入式软件缺陷难以有效检验、质量问题数量呈上升趋势等问题,优化现有管理和技术方法,结合雷达电子装备的嵌入式软件特征,以雷达嵌入式软件研制和测试验证中积累的数据为基础,从雷达嵌入式软件质量模型定义、质量知识库整理、缺陷预测、测试用例推荐、测试数据自动生成、基于风险的全生命周期软硬件结合质量保障等方面入手,提出了以"知识-预测-控制"为特征,基于故障预防的雷达嵌入式软件质量保证技术方法,有效地提升了嵌入式软件质量.
提交时间：2020-08-20
18. 基于核函数编程的专用体系结构理论加速比研究
摘要： 本文提出了基于核的程序设计方法,从概念上核可以看作是一个具有特定功能的函数,物理上核是一个拥有限制数量的固定输入和固定输出的领域专用硬件.基于核的算法将特定功能的核函数考虑在内,而不像传统的算法那样,仅依靠抽象的逻辑和代数运算.这么做的原因在于:随着摩尔定律的逐渐失效,单核处理器性能增长缓慢.为了维持摩尔定律在性能上的增长且高效的设计算法,可以将核的功能定制化并高效的用硬件实现,从而提出基于核的算法去加速求解复杂问题.对于这种方法,给出了为成倍加速求解问题的一个必要条件.然后介绍了如何找出原始问题或原始算法中的核问题,最后将基于核的方法应用到排序,求聚集函数等实际例子中,实验结果显示本文方法的确奏效.
提交时间：2020-08-20
19. 基于模型的A级软件验证实践
摘要： 本文结合C919驾驶舱显示系统项目,依据DO-178B适航标准,阐述了基于模型的A级软件评审、分析和测试验证方法的工程实践考虑.机载软件采用基于模型的软件开发方法，在获取系统分配给软件的需求并完成需求分析后，开发SCADE设计模型，用Suite模型完成控制逻辑设计、Display模型完成显示画面设计，通过KCG自动生成源代码。使用UA Page Creator完成A661 UA界面设计，通过UA DF Generator生成DF文件。同时也采用传统方法进行软件开发，人工编写源代码。经统计，基于模型开发方法所生成的源代码占到整个软件总规模的70%。
提交时间：2020-08-20
20. 基于模板挖掘的程序自动修复方法
摘要： 基于模板挖掘的程序自动修复是近年来的研究热点,然而,由于修复信息存在一定的干扰,导致挖掘出的修复模板可用性不强,程序修复效果不佳.此外,如何利用修复模板对程序进行修复是程序自动修复的关键,但目前对此问题的研究较少.因此,本文从修复模板挖掘和程序自动修复两方面出发,提出了一种改进的程序自动修复方法,称为APRMT(Automatic Program Repair Method based on Template mining).APRMT通过正则匹配消除修复信息中的无用信息,提高修复模板的准确性;依据程序缺陷代码位置与类型,采用最近最相关策略搜索针对程序缺陷的修复信息,利用修复模板对程序缺陷进行修复.实验表明:相较于现有的程序修复工具,APRMT能在更短时间内修复更多的程序缺陷,提升了程序自动修复的效果及效率.
提交时间：2020-08-20
- 1
- 2