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光线追踪核心的案例研究:通过广度优先搜索和图中的三角形计数方法洞察性能
摘要近期,研究人员将GPU上新兴的光线追踪核心重新用于非光线追踪任务。在本文中,我们探讨了在光线追踪核心上执行图算法的优势和有效性。我们以广度优先搜索和三角形计数为例,重新设计了这些图算法在新型硬件上的实现方式。我们的实现重点在于如何将图操作转换为边界体积层次结构(BVH)的构建和光线生成,这两种计算范式是光线追踪特有的。我们在各种真实世界的数据集上评估了基于光线追踪核心的方法。结果表明,这些方法并未展现出相较于基于CUDA的方法的优势。我们将实验扩展到合成数据集上的集合交集计算任务,发现当数据集的偏斜率较高时,基于光线追踪核心的方法表现更为出色。通过仔细比较基于光线追踪核心和基于CUDA的二
来源:Proceedings of the ACM on Measurement and Analysis of Computing Systems
时间:2025-11-07
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最小变动≠最佳清洁效果:在完整性约束下的并行与增量错误检测方法
摘要在实际场景中,由于各种因素的影响,错误数据频繁出现,这严重降低了数据质量并阻碍了下游应用程序的正常运行。一种广泛采用的错误检测策略是基于完整性约束来检测冲突,并确定最小的错误数量,从而确保剩余的数据单元满足这些约束。然而,在实际情况下,最小变化原则可能并不适用,因为错误可能会同时发生或以不规则的方式出现。因此,本研究采用贝叶斯统计方法来识别那些违反属性间依赖关系的错误属性值,而不仅仅是依赖最小变化原则。这种方法确保我们不会遗漏多个相互冲突的错误属性值,也不会错误地将正常数据识别为异常值。此外,为了解决基于约束的数据清洗方法中常见的效率问题,我们设计了:1)具有保证并行可扩展性的并行冲突检测
来源:Proceedings of the ACM on Management of Data
时间:2025-11-07
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基于增量量子(受量子启发)退火技术的大规模多查询优化
摘要多查询优化(MQO)旨在减少查询批次之间的冗余工作。尽管MQO能够显著提升性能,但该问题属于NP难问题,这限制了在通用硬件上可解决的问题规模。我们提出利用专用硬件求解器(如富士通的Digital Annealer(DA))来扩展MQO的应用范围,使其能够处理以往无法解决的大规模问题。我们提出了一种创新的增量处理方法,该方法结合了传统计算与DA加速技术。通过将MQO问题高效地划分为多个子问题,并采用动态搜索策略(该策略能够重新利用最初被丢弃的信息来逐步处理各个问题),我们的方法克服了硬件容量限制,能够处理规模极其庞大的MQO实例(最多可达νm1000个查询)。全面的实证评估表明,我们的方法显
来源:Proceedings of the ACM on Management of Data
时间:2025-11-07
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DataHook:一种高效且轻量级的系统调用钩子技术,无需修改指令
摘要系统调用是用户空间程序与操作系统(OS)内核之间交互的主要接口。通过拦截系统调用,可以分析和修改用户空间程序的行为。本文提出了一种名为DataHook的高效且轻量级的系统调用拦截技术,适用于32位程序。与现有的系统调用拦截技术相比,DataHook仅通过修改少量数据元素而无需更改任何程序指令,从而实现了极低的拦截开销。这一独特特性不仅避免了与二进制重写相关的多线程冲突,还支持程序使用更高效的用户空间操作系统子系统。然而,现有的系统调用拦截技术难以同时实现这些目标。虽然像syscall user dispatch(SUD)和ptrace这样的技术不需要重写进程指令,但它们会引入较大的拦截开销
来源:Proceedings of the ACM on Software Engineering
时间:2025-11-07
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揭示IPv6扫描动态:一项利用大规模主动和被动IPv6探测技术的纵向研究
摘要我们引入了新的工具和方法,以开发和整合主动技术来吸引IPv6扫描流量,从而实现对这些流量的分析。通过在一家商业互联网服务提供商(ISP)的网络中部署有史以来最大的IPv6主动监测系统,我们在10个月内收集了来自1.9万个自治系统(AS)的超过6亿个未经请求的流量数据包。我们分析了这些未经请求流量的来源,评估了网络堆栈中五大主要功能的有效性,并推断出了扫描器的目标地址来源及其策略。可用的格式您可以通过以下格式查看完整内容:PDF
来源:Proceedings of the ACM on Networking
时间:2025-11-07
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用于时间信息检索的快速索引技术
摘要时间因素在信息检索(IR)及相关领域(包括数据库搜索)中受到了广泛关注。时间相关信息检索的重点是通过利用对象和查询中的时间信息来提高搜索效率。在这项工作中,我们研究了针对基本的时间旅行信息检索(time-travel IR)查询的高效索引方法。给定一个具有特定时间间隔和一组描述性元素(例如关键词)的查询q,目标是要检索所有时间间隔与查询时间区间重叠且其描述中包含q中元素的数据对象(例如文档)。现有方法通过扩展倒排索引来回答时间旅行信息检索查询,但这些方法采用的时间索引方式简单但效率低下。我们提出了新的方法,这些方法以两种方式利用了最先进的区间索引技术HINT:要么再次扩展倒排索引,要么采用
来源:Proceedings of the ACM on Management of Data
时间:2025-11-07
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针对数据聚类的差分隐私解释方法
摘要保护敏感数据的迫切需求催生了多种隐私保护机制。其中,差分隐私(Differential Privacy, DP)被认为是最严格、最安全的隐私保护方式之一,它能够在保护数据提供者隐私的同时进行数据分析。数据分析的基本任务之一是聚类,其目的是从复杂的数据集中揭示隐藏的模式。然而,解读聚类结果面临诸多挑战,通常需要复杂的分析过程。在差分隐私框架下进行聚类结果的解释更为困难,因为分析师收到的响应可能包含噪声信息,而较长的手动探索过程又会引入更多噪声,从而违反隐私保护要求。尽管目前有很多聚类解释框架试图通过自动分析每个簇的特征来辅助分析师,但这些框架也可能泄露数据集中的敏感信息,从而导致隐私泄露。为
来源:Proceedings of the ACM on Management of Data
时间:2025-11-07
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交互式面部动画:通过实时外壳和接触模拟技术提升面部动画效果
虚拟角色的高质量3D形象在娱乐和交流领域的需求日益增长,而交互式虚拟形象更是成为这一趋势的重要组成部分。为了实现更加沉浸式的体验,传统的虚拟角色设计需要解决一系列技术难题,包括在消费者硬件上实现快速设置、实时高效运行以及在人类形象和幻想风格角色上均能良好工作。针对这些挑战,本文提出了一种名为“交互式面部动画”(Interactive Facial Animation,简称IFA)的全新方法,该方法通过引入壳模拟和接触机制,能够增强现有面部动画系统,同时无需依赖解剖学先验知识或艺术家干预。IFA的核心理念是利用一种高效的壳模型来追踪面部动画系统,同时结合真实的接触效果。这种模型不仅能够实现实时运
来源:Proceedings of the ACM on Computer Graphics and Interactive Techniques
时间:2025-11-07
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FAT-INT:一种基于频率感知和逐项处理的带内网络遥测技术,旨在实现低开销和精确的测量
摘要带内网络遥测(INT)是一种用于实时监测网络状态的有前景的技术。然而,由于需要将遥测数据直接插入数据包头部,这种方法不可避免地会产生较大的传输开销。为了减轻这种开销,一种常用的方法是采样,但需要仔细选择采样率以平衡监控精度和传输开销之间的权衡。同时,INT需要收集具有不同频率特性的各种遥测数据,因此需要采用不同的采样率来满足所需的监控精度。为了解决这些问题,我们提出了一种基于频率特性的逐项遥测(FAT-INT)方案,该方案采用了一种新颖的方法来考虑每个遥测数据的频率特性。为此,我们首先设计了一种频率分析方法,用于分析频率特性并确定每个数据的适当采样率。为了适应不同遥测数据的采样率,我们设计
来源:Proceedings of the ACM on Networking
时间:2025-11-07
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GeoResolver:一种基于DNS重定向的精确、可扩展且可解释的地理位置定位技术
摘要获取准确、可解释且适用于互联网规模的IP地理位置数据集一直是研究界长期追求的目标。尽管在IP地理位置定位领域已经进行了数十年的研究,但目前还没有任何技术能够提供这样的数据集。特别是基于延迟的地理位置定位技术存在局限性,因为一方面我们有数千个可用的观测点来进行测量,但另一方面我们却无法为每个IP地址选择合适的观测点。在本文中,我们提出了GeoResolver,这是朝着这一目标迈出的重要一步。我们的思路是:当多个运营商将两个IP前缀重定向到相同的服务器时,这些前缀应该彼此靠近。基于这一直觉,我们定义了一种方法,利用ECS DNS测量数据来测量和比较前缀到服务器的重定向情况,并选择与目标前缀重定
来源:Proceedings of the ACM on Networking
时间:2025-11-07
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基于物理特性的角色的策略空间插值方法
在物理驱动的人形角色控制领域,我们提出了一个创新性的方法,通过在神经网络参数空间中进行插值操作,来实现对多种控制策略的高效组合。传统上,物理角色的运动轨迹通常依赖于参考动画,而当使用深度强化学习(DRL)策略时,多个控制器的输出可以通过融合生成新的运动变化,从而增强控制的鲁棒性。然而,这种方法要求在每个时间步长对多个策略进行评估和融合,这在计算上可能带来较高的开销。为了解决这一问题,我们设计了一种新的策略,仅需对单一策略进行评估即可实现控制策略的融合。这种方法的核心在于通过图结构的参数正则化策略,在训练过程中确保相似运动的策略参数也相似,从而使得在参数空间中进行线性插值能够产生视觉上难以区分的
来源:Proceedings of the ACM on Computer Graphics and Interactive Techniques
时间:2025-11-07
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B2Mark:一种用于表格数据集的盲水印技术及买家可追溯性方案
摘要水印技术是防止数据市场中数据集被非法复制的一种有效方法。然而,现有的针对表格数据集的水印技术要么在三个基本目标(可检测性、非侵入性和鲁棒性)上存在不足,要么缺乏“盲检测”和“可追溯买家”功能。在本文中,我们提出了一种基于统计假设检验的“盲检测”且“可追溯买家”的水印方案,称为B2Mark。据我们所知,这是首个同时适用于数值数据和分类数据的水印方案。在嵌入过程中,B2Mark根据值域(而非噪声域)的分割结果,利用加密哈希函数将多位水印信息作为买家标识符嵌入到数据中。在检测阶段,B2Mark采用基于假设检验的方法提取嵌入的买家标识符,而无需访问原始数据集,从而实现了可追溯买家和盲检测的功能。通
来源:Proceedings of the ACM on Management of Data
时间:2025-11-07
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关于正干波音乐记谱的自动识别:数据集与方法
Jeongganbo 是一种起源于15世纪的东亚音乐记谱系统,它在韩国传统音乐中占据着核心地位。作为一种能够同时表达音高和时值的记谱方法,Jeongganbo 为韩国音乐文化的传承提供了独特的价值。然而,这种以纸质形式存在的记谱系统面临诸多挑战,如材料的自然老化、保存的困难以及数字化工具应用的局限性。因此,为了解决这些问题,本文提出了一种基于深度学习的自动识别和转录方案,并构建了一个专门用于 Jeongganbo 的数据集,以促进该记谱系统的数字化。Jeongganbo 的结构是基于一个矩阵式布局,其阅读方向为自上而下、由右向左。每个单元称为“jeonggan”,而一列 jeonggan 构成
来源:Journal on Computing and Cultural Heritage
时间:2025-11-07
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基于线描的渐进式修复技术,用于修复壁画损坏
摘要与自然图像修复技术相比,壁画图像修复的研究相对较少,且许多问题仍未得到解决。现有的图像修复方法通常仅以目标图像作为输入,直接修复损坏部分以生成视觉上合理的结果。这些方法在修复或补全某些预设对象(如人脸、织物纹理、印刷文本等)方面表现优异,但不适合修复主题多样且损坏面积较大的壁画。此外,由于壁画颜料颜色较为离散,修复过程可能会出现明显的颜色偏差。为此,本文提出了一种基于线描的渐进式壁画修复方法。该方法将修复过程分为两个步骤:结构重建和颜色校正,分别由结构重建网络(SRN)和颜色校正网络(CCN)完成。在结构重建阶段,SRN利用线描作为辅助信息,以实现大规模内容的真实性和结构稳定性;在颜色校正
来源:Journal on Computing and Cultural Heritage
时间:2025-11-07
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提升文化遗产的可访问性:将扩展现实技术、触觉印刷技术与用户体验分析应用于伊特里圣母教堂(Church of Madonna dell’Itri)
在文化遗产领域,如何提升其可及性始终是一个复杂而关键的问题。可及性不仅限于物理层面,还包括感官和认知层面,旨在确保所有个体,无论其身体条件、感官能力或认知水平如何,都能充分参与和体验文化遗产的价值。在这一背景下,“Intra l’Itri”项目应运而生,该项目旨在通过扩展现实(XR)技术,提升意大利诺奇利亚市圣母玛利亚教堂的可及性,从而实现文化资源的广泛共享和深度体验。该项目不仅关注技术的应用,更注重如何通过多维度的策略,满足不同群体的需求,包括残障人士、老年人以及对文化体验有不同期待的游客。### 项目背景与目标“Intra l’Itri”项目的核心目标是通过XR技术提升文化遗产的可及性。圣
来源:Journal on Computing and Cultural Heritage
时间:2025-11-07
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快速且精确的参数转换方法,适用于参数化人体模型
在现代计算机视觉和计算机图形学领域,人类身体模型在多个应用中发挥着重要作用,例如动作捕捉、3D人体姿态和形状估计、动画生成以及数字孪生系统等。这些模型通常基于参数化方法构建,其中最著名的一类是SMPL(Skinned Multi-Person Linear)模型及其变种,如SMPL+H、SMPL-X、STAR和SUPR等。这些模型能够通过少量参数(如形状参数、姿态参数和位移参数)高效地表示复杂的人体几何形状和运动状态。然而,由于不同身体模型的结构、关节分布和参数空间存在差异,直接在不同模型之间进行参数转换时会遇到兼容性问题。也就是说,使用某一模型的参数作为另一模型的输入,通常无法产生相同的视觉
来源:Proceedings of the ACM on Computer Graphics and Interactive Techniques
时间:2025-11-07
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SHIFT:一种由确定性约束驱动的、具有选择性的硬件信息流追踪技术
摘要信息流跟踪技术常用于硬件设计的安全分析中。该技术通过在每个操作单元中添加跟踪逻辑来检测关键信息是否被泄露或篡改,从而保护重要资产的保密性和完整性。然而,随着硬件设计规模和复杂性的不断增加,跟踪逻辑所带来的性能开销已成为一个主要挑战。本文提出了一种基于约束的优化技术——选择性硬件信息流跟踪(Selective Hardware Information Flow Tracking,简称SHIFT)。SHIFT的核心思想是对操作进行选择性监控,并对传播逻辑进行选择性优化。在硬件设计的中间表示形式中,SHIFT使用一种保守的分析算法静态扫描代码中的污染源(即可能被篡改的部分),以确定哪些逻辑结构需
来源:ACM Journal on Emerging Technologies in Computing Systems
时间:2025-11-07
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一种基于变分不等式的独立学习方法在静态平均场博弈中的应用
### 解读:大规模多智能体环境下的静态均场博弈与独立学习在现实世界中,涉及数千甚至数百万玩家的博弈是普遍存在的,例如交通系统、通信网络和计算机网络等场景。然而,这类大规模多智能体环境中的学习面临着一个理论和实践上的重大挑战,通常被称为“许多智能体的诅咒”。本文研究了静态均场博弈(Static Mean-Field Game, SMFG)在完全反馈和带策略反馈两种情况下,提出了一种通用框架,用于建模大规模智能体之间的互动,并实现独立学习。我们通过理论分析和实验验证,展示了在有限数量的智能体中,可以设计出收敛到近似纳什均衡的高效算法,并提供了样本复杂度的理论保证。#### 研究背景与挑战在大规模
来源:ACM / IMS Journal of Data Science
时间:2025-11-07
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一种用于Minty型广义变分不等式的块坐标与方差缩减方法
在数据科学和优化问题中,块坐标方法是一种广泛应用的优化策略。这类方法通过每次仅更新变量的一个子集来减少计算成本,从而在特定条件下显著提高算法效率。然而,现有的方法在处理更广泛的变分不等式(Variational Inequalities, VIs)问题时,尤其是当问题具有非均匀块Lipschitz参数时,未能充分展示出块坐标方法的复杂度优势。本文提出了一种新的随机块坐标方法,该方法不仅在块分解结构的变分不等式问题中表现出显著的复杂度改进,还适用于具有有限和结构的更广泛问题,并展示了其在非均匀Lipschitz参数下的复杂度优势。### 问题陈述变分不等式问题广泛应用于建模各种均衡问题,特别是在
来源:ACM / IMS Journal of Data Science
时间:2025-11-07
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面向视障人士的智能图书馆中的新兴技术:挑战与设计考量
新兴技术正在以多种方式重塑文化空间,为人们带来机遇的同时也伴随着挑战。这些技术,如自主机器人、扩展现实(Extended Reality)、人工智能(AI)、数字孪生(Digital Twins)和物联网(IoT),为文化空间的智能化发展提供了重要支撑。然而,如何确保这些技术能够被所有人,尤其是有特殊需求的人群,公平地访问和使用,成为当前需要重点考虑的问题。本文旨在通过系统性的文献回顾和当前趋势分析,探讨新兴技术在智能图书馆中的应用,特别是针对视觉障碍人群的包容性设计,讨论其中存在的开放性问题与挑战,并提出一种基于具体设计考虑的新颖方法,以期实现对视觉障碍人群的全面支持。在当今社会,图书馆作为
来源:Journal on Computing and Cultural Heritage
时间:2025-11-07