隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G 網(wǎng)絡(luò)、人工智能、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)支撐的人機(jī)物互聯(lián)融合計(jì)算模式的快速發(fā)展,泛在計(jì)算新形態(tài)正在興起,有望成為系統(tǒng)軟硬件創(chuàng)新研發(fā)和生態(tài)構(gòu)建的研究熱點(diǎn).此外,開(kāi)源軟件作為泛在計(jì)算生態(tài)中的重要基礎(chǔ),開(kāi)源軟件的使用已涉及到新一代智能信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的方方面面,包括操作系統(tǒng)、容器技術(shù)、人工智能和網(wǎng)絡(luò)安全等,開(kāi)源軟件供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性和開(kāi)源協(xié)議的安全性已經(jīng)成為新型計(jì)算生態(tài)下的重中之重,關(guān)系到我國(guó)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展.針對(duì)泛在計(jì)算帶來(lái)的海量異構(gòu)泛在資源、復(fù)雜多樣應(yīng)用場(chǎng)景、多模態(tài)人機(jī)物交互融合和邊界開(kāi)放融合的計(jì)算生態(tài),亟需開(kāi)展相關(guān)研究,解決我國(guó)在關(guān)鍵領(lǐng)域面臨的技術(shù)瓶頸和關(guān)鍵挑戰(zhàn).國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界非常重視泛在計(jì)算的發(fā)展帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn),并在該領(lǐng)域展開(kāi)了大量的研究工作,取得了顯著的研究成果.
為了進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)在泛在計(jì)算和開(kāi)源軟件領(lǐng)域的研究,及時(shí)報(bào)道我國(guó)學(xué)者在泛在計(jì)算和開(kāi)源軟件理論與技術(shù)方面的最新研究成果,《計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展》策劃組織了“泛在計(jì)算”專(zhuān)題.本專(zhuān)題通過(guò)公開(kāi)征文共收到3 篇特邀稿件和46 篇普通投稿,論文從不同的應(yīng)用場(chǎng)景闡述了泛在計(jì)算和開(kāi)源軟件的問(wèn)題背景、研究意義、算法設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)和熱點(diǎn)應(yīng)用等,反映了該領(lǐng)域多個(gè)方面的最新研究成果.
本專(zhuān)題的審稿嚴(yán)格按照期刊的審稿要求,特邀編委先后邀請(qǐng)了相關(guān)領(lǐng)域的專(zhuān)家,歷經(jīng)初審、復(fù)審、終審等階段,最終共精選出6 篇高質(zhì)量的論文入選本專(zhuān)題.內(nèi)容涵蓋了泛在計(jì)算和開(kāi)源軟件綜述、開(kāi)源軟件缺陷檢測(cè)技術(shù)、開(kāi)源操作系統(tǒng)兼容性分析、開(kāi)源軟件數(shù)據(jù)分析等研究?jī)?nèi)容,在一定程度上反映了當(dāng)前國(guó)內(nèi)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域的最新研究成果.
機(jī)器學(xué)習(xí)等相關(guān)技術(shù)在泛在計(jì)算和開(kāi)源軟件中得到了廣泛發(fā)展和應(yīng)用.陳珍珠等作者的“面向機(jī)器學(xué)習(xí)的安全外包計(jì)算研究進(jìn)展”一文對(duì)近5 年國(guó)內(nèi)外機(jī)器學(xué)習(xí)安全外包研究工作進(jìn)行了調(diào)研,按照任務(wù)階段和云服務(wù)器商數(shù)量對(duì)現(xiàn)有主流的外包模型進(jìn)行分類(lèi)和特征歸納,并從邏輯回歸、樸素貝葉斯分類(lèi)、支持向量機(jī)、決策樹(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等典型機(jī)器學(xué)習(xí)算法角度對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)安全外包計(jì)算相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行了深入闡述和分析,從數(shù)據(jù)安全與效率均衡、計(jì)算完整性保護(hù)、遷移學(xué)習(xí)安全外包三個(gè)方面探討了安全外包計(jì)算未來(lái)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇.田笑等作者的“開(kāi)源軟件缺陷預(yù)測(cè)方法綜述”一文調(diào)研分析了 2000 年至 2022 年 12 月軟件缺陷預(yù)測(cè)研究領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn),以機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)為切入點(diǎn),梳理了基于軟件度量和基于語(yǔ)法語(yǔ)義的兩類(lèi)預(yù)測(cè)模型.基于這兩類(lèi)模型,分析了軟件缺陷預(yù)測(cè)和漏洞預(yù)測(cè)之間的區(qū)別和聯(lián)系,并針對(duì)數(shù)據(jù)集來(lái)源與處理、代碼向量的表征方法、預(yù)訓(xùn)練模型的提高、深度學(xué)習(xí)模型的探索、細(xì)粒度預(yù)測(cè)技術(shù)、軟件缺陷預(yù)測(cè)和漏洞預(yù)測(cè)模型遷移六大前沿?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了詳盡分析,最后指出了軟件缺陷預(yù)測(cè)未來(lái)的發(fā)展方向.
安全缺陷是泛在計(jì)算和開(kāi)源軟件中不可忽視的問(wèn)題,由于泛在計(jì)算涉及到大規(guī)模的異構(gòu)資源和復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景,以及開(kāi)源軟件的廣泛使用,安全缺陷可能存在于系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、部署和運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié).熊忻等作者的“基于錯(cuò)誤路徑行為一致性的內(nèi)核引用計(jì)數(shù)缺陷檢測(cè)”一文針對(duì)內(nèi)核中的引用計(jì)數(shù)缺陷,提出了基于錯(cuò)誤路徑行為一致性分析的缺陷檢測(cè)方案,并引入錯(cuò)誤路徑的語(yǔ)義信息來(lái)推斷合理的引用計(jì)數(shù)行為,該方案在Linux 內(nèi)核版本5.6-rc2 和5.17上分別發(fā)現(xiàn)21 個(gè)和9 個(gè)已經(jīng)確認(rèn)的引用計(jì)數(shù)缺陷,其中,在內(nèi)核版本5.6-rc2 中檢測(cè)出9 個(gè)已有工作難以覆蓋的引用計(jì)數(shù)缺陷.余媛萍等作者的“HeapAFL:基于堆操作行為引導(dǎo)的灰盒模糊測(cè)試”一文針對(duì)堆內(nèi)存錯(cuò)誤類(lèi)漏洞,提出了一種基于堆操作行為引導(dǎo)的灰盒模糊測(cè)試方法HeapAFL,在不依賴(lài)漏洞先驗(yàn)知識(shí)的情況下,通過(guò)靜態(tài)分析插樁基礎(chǔ)堆操作函數(shù)及其參數(shù)監(jiān)測(cè)執(zhí)行時(shí)控制流和數(shù)據(jù)流的變化,反饋堆操作行為信息指導(dǎo)模糊測(cè)試中種子優(yōu)先變異階段,探索多樣化堆操作行為從而更高概率觸發(fā)堆內(nèi)存錯(cuò)誤類(lèi)漏洞,該方案在6 個(gè)真實(shí)程序(binutils、gpac、jpegoptim、mjs、yasm 和mxml)中挖掘到了 25 個(gè)堆內(nèi)存錯(cuò)誤類(lèi)漏洞,包括 19個(gè)已知的漏洞和 6 個(gè)未知的漏洞,且已經(jīng)獲得了2 個(gè)新的CVE 編號(hào).
開(kāi)源操作系統(tǒng)兼容性分析對(duì)于確保系統(tǒng)穩(wěn)定性、提高應(yīng)用程序兼容性、促進(jìn)軟硬件集成和支持版本管理等方面都具有重要的意義.吳亦澤等作者的“openEuler 中C 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)替換的兼容性分析”一文提出兼容性分析算法來(lái)研究 openEuler 的 4 種主要軟件生態(tài)中的 musl libc 兼容性和缺失API 優(yōu)先級(jí),基于應(yīng)用軟件包之間的依賴(lài)關(guān)系和谷歌 PageRank 算法的思想,提出了 PackageRank 算法和APIRank 算法,分別用于軟件包兼容性度量和優(yōu)先級(jí)計(jì)算,該算法為openEuler 的新 C 庫(kù)補(bǔ)全工作提供了有效指導(dǎo).
開(kāi)源軟件數(shù)據(jù)分析對(duì)于提供洞察和決策支持、優(yōu)化軟件性能和用戶體驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)和修復(fù)軟件缺陷,以及推動(dòng)開(kāi)源社區(qū)的發(fā)展和創(chuàng)新都具有重要意義.李庚松等作者的“基于多目標(biāo)混合蟻獅優(yōu)化的算法選擇方法”一文提出了一種算法選擇模型和一種多目標(biāo)混合蟻獅優(yōu)化算法,算法選擇模型以集成元算法的準(zhǔn)確性和多樣性作為優(yōu)化目標(biāo),同時(shí)選擇元特征和構(gòu)建選擇性集成元算法,采用多目標(biāo)混合蟻獅優(yōu)化算法對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化,使用離散型編碼選擇元特征子集,通過(guò)連續(xù)型編碼構(gòu)建集成元算法,在此基礎(chǔ)上應(yīng)用增強(qiáng)游走策略和偏好精英選擇機(jī)制提升尋優(yōu)性能.
承蒙各位作者、審稿專(zhuān)家和編輯部等方面的全力支持,本專(zhuān)題得以順利出版.目前泛在計(jì)算技術(shù)涉及領(lǐng)域極為活躍,并且發(fā)展迅速,學(xué)科前沿日新月異,這給特邀編委及審稿人的審稿、選稿工作帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn),在此我們表示衷心感謝.由于投稿數(shù)量大、主題廣泛、時(shí)間安排緊張、專(zhuān)題容量有限等原因,本專(zhuān)題僅選擇了部分有代表性的研究工作予以發(fā)表,無(wú)法全面體現(xiàn)該領(lǐng)域所有的最新研究工作,部分優(yōu)秀稿件無(wú)法列入專(zhuān)題發(fā)表,敬請(qǐng)諒解.
我們要特別感謝《計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展》編委會(huì)和編輯部,從專(zhuān)題的立項(xiàng)到征稿啟事的發(fā)布,從審稿專(zhuān)家的邀請(qǐng)到評(píng)審意見(jiàn)的匯總,以及最后的定稿、修改和出版工作,都凝聚了他們辛勤的汗水.本專(zhuān)題的出版期望能給廣大相關(guān)領(lǐng)域研究人員帶來(lái)啟發(fā)和幫助.在審稿過(guò)程中難免出現(xiàn)不盡人意之處,也希望各位作者和讀者包容諒解,同時(shí)請(qǐng)各位同行不吝批評(píng)指正.最后,再次衷心感謝各位作者、審稿專(zhuān)家、特邀編委和編輯部的辛勤工作.