分布式計(jì)算與系統(tǒng)一直是承載重要信息化基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)。一方面，分布式計(jì)算的理論、技術(shù)與系統(tǒng)的研究發(fā)展可有效助力大型信息系統(tǒng)(如云計(jì)算、邊緣計(jì)算、5G網(wǎng)絡(luò)等)的快速發(fā)展;另一方面，新興的信息技術(shù)與應(yīng)用(如區(qū)塊鏈、機(jī)器學(xué)習(xí)等)也在倒逼分布式計(jì)算與系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步。

　　因此，分布式計(jì)算與系統(tǒng)一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，在基礎(chǔ)科學(xué)理論、關(guān)鍵技術(shù)方法、新興系統(tǒng)及應(yīng)用等方面都產(chǎn)生了諸多創(chuàng)新性和突破性的成果。針對國內(nèi)分布式計(jì)算與系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)分布式計(jì)算與系統(tǒng)專委會(huì)每年都會(huì)召開全國開放式分布與并行計(jì)算學(xué)術(shù)年會(huì)(DPCS)，為分布式計(jì)算與系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域的研究者、開發(fā)者和用戶提供一個(gè)學(xué)術(shù)交流和成果展示的平臺(tái)。

　　計(jì)算機(jī)技術(shù)論文：計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上的科技管理模式應(yīng)用探究

　　本專題收錄了DPCS2021的10篇論文，根據(jù)研究方向其大體可以分為3類：分布式系統(tǒng)優(yōu)化、分布式機(jī)器學(xué)習(xí)和分布式系統(tǒng)安全。分布式系統(tǒng)計(jì)算框架歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，已經(jīng)呈現(xiàn)出百家爭鳴的狀態(tài)，有多種不同的程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用部署框架可供選擇，包括傳統(tǒng)的MPI，OpenMP以及近期新出現(xiàn)的各類面向大數(shù)據(jù)、云平臺(tái)的系統(tǒng)框架，如MapReduce等。盡管這些框架已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但仍或多或少地存在一些局限。

　　為此，針對流體力學(xué)的多面體網(wǎng)格生成，中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院的劉江等人提出了一種OpenMP和MPI的混合并行方法。此外，南京大學(xué)的田冰川等人針對基于Hadoop的大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)存在的性能瓶頸，基于可用資源敏感的算網(wǎng)融合思想，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了全新的任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)Duopoly，有效縮短了任務(wù)執(zhí)行時(shí)間。隨著人工智能的快速發(fā)展和應(yīng)用，由于算力需求、數(shù)據(jù)安全與隱私等方面的因素，近年來分布式機(jī)器學(xué)習(xí)也得到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的青睞。

　　特別是聯(lián)邦學(xué)習(xí)，作為分布式機(jī)器學(xué)習(xí)的改進(jìn)版本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了算力均攤和數(shù)據(jù)隱私保護(hù)，得到了廣泛關(guān)注。針對移動(dòng)設(shè)備的模型訓(xùn)練參與激勵(lì)問題，北京信息科技大學(xué)的杜輝等人設(shè)計(jì)了基于在線雙邊拍賣的分層聯(lián)邦學(xué)習(xí)激勵(lì)機(jī)制，該機(jī)制能夠有效降低移動(dòng)設(shè)備的訓(xùn)練能耗，提升了其參與積極性。

　　浙江工業(yè)大學(xué)的王鑫等人則從對數(shù)據(jù)參與方的訓(xùn)練參與進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)和對數(shù)據(jù)參與方的數(shù)據(jù)可靠性進(jìn)行評估兩方面入手，提出了基于區(qū)塊鏈技術(shù)的面向電能量數(shù)據(jù)的可靠的聯(lián)邦學(xué)習(xí)激勵(lì)機(jī)制。此外，針對聯(lián)邦學(xué)習(xí)通信量大的問題，河海大學(xué)的趙羅成等人提出了一種面向邊緣混合無線網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)邦學(xué)習(xí)模型同步方法，該方法通過多層聚合更新的方法，減小了通信開銷，提升了訓(xùn)練效率。在應(yīng)用層面，河海大學(xué)的歐陽卓等人將深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于無信號燈交叉路口的車輛控制，可有效提升交叉路口的通行效率。

　　安全與隱私保護(hù)始終是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域長期探討的話題，隨著各類新興分布式系統(tǒng)與架構(gòu)的提出與應(yīng)用，分布式系統(tǒng)的安全也得到了廣泛關(guān)注。蘭州大學(xué)的張瀠藜等人針對以太坊Solidity智能合約的安全漏洞問題，從符號執(zhí)行、模糊測試、形式化驗(yàn)證、污點(diǎn)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)漏洞監(jiān)測等方面對現(xiàn)有工作進(jìn)行了分析和綜述。清華大學(xué)的李嘉睿等人針對目前攻擊圖模型不能實(shí)時(shí)反映網(wǎng)絡(luò)攻擊事件的問題，提出了基于貝葉斯攻擊圖的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)安全分析方法。

　　在應(yīng)用層面，北京郵電大學(xué)的任花等人針對現(xiàn)有的水印和加密方案大多容易影響受保護(hù)圖像的視覺質(zhì)量的問題，提出了一種基于奇異值分解的同態(tài)可交換脆弱零水印方案。揚(yáng)州大學(xué)的王夢宇等人針對傳統(tǒng)的密文策略屬性基加密容易導(dǎo)致共享醫(yī)療數(shù)據(jù)隱私泄露的問題，提出了一個(gè)支持訪問策略隱藏和密鑰追蹤的輕量級醫(yī)療數(shù)據(jù)共享方案。近年來，我國分布式計(jì)算與系統(tǒng)領(lǐng)域取得的研究成果的國際影響力不斷提升，期待未來我國在該領(lǐng)域有更多原創(chuàng)的科研成果，同時(shí)產(chǎn)研融合，讓更多的成果能夠轉(zhuǎn)化應(yīng)用，賦能數(shù)字中國建設(shè)。