導(dǎo)讀

海量、異構(gòu)和混雜大數(shù)據(jù)的廣泛存在與爆炸式增長(zhǎng)給信息傳輸、存儲(chǔ)、計(jì)算以及面向各種應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理技術(shù)提出了前所未有的挑戰(zhàn)。如何突破傳統(tǒng)研究方法的思維定式，研究和發(fā)展革命性的、可滿足時(shí)代需求的大數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)、計(jì)算和處理的新方法和新技術(shù)，是當(dāng)前全球研究熱點(diǎn)。2014年前后，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)支持了一批大數(shù)據(jù)重點(diǎn)項(xiàng)目，產(chǎn)生了一批研究成果。本刊將分兩期在“研究”欄目專門刊登這批項(xiàng)目中的部分代表性成果。本期分享大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)理論與方法方面的成果，下期重點(diǎn)關(guān)注大數(shù)據(jù)應(yīng)用與分析方面的成果。

《大數(shù)據(jù)時(shí)代的簡(jiǎn)約計(jì)算》嘗試從數(shù)據(jù)復(fù)雜度的角度進(jìn)行突破，圍繞大數(shù)據(jù)時(shí)間、空間、關(guān)聯(lián)復(fù)雜性的度量和約簡(jiǎn)展開，希望探索出符合當(dāng)前實(shí)時(shí)海量流式數(shù)據(jù)處理的新的算法復(fù)雜性理論基本思想和算法設(shè)計(jì)基本框架，尋找從時(shí)間、空間和特征關(guān)聯(lián)3方面約簡(jiǎn)數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的算法。粒計(jì)算作為智能信息處理領(lǐng)域中大規(guī)模復(fù)雜問題求解的有效方法，探索大數(shù)據(jù)分析的粒計(jì)算理論與方法有望為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)提供新的思路和策略?！睹嫦虼髷?shù)據(jù)的粒計(jì)算理論與方法研究進(jìn)展》對(duì)大數(shù)據(jù)的特征選擇與信息?；⒍嗔６饶Ｊ桨l(fā)現(xiàn)與融合以及復(fù)雜決策任務(wù)的多粒度/跨粒度高效推理等進(jìn)行了梳理和剖析。兩篇論文從不同層面對(duì)大數(shù)據(jù)科學(xué)基礎(chǔ)理論和基本方法論的形成做出了貢獻(xiàn)。

當(dāng)前分布式系統(tǒng)由于其可擴(kuò)展、高可靠和低成本等特性已成為大數(shù)據(jù)平臺(tái)的常規(guī)選擇?！斗植际絽f(xié)商：建立穩(wěn)固分布式大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的基石》探討了各種不同的分布式協(xié)商協(xié)議及其在副本狀態(tài)機(jī)中的應(yīng)用以及在實(shí)際系統(tǒng)中如何使用分布式協(xié)商來保證系統(tǒng)的可靠性，可幫助開發(fā)者在理解分布式協(xié)商的基礎(chǔ)上完成可靠大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的構(gòu)建。多元數(shù)據(jù)的融合是大數(shù)據(jù)研究的重要問題，也給程序設(shè)計(jì)帶來了新問題，基于消息驅(qū)動(dòng)框架的軟件開發(fā)是大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的重要模式之一?！洞髷?shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的消息驅(qū)動(dòng)架構(gòu)》基于面向?qū)嶓w、消息驅(qū)動(dòng)的開發(fā)架構(gòu)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了該架構(gòu)中的消息管理?！锻话l(fā)大數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)輔助光電路交換網(wǎng)絡(luò)中的傳輸》研究在電路交換網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)上引入存儲(chǔ)對(duì)傳輸突發(fā)業(yè)務(wù)的影響。通過引入存儲(chǔ)，在突發(fā)時(shí)段暫存“時(shí)延不敏感”的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并錯(cuò)峰傳輸，提高鏈路利用率，并降低業(yè)務(wù)阻塞率，有效提高網(wǎng)絡(luò)傳輸能力。分布式協(xié)商協(xié)議的設(shè)計(jì)、消息驅(qū)動(dòng)架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)和突發(fā)大數(shù)據(jù)傳輸問題的解決為大數(shù)據(jù)系統(tǒng)提供了良好的技術(shù)支撐。

基于大數(shù)據(jù)的效能評(píng)估是復(fù)雜系統(tǒng)的基礎(chǔ)性研究問題?！痘诜抡娲髷?shù)據(jù)的效能評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建方法》提出了一種基于仿真大數(shù)據(jù)采用超網(wǎng)特征參數(shù)和ANP相結(jié)合構(gòu)建指標(biāo)體系的方法；并通過應(yīng)用案例，給出了網(wǎng)絡(luò)化評(píng)估指標(biāo)體系的構(gòu)建流程，建立了具體的指標(biāo)體系，對(duì)指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了深度挖掘，為復(fù)雜系統(tǒng)效能評(píng)估提供了一種可靠的理論依據(jù)。

客座編輯

武永衛(wèi)，男，博士，清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教授。

劉克，男，博士，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)信息科學(xué)部二處（計(jì)算機(jī)學(xué)科）處長(zhǎng)。