随着区块链技术应用的普及,联盟链Hyperledger Fabric（简称Fabric）已成为知名区块链开源平台,并得到广泛关注. 然而Fabric仍受困于并发事务间冲突问题,冲突发生时会引发大量无效交易上链,导致吞吐量下降,阻碍其发展. 对于该问题,现有面向块内冲突的方案缺乏高效的冲突检测和避免方法,同时现有研究往往忽略区块间冲突对吞吐量的不利影响. 提出了一种Fabric的优化方案Fabric-HT（fabric with high throughput）,从区块内和区块间2方面入手,有效降低事务间并发冲突和提高系统吞吐量. 针对区块内事务冲突,提出了一种事务调度机制,根据块内冲突事务集定义了一种高效数据结构——依赖关系链,识别具有“危险结构”的事务并提前中止,合理调度事务和消除冲突;针对区块间事务冲突,将冲突事务检测提前至排序节点完成,建立以“推送-匹配”为核心的冲突事务早期避免机制. 在多场景下开展大量实验,结果表明Fabric-HT在吞吐量、事务中止率、事务平均执行时间、无效事务空间占用率等方面均优于对比方案. Fabric-HT吞吐量最高可达Fabric的9.51倍,是最新优化方案FabricSharp的1.18倍;空间利用率上相比FabricSharp提升了14%. 此外,Fabric-HT也表现出较好的鲁棒性和抗攻击能力.

大多数计算系统利用缓存来减少数据访问时间,加快数据处理并平衡服务负载. 缓存管理的关键在于确定即将被加载到缓存中或从缓存中丢弃的合适数据,以及进行缓存置换的合适时机,这对于提高缓存命中率至关重要. 现有的缓存方案面临2个问题：在实时的、在线的缓存场景下难以洞察用户访问数据的热度信息,以及忽略了数据访问序列之间复杂的高阶信息. 提出了一个基于GNN的缓存预取网络Graph4Cache.通过将单个访问序列建模为有向图（ASGraph）,并引入虚拟节点聚合图中所有节点的信息和表示整个序列. 然后由ASGraph的虚拟节点构造一个跨序列无向图（CSGraph）来学习跨序列特征,这极大地丰富了单个序列中有限的数据项转换模式. 通过融合这2种图结构的信息,学习到了序列之间的高阶关联信息,并获取了丰富的用户意图. 在多个公共数据集上的实验结果证明了该方法的有效性. Graph4Cache在P@20和MRR@20上均优于现有的缓存预测算法.

图神经网络（graph neural network,GNN）是处理图结构数据的强大工具,能够捕捉节点间的复杂关系和特征. 但GNN的离散架构导致其在表示图结构、建模图演化、适应不规则数据和计算开销等方面面临诸多挑战. 面对这些挑战,神经常微分方程（ordinary differential equation,ODE）由于能够模拟系统状态的连续变化,具备“连续深度”的编码和推断能力,被作为解决GNN面临挑战的全新方法而引入. 然而,神经ODE是为欧式结构数据设计的,无法直接捕捉图结构特性. 因此,提出了图神经ODE,一种将神经ODE与GNN结合的新架构,可以更好地适应图结构数据并充分利用其特性. 近年来,图神经ODE相关研究已经深入到图机器学习的各个方向中,引发了新的研究热潮. 在此背景下,适时地对图神经ODE研究前沿进行了系统性综述. 首先,回顾了GNN的关键优势和面临的诸多挑战,阐述了引入神经ODE并与GNN结合的理论基础和实践意义. 随后,详细介绍了图神经ODE的背景和基本概念,并提出了一种新颖的分类方法,在此基础上对当前的相关方法进行了全面描述. 然后,介绍了相关研究常用的验证方法,包括下游任务及数据集. 进一步,深入探讨了图神经ODE在多个实用领域上的应用. 最后,对图神经ODE面临的挑战和未来发展趋势进行了总结和展望.

跨域序列推荐（cross-domain sequential recommendation,CSR）旨在通过挖掘用户在多域混合序列中的行为偏好来为其提供跨域个性化推荐服务. 近年来,研究人员开始尝试将图卷积网络（graph convolution network,GCN）集成到CSR中,以建模用户和项目之间的复杂关系. 然而,基于图的CSR方法大多通过复杂的结构来捕捉用户在多个域中的序列行为模式,这导致其通常具有较高的计算复杂度和较大的内存开销,限制了模型在资源受限设备上的应用. 此外,已有的轻量级图跨域序列推荐方法认为,应该采用单层聚合协议（single layer aggregating protocol,SLAP）来学习跨域序列图（cross-domain sequential graph,CSG）上的嵌入表示. 基于这种协议的图卷积网络,能够规避多层聚合协议所带来的额外跨域噪声,但却难以捕捉域内的高阶序列依赖关系. 为了解决上述挑战,提出了一种轻量级的三分支图外部注意力网络（tri-branches graph external attention network,TEA-Net）. 具体而言,TEA-Net首先将原始CSG分为域间以及域内序列图,并设计了一种并行的三分支图卷积网络结构来学习图中的节点表示. 该结构能够以较低的计算开销,在不引入额外跨域噪声的条件下,学习域间的低阶协同过滤关系和域内的高阶序列依赖关系. 其次,在三分支结构的基础上,提出了一种改良的外部注意力（external attention,EA）组件,该组件移除了EA中的非线性通道,使其能够以更低的开销挖掘项目序列依赖关系并将注意力权重在多个分支上共享. 在2个真实数据集上进行了广泛的实验来验证TEA-Net的性能表现. 与10种最先进的CSR方法相比,TEA-Net在轻量化性能和预测精度方面均取得了更好的结果.

交通流量预测是建设智慧城市重要的基础功能,对城市的交通管理和用户出行规划具有重要意义. 由于时间维度和空间维度的扩展,交通流量的数据具有规模大、增长快速、实时更新等特征,传统的训练模型通常需要将大量的历史数据进行训练预测,导致较长的计算时间和较高的算力成本,因此,如何使用低计算成本的预测模型来满足广泛的流量预测需求是重要的技术挑战. 近年来兴起的提示微调范式在自然语言处理的下游任务推广中取得了较好的效果,受其启发,提出利用少量的实时数据来微调优化大规模历史数据预训练的模型,为交通流量模型预测的优化应用提出了一种新的思路. 通过引入图提示微调的交通流量预测（traffic flow prediction based on graph prompt-finetuning,TPGPF）模型的泛化能力,在时空多维度下的交通流量图预测模型中,基于历史数据集进行预测模型的预训练,并引入可学习的提示向量,在预训练模型固化的情况下指导预训练的自监督学习模型,以适应新的数据预测任务,提升交通流量预测模型的通用性和有效性. 通过在5个公开数据集上进行了大量的实验,证明了TPGPF的有效性.