本發(fā)明屬于數(shù)值計算技術領域，具體的說，尤其涉及一種數(shù)值計算結果可重現(xiàn)性保障系統(tǒng)。

背景技術：

可重現(xiàn)性是科學研究的基本準則，重現(xiàn)試驗使科學發(fā)展得以自我修正。隨著技術的發(fā)展，特別是高性能計算機的快速發(fā)展，越來越多的學科采用計算機程序進行數(shù)值模擬來展開研究，并且每年有大量基于數(shù)值計算結果的論文被發(fā)表。

盡管如此，由于缺少第三方平臺服務，已發(fā)表論文中數(shù)值計算結果的可重現(xiàn)性難以得到保障，數(shù)值計算結果的可重現(xiàn)面臨著至少四方面不確定性：1)、論文中已發(fā)表數(shù)值計算結果是否可重現(xiàn)(或是否經(jīng)歷了可重現(xiàn)性的檢驗)；2)、一篇論文是否包含了所有與重現(xiàn)結果相關細節(jié)的準確描述；3)、科研人員在重現(xiàn)論文中數(shù)值計算結果時，是否能準確理解論文中對試驗細節(jié)的描述；4)、當科研人員無法成功重現(xiàn)論文中的數(shù)值計算結果時，論文作者是否會給他們提供咨詢和幫助。

技術實現(xiàn)要素：

為解決以上問題，本發(fā)明提供了一種數(shù)值計算結果可重現(xiàn)性保障系統(tǒng)，可以實現(xiàn)數(shù)值計算結果的可重現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種數(shù)值計算結果可重現(xiàn)性保障系統(tǒng)，包括：

私有節(jié)點子系統(tǒng)，包括多個私有節(jié)點，其中，每個私有節(jié)點為由用戶提供的可進行數(shù)值計算的計算機，所述私有節(jié)點設置為以用戶提供的原有數(shù)值計算結果和試驗配置包為輸入，自動檢測原有數(shù)值計算結果的可重現(xiàn)性，并在檢測成功時生成可重現(xiàn)配置包；

共享節(jié)點子系統(tǒng)，包括多個共享節(jié)點，所述共享節(jié)點設置為根據(jù)所述私有節(jié)點子系統(tǒng)生成的可重現(xiàn)配置包自動檢測原有數(shù)值計算結果的可重現(xiàn)性，存儲數(shù)值計算結果、源代碼、試驗環(huán)境和說明，按用戶要求公開其所提供資源，按用戶要求搜索試驗環(huán)境、試驗結果和說明，并通過自動下載提供數(shù)值計算結果、試驗環(huán)境和說明。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，每個所述私有節(jié)點包括：

第一自動重建模塊，其設置為根據(jù)用戶所提供的試驗配置包自動重建原有試驗環(huán)境；

第一自動運行模塊，其設置為在重建的原有試驗環(huán)境下，自動重新運行原有數(shù)值計算試驗并取得新結果；

第一自動判斷模塊，其設置為將新結果與用戶提供的原有數(shù)值計算結果進行自動對比，以判斷原有數(shù)值計算結果是否被成功重現(xiàn)以及用戶所提供的試驗配置包是否完整且準確記錄了原有試驗環(huán)境信息；

可重現(xiàn)配置包生成模塊，其設置為在新結果與用戶提供的數(shù)值計算結果相同時，自動生成加密的、用戶不可修改的可重現(xiàn)配置包。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述可重現(xiàn)配置包包括：

原有數(shù)值計算結果的采樣、試驗配置包、重現(xiàn)相關的日志和數(shù)值試驗及結果的說明。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述共享節(jié)點包括共享計算節(jié)點，其中，所述共享計算節(jié)點包括：

第二自動重建模塊，其設置為根據(jù)自動解密后的可重現(xiàn)配置包從私有節(jié)點自動上傳產(chǎn)生原有數(shù)值計算結果的輸入數(shù)據(jù)和源代碼，并自動重建原有試驗環(huán)境；

第二自動運行模塊，其設置為在重建的原有試驗環(huán)境下，根據(jù)解密后的可重現(xiàn)配置包自動重新運行原有數(shù)值計算試驗并取得新結果；

第二自動判斷模塊，其設置為將新結果與解密后的可重現(xiàn)配置包提供的原有數(shù)值計算結果進行自動對比，以判斷可重現(xiàn)配置包是否被成功重現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述共享節(jié)點子系統(tǒng)還包括用于存儲數(shù)值計算結果、源代碼、試驗環(huán)境和說明的共享存儲節(jié)點。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述共享節(jié)點子系統(tǒng)還包括共享節(jié)點子系統(tǒng)管理器，用于尋找與所述可重現(xiàn)配置包匹配的共享計算節(jié)點、共享存儲節(jié)點和資源。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述共享節(jié)點子系統(tǒng)管理器包括解密模塊，用于對加密的可重現(xiàn)配置包自動進行解密。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述共享節(jié)點子系統(tǒng)管理器還包括：

共享計算節(jié)點信息管理模塊，其設置為管理所有共享計算節(jié)點的計算資源信息，并根據(jù)可重現(xiàn)配置包中信息自動找到匹配的共享計算節(jié)點以用于可重現(xiàn)性檢測；

共享存儲節(jié)點管理模塊，其設置為管理所有共享存儲節(jié)點的信息，并按用戶要求找到匹配共享存儲節(jié)點以存儲數(shù)值計算結果、源代碼、試驗環(huán)境和說明；

資源公開管理模塊，其設置為管理資源的提供者所設定的資源公開方式，按要求開放資源；

資源搜索模塊，其設置為管理所有共享節(jié)點上存放的資源信息，建立資源的索引信息和資源間的關聯(lián)信息，并提供搜索資源的功能；

資源下載模塊，其設置為提供自動下載資源的功能，追蹤記錄資源的下載歷史和用戶對資源的評價或評分，向下載付費資源的用戶索取費用，并向付費資源的提供者分享收益。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述共享計算節(jié)點包括公用超級計算機資源。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述共享存儲節(jié)點包括公用存儲資源。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明提供的數(shù)值計算結果可重現(xiàn)性保障系統(tǒng)，通過設定私有節(jié)點子系統(tǒng)和共享節(jié)點子系統(tǒng)，可以實現(xiàn)以下功能。

檢測功能服務：在公開數(shù)值計算結果前(如在發(fā)表相應論文之前)，保障系統(tǒng)采用較低的時間和經(jīng)濟耗費，自動檢測數(shù)值計算結果是否可重現(xiàn)、自動確認作者是否已準確和完整記錄了可重現(xiàn)數(shù)值計算結果的試驗環(huán)境。

存儲功能服務：為數(shù)值計算結果的作者提供存放數(shù)值計算結果、試驗環(huán)境和說明(包括論文)的存儲服務。試驗環(huán)境一般包括計算機程序、程序的輸入?yún)?shù)、程序的輸入數(shù)據(jù)和運行試驗的計算機軟硬件環(huán)境。

公開功能服務：用戶可以在保障系統(tǒng)上設定其所提供資源的公開方式，包括是否公開，何時公開、免費下載還是付費下載等。

搜索功能服務：用戶通過提供關鍵字在保障系統(tǒng)上搜索到感興趣的試驗環(huán)境、試驗結果和說明(包括論文)。

下載功能服務：保障系統(tǒng)跟蹤記錄任意資源的下載歷史和對資源的評價；資源提供者將分享其所提供付費下載資源所產(chǎn)生的收益。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要的附圖做簡單的介紹：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的可重現(xiàn)性保障系統(tǒng)的分布示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。需要說明的是，只要不構成沖突，本發(fā)明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結合，所形成的技術方案均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

如圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的可重現(xiàn)性保障系統(tǒng)的分布示意圖，以下參考圖1來對本發(fā)明進行詳細說明。

該數(shù)值計算結果可重現(xiàn)性保障系統(tǒng)，包括私有節(jié)點子系統(tǒng)和共享節(jié)點子系統(tǒng)。其中，私有節(jié)點子系統(tǒng)中包括多個私有節(jié)點，共享節(jié)點子系統(tǒng)中包括多個共享節(jié)點。各私有節(jié)點可以向共享節(jié)點子系統(tǒng)提供各自的可重現(xiàn)配置包，共享節(jié)點子系統(tǒng)可以在符合要求的共享節(jié)點上利用可重現(xiàn)配置包重現(xiàn)數(shù)值計算結果。

具體的，私有節(jié)點子系統(tǒng)根據(jù)用戶提供的數(shù)值計算結果和試驗環(huán)境信息生成可重現(xiàn)配置包，其包括多個私有節(jié)點。其中，每個私有節(jié)點為由用戶提供的可進行數(shù)值計算的計算機，以用戶提供的原有數(shù)值計算結果和試驗配置包為輸入，自動檢測原有數(shù)值計算結果的可重現(xiàn)性，檢測成功時生成可重現(xiàn)配置包。

共享節(jié)點子系統(tǒng)根據(jù)私有節(jié)點子系統(tǒng)生成的可重現(xiàn)配置包向所有用戶重現(xiàn)數(shù)值計算結果，其包括多個共享節(jié)點。每個共享節(jié)點根據(jù)私有節(jié)點子系統(tǒng)提供的可重現(xiàn)配置包自動檢測原有數(shù)值計算結果的可重現(xiàn)性，存儲數(shù)值計算結果、源代碼、試驗環(huán)境和說明，按用戶要求公開其所提供資源，按用戶要求搜索試驗環(huán)境、試驗結果和說明，通過自動下載提供數(shù)值計算結果、試驗環(huán)境和說明。私有節(jié)點子系統(tǒng)和共享節(jié)點子系統(tǒng)都是分布式系統(tǒng)。

本發(fā)明可以使得用戶能在私人節(jié)點上(產(chǎn)生原有數(shù)值計算結果的計算機、或相似架構的計算機在安裝保障系統(tǒng)的相應軟件后，成為一個私有節(jié)點)首先自動檢測原有數(shù)值計算結果的可重現(xiàn)性，并通過向面向所有用戶的共享節(jié)點子系統(tǒng)提供在私有節(jié)點上檢測成功時所產(chǎn)生的可重現(xiàn)配置包，在共享節(jié)點子系統(tǒng)上進一步檢測原有數(shù)值計算結果的可重現(xiàn)性或存儲與重現(xiàn)原有數(shù)值計算結果相關的資源。這樣，在公開數(shù)值計算結果前(如在發(fā)表相應論文之前)，保障系統(tǒng)可以采用較少的時間和較低的經(jīng)濟耗費，自動檢測數(shù)值計算結果是否可重現(xiàn)。

在本發(fā)明的一個實施例中，每個私有節(jié)點包括第一自動重建模塊、第一自動運行模塊、第一自動判斷模塊和可重現(xiàn)配置包生成模塊，負責自動檢測原有數(shù)值計算結果是否可重現(xiàn)、自動確認作者是否已準確和完整記錄了可重現(xiàn)數(shù)值計算結果的試驗環(huán)境。其中，第一自動重建模塊根據(jù)用戶所提供的試驗配置包，在用戶無法干擾的虛擬環(huán)境下自動重建原有試驗環(huán)境；第一自動運行模塊與第一自動重建模塊連接，在重建的原有試驗環(huán)境下，自動重新運行原有數(shù)值計算試驗并取得新結果；第一自動判斷模塊將新結果與用戶提供的原有數(shù)值計算結果進行自動對比，以判斷原有數(shù)值計算結果是否被成功重現(xiàn)以及用戶所提供的試驗配置包是否完整且準確記錄了原有試驗環(huán)境信息；如果通過可重現(xiàn)性檢測，可重現(xiàn)配置包生成模塊自動生成加密的可重現(xiàn)配置包。否則，私有節(jié)點告訴用戶原有數(shù)值計算結果沒有通過重現(xiàn)性檢測。

可重現(xiàn)配置包是一個用戶無法修改的加密文件，其包含原有數(shù)值計算結果的采樣、試驗配置包、重現(xiàn)相關的日志和數(shù)值試驗及結果的說明(包括論文)。試驗環(huán)境一般包括計算機程序、程序的輸入?yún)?shù)、程序的輸入數(shù)據(jù)和運行試驗的計算機軟硬件環(huán)境信息等。

共享節(jié)點子系統(tǒng)以用戶所提供的可重現(xiàn)配置包為輸入，根據(jù)用戶的命令，向所有用戶提供所有功能服務，即提供檢測功能服務、存儲功能服務、公開功能服務、搜索功能服務和下載功能服務。共享節(jié)點分為共享計算節(jié)點和共享存儲節(jié)點兩類，共享節(jié)點子系統(tǒng)管理器統(tǒng)一管理所有共享節(jié)點、統(tǒng)一向用戶提供各種功能服務的接口。

在本發(fā)明的一個實施例中，該共享計算節(jié)點包括第二自動重建模塊、第二自動運行模塊和第二自動判斷模塊。共享計算節(jié)點提供可重現(xiàn)性檢測功能服務，其以私有節(jié)點所產(chǎn)生的可重現(xiàn)配置包為輸入，負責進一步自動檢測數(shù)值計算結果是否可重現(xiàn)、自動確認作者是否已準確和完整記錄了可重現(xiàn)數(shù)值計算結果的試驗環(huán)境。分布在世界上任意地點的公用超級計算機資源可成為共享計算節(jié)點。

具體的，第二自動重建模塊根據(jù)自動解密后的可重現(xiàn)配置包從私有節(jié)點自動上傳產(chǎn)生原有數(shù)值計算結果的輸入數(shù)據(jù)和源代碼，并自動重建原有試驗環(huán)境；第二自動運行模塊與第二自動重建模塊連接，在重建的原有試驗環(huán)境下，根據(jù)解密后的可重現(xiàn)配置包自動重新運行原有數(shù)值計算試驗并取得新結果；第二自動判斷模塊與第二自動運行模塊連接，將新結果與解密后的可重現(xiàn)配置包提供的原有數(shù)值計算結果進行自動對比，以判斷可重現(xiàn)配置包是否再次被成功重現(xiàn)。

共享存儲節(jié)點為用戶存放數(shù)值計算結果、源代碼、試驗環(huán)境和說明(包括論文)提供穩(wěn)定可靠的、容量足夠的存儲服務。公用存儲資源(如商業(yè)公司所提供的穩(wěn)定可靠的云存儲資源)可成為共享存儲節(jié)點。共享存儲節(jié)點可根據(jù)用戶提供可重現(xiàn)配置包中的試驗配置包等從指定的服務器上自動下載需要存放的資源。

在本發(fā)明的一個實施例中，共享節(jié)點子系統(tǒng)還包括共享節(jié)點子系統(tǒng)管理器，用于尋找與可重現(xiàn)配置包匹配的共享計算節(jié)點、共享存儲節(jié)點和資源。共享節(jié)點子系統(tǒng)管理器采用可擴展的方式統(tǒng)一管理所有共享節(jié)點，并提供統(tǒng)一接口向用戶提供各種功能服務的接口。

當用戶要求進一步檢測數(shù)值計算結果的可重現(xiàn)性時，管理器在解密可重現(xiàn)配置包后將根據(jù)所有共享計算節(jié)點的硬件特點和當前負載情況找到符合要求的共享計算節(jié)點；當存在符合要求的共享計算節(jié)點時，共享計算節(jié)點采用類似于私有節(jié)點的方法自動檢測原有數(shù)值計算結果的可重現(xiàn)性。當用戶要求存放數(shù)值計算結果、試驗環(huán)境和說明(包括論文)等資源時，管理器先找到一個共享存儲節(jié)點(用戶可指定)，然后自動獲取要存儲的資源并存放在共享存儲節(jié)點上。

在本發(fā)明的一個實施例中，該共享節(jié)點子系統(tǒng)管理器包括解密模塊，用于對加密的可重現(xiàn)配置包自動進行解密。

在本發(fā)明的一個實施例中，該管理器還包括資源公開管理模塊、共享存儲節(jié)點管理模塊、資源搜索模塊、資源公開管理模塊和資源下載模塊。其中，資源搜索模塊基于共享存儲節(jié)點存儲的資源建立關聯(lián)索引信息以提供搜索功能。在存放資源時，管理器記錄資源的相關可重現(xiàn)性信息，提取資源中的關鍵字，建立用于搜索的索引信息，以提供資源的搜索功能；管理器還建立不同資源(可以是不同用戶提供的資源)之間的關聯(lián)性以豐富搜索功能，用戶通過提供關鍵字在保障系統(tǒng)上搜索到感興趣的試驗環(huán)境、試驗結果和說明(包括論文)。

資源公開管理模塊用于設定共享存儲節(jié)點存儲的資源的公開方式并進行相應管理。用戶要求在存放資源時，可以指定資源的公開方式，包括是否公開、何時公開、免費下載還是付費下載等。管理器將按照用戶的指定對資源進行公開。

資源下載模塊用于幫助用戶下載共享存儲節(jié)點存儲的資源并追蹤資源相關信息。對于所存放的每一個資源，管理器追蹤記錄資源的下載歷史和下載用戶對資源的評價或評分，并根據(jù)資源提供者的要求向付費資源的下載者索取費用、向資源提供者返還收益。

共享計算節(jié)點信息管理模塊管理所有共享計算節(jié)點的計算資源信息，根據(jù)可重現(xiàn)配置包中信息自動找到匹配的共享計算節(jié)點以用于可重現(xiàn)性檢測。

共享存儲節(jié)點管理模塊管理所有共享存儲節(jié)點的信息，按用戶要求找到匹配共享存儲節(jié)點以存儲數(shù)值計算結果、源代碼、試驗環(huán)境和說明等。

本發(fā)明提供的數(shù)值計算結果可重現(xiàn)性保障系統(tǒng)可實現(xiàn)以下功能。

檢測功能服務：在公開數(shù)值計算結果前(如在發(fā)表相應論文之前)，保障系統(tǒng)采用較少的時間和較低的經(jīng)濟耗費，自動檢測數(shù)值計算結果是否可重現(xiàn)、自動確認作者是否已準確和完整記錄了可重現(xiàn)數(shù)值計算結果的試驗環(huán)境。

存儲功能服務：為數(shù)值計算結果的作者提供存放數(shù)值計算結果、試驗環(huán)境和說明(包括論文)的存儲服務。試驗環(huán)境一般包括計算機程序、程序的輸入?yún)?shù)、程序的輸入數(shù)據(jù)和運行試驗的計算機軟硬件環(huán)境。

公開功能服務：用戶可以在保障系統(tǒng)上設定其所提供資源的公開方式，包括是否公開，何時公開、免費下載還是付費下載等。

搜索功能服務：用戶通過提供關鍵字在保障系統(tǒng)上搜索到感興趣的試驗環(huán)境、試驗結果和說明(包括論文)。

下載功能服務：保障系統(tǒng)跟蹤記錄任意資源的下載歷史和對資源的評價；資源提供者將分享其所提供付費下載資源所產(chǎn)生的收益。

雖然本發(fā)明所公開的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術領域內(nèi)的技術人員，在不脫離本發(fā)明所公開的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護范圍，仍須以所附的權利要求書所界定的范圍為準。