确定性记录与回放
仅关注进程的非确定性行为
本专栏介绍了与确定性记录与回放相关的三项最新研究进展，旨在展示经典用例和新兴用例。越来越多的系统使用较弱形式的确定性记录与回放。本质上，这些系统利用了许多程序执行中存在的确定性，但出于性能原因，有意允许一些非确定性。GPUReplay 以及 ShortCut 和 Dora 等系统尤其体现了这种趋势。
自动测试数据库系统
使用测试预言、事务历史和模糊测试进行 DBMS 测试
DBMS 的自动化测试是一项令人兴奋的跨学科工作，近年来取得了许多创新。此处讨论的示例代表了关于该主题的不同视角，反映了来自软件工程、（数据库）系统和安全角度的研究方向。它们仅揭示了这些研究方向的一角，因为已经提出了许多其他有趣且有效的工作。各种方法生成成对的相关测试，以查找 DBMS 中的逻辑错误和性能问题。同样，也提出了其他隔离级别的测试方法。
操作系统调度
适用于现代计算系统的更优调度策略
在任何多路复用资源的系统中，调度哪些计算在何处以及何时运行的问题可能是最根本的。然而，与计算中的许多其他基本问题（例如，数据库中的查询优化）一样，调度方面的学术研究像钟摆一样摆动，经历了一段活跃期，然后是一段休眠期，此时它被认为是“已解决”的问题。这三篇论文为开发适用于现代计算系统的更优调度策略的持续努力做出了重大贡献。
模糊测试的乐趣
调试技术日臻完善。
犹他大学卡勒特计算学院的助理教授 Stefan Nagy 将带领我们了解软件模糊测试的最新研究，即通过生成新颖或意外的输入来系统地测试程序。他讨论的第一篇论文通过基于属性的测试技术推断出的“可能不变式”的语义概念，扩展了覆盖率引导模糊测试的最新技术。第二篇论文探讨了将关于某些错误类别的特定领域知识编码到测试用例生成中。
崩溃一致性
在崩溃情况下保持数据安全是一个基本问题。
在崩溃情况下保持数据安全是存储系统中的一个基本问题。尽管崩溃一致性的高级概念相对容易理解，但在实践中实现它们却出奇地复杂且充满挑战。系统研究社区正在积极努力解决这一挑战，本文研究的论文提供了三种解决方案。
融合
实践研究重启
我非常自豪和兴奋地宣布重启 acmqueue 的“实践研究”专栏。在三年时间里，从 2016 年创刊开始，“实践研究”通过学术界专家的精心策划，将开创性和前沿研究带到了那些忙于构建事物而无暇管理大量学术出版物的从业者面前。我们相信，该系列成功实现了其既定目标，即在学术界及其行业同行之间分享“阅读计算机科学研究的乐趣和实用性”。我们知道读者们想念它，我们很高兴在三年中断后重新点燃火焰。
DevOps 现象
高管速成课程
对于采用 DevOps 软件开发和交付方法的公司来说，压力大的紧急发布已成为过去。新版本频繁发布。错误得到快速修复。以饱满的热情和信心寻求新的商机。新功能通过快速迭代发布、修订和改进。与传统的软件开发方法相比，DevOps 为组织带来了战略优势。领导力在转型过程中起着重要作用。DevOps 旨在为新软件功能的更快上市时间和实现更高水平的稳定性提供指导。实施跨职能、以产品为导向的团队有助于弥合软件开发和运营之间的差距。
机器学习学术研究中令人担忧的趋势
一些机器学习论文存在缺陷，可能会误导公众并阻碍未来的研究。
有缺陷的学术研究通过损害机器学习的知识基础，有可能误导公众并阻碍未来的研究。事实上，这些问题中的许多问题在人工智能的历史中以及更广泛的科学研究中都周期性地重现。1976 年，Drew McDermott 斥责人工智能界放弃自我约束，并预言性地警告说：“如果我们不能批评自己，别人会替我们省去麻烦。”机器学习目前的实力归功于迄今为止大量的严谨研究，包括理论研究和实证研究。通过促进清晰的科学思维和沟通，我们的社区可以维持其目前享有的信任和投资。
边缘计算
在多个管理域内扩展资源
创建边缘计算基础设施和应用程序涵盖了相当广泛的系统研究。让我们看一下边缘计算的学术观点以及未来几年将相关的现有研究示例。
现代安全
安全地运行需要整个 syscall 接口的进程
为操作员提供一种可用的方法来保护他们用于部署和运行应用程序的方法，这对每个人来说都是双赢的。在保持容器提供的以可用性为中心的抽象的同时，寻找自动化安全和防御攻击的新方法，是一条很好的前进道路。
机器学习时代的知识库构建
三个关键设计点：联合学习、弱监督和新表示
今天可访问的信息比人类历史上任何时候都多。然而，从软件的角度来看，绝大多数数据都是不可用的，因为它被锁定在非结构化格式中，例如文本、PDF、网页、图像和其他难以解析的格式。知识库构建的目标是从这种“暗数据”中自动提取结构化信息，以便将其用于搜索、问答、链接预测、可视化、建模等下游应用程序。
数据中心中的 FPGA
FPGA 正在慢慢离开它们占据了数十年的利基空间。
本期“实践研究”精选了 Gustavo Alonso 的内容，他概述了数据中心中利用 FPGA（现场可编程门阵列）的最新进展。随着摩尔定律放缓以及数据中心工作负载（如模型服务和数据处理）的计算开销持续上升，FPGA 在功耗和性能之间的权衡中提供了一个越来越有吸引力的点。Gustavo 的选择突出了早期的成功和实际部署考虑因素，这些因素为正在进行的关于数据中心和基于云的计算基板的未来的高风险辩论提供了信息。
预测服务系统
当我们希望实际将机器学习模型部署到生产环境时会发生什么？
本期“实践研究”精选了 Dan Crankshaw 和 Joey Gonzalez 的内容，他们概述了机器学习服务系统。当我们希望实际将机器学习模型部署到生产环境时会发生什么，以及我们如何以高精度和高计算效率提供预测？Dan 和 Joey 的选择提供了对尖端技术的深思熟虑的选择，涵盖数据库级集成、视频处理和预测中间件。
迈向互联事物网络
展望物联网部署的未来及其可用性
虽然数据的规模为改进提供了新的途径，但日常采用物联网系统的关键挑战围绕着管理这些数据。首先，我们需要考虑数据在哪里被处理和存储，以及这些策略的隐私和系统影响是什么。其次，我们需要开发能够从这些多样化、难以解释的数据中为非技术用户生成可操作见解的系统。解决这些挑战将使物联网系统能够为最终用户交付最大价值。
数据中心的集群调度
专家策划的 CS 研究精华指南：分布式集群调度
本期“实践研究”精选了 Malte Schwarzkopf 的内容，他带领我们了解了从研究到实践再到研究的分布式集群调度之旅。随着弹性计算资源的兴起，集群管理已成为系统研发中日益热门的话题，包括 Kubernetes、Mesos 和 Docker 在内的许多竞争集群管理器目前正在争夺该领域的桂冠。
私人在线通信；系统验证亮点
私人通信的重要性将继续增长。我们需要构建技术，从经过验证的组件构建更大的经过验证的系统。
首先，Albert Kwon 概述了用于安全和私人通信的最新系统。其次，James Wilcox 带领我们了解了经过验证的系统设计的最新进展。
学术计算机科学中激烈的公开辩论
专家策划的 CS 研究精华指南
本期“实践研究”精选了 John Regehr 的特别内容，他带领我们了解了学术计算机科学研究中的伟大辩论。如果您认为口水战仅限于 Usenet 邮件列表和 Twitter，请再想一想：学术文献中充满了关于文件系统、操作系统内核设计和形式验证的戏剧性、壮观和激烈的辩论。
实践研究：面向服务欠缺社区的技术；个人制造
专家策划的 CS 研究精华指南
本期“实践研究”为面向服务欠缺社区的技术和个人制造的新发展提供了精选阅读指南。首先，Tawanna Dillahunt 描述了面向服务欠缺和贫困社区的设计考虑因素和技术。为全球超过 16 亿贫困人口进行设计需要特别考虑社区需求、约束和背景。Tawanna 的选择涵盖了低质量通信网络的协议、社区驱动的内容生成以及资源和公共服务发现。其次，Stefanie Mueller 和 Patrick Baudisch 概述了个人制造（例如，3D 打印机）的最新进展。他们的选择涵盖了用于制造（和模拟）复杂材料（例如，通过操纵物体的内部结构）、更轻松地指定物体形状和行为以及人机环路快速原型设计的新技术。
实践研究：分布式系统的跟踪和调试；示例编程
专家策划的 CS 研究精华指南
本期“实践研究”涵盖了分布式系统和编程方法论中的两个令人兴奋的主题。首先，Peter Alvaro 带领我们了解了用于调试世界上一些最大、最复杂系统的最新技术：现代分布式系统和服务导向架构。Peter 调查的技术可以阐明分布式调用图的混乱中的秩序。其次，Sumit Gulwani 说明了如何在不显式编写程序的情况下进行编程，而是从示例中合成程序！Sumit 介绍的技术允许系统从说明性示例中“学习”程序表示，从而允许非程序员用户创建越来越重要的函数，例如电子表格宏。
实践研究：加密货币、区块链和智能合约；深度学习硬件
专家策划的 CS 研究精华指南
首先，越来越受欢迎的开源普林斯顿比特币教科书的合著者 Arvind Narayanan 和 Andrew Miller 概述了加密货币的最新研究。其次，Song Han 概述了与另一个长期研究的学术问题相关的硬件趋势，该问题最近受到了爆炸式的欢迎：深度学习。
实践研究：分布式事务和作为物理传感器的网络
专家策划的 CS 研究精华指南
首先，Irene Zhang 概述了分布式并发控制的最新发展。如果您认为分布式事务成本高昂，Irene 的选择可能会促使您重新考虑：原子钟的使用、巧妙的复制协议以及新的提交排序方式都提高了规模性能。其次，Fadel Adib 对使用计算机网络作为物理传感器进行了引人入胜的介绍。事实证明，穿过我们环境和身体的无线电波在传播过程中会被微妙地调制。
实践研究：Web 安全和移动 Web 计算
专家策划的 CS 研究精华指南
我们的第三期“实践研究”带来了涵盖编程语言、编译器、隐私和移动 Web 的读物。
实践研究：分布式共识和 NVM 对数据库管理系统的影响
专家策划的 CS 研究精华指南
首先，大型分布式系统如何在存在故障的情况下调解对共享资源的访问、协调对可变状态的更新以及可靠地做出决策？其次，虽然共识关系到分布式共享状态，但我们的第二个选择关系到硬件趋势对单节点共享状态的影响。
“实践研究”介绍
专家策划的 CS 研究精华指南
阅读一篇伟大的研究论文是一种乐趣。一个专家团队巧妙地引导读者浏览通常复杂的研landscape，注意先前的技术、当前的趋势、手头紧迫的问题——然后，有时巧妙地，有时似乎凭借纯粹的意志力，在 12 页左右的散文中迅速扩展知识体系。一篇伟大的论文包含一个谜题和一个解决方案；这些可能是有用的、有启发性的，或者两者兼而有之。