论文阅读计划1(Benchmarking Streaming Computation Engines: Storm, Flink and Spark Streaming & An Enforcement of Real Time Scheduling in Spark Streaming & StyleBank: An Explicit Representation for Neural Ima)

Benchmarking Streaming Computation Engines: Storm, Flink and Spark Streaming[1]

• 简介：雅虎发布的一份各种流处理引擎的基准测试，包括Storm, Flink, Spark Streaming
• 动机：贴近生产环境，使用Kafka和Redis进行数据获取和存储，设计并实现了一个真实的流处理基准。
• 结论：由于只是一篇基准测试报告，其最重要的就是结论。该论文结论如下：Storm, Flink延迟更小，更加接近于真正的“实时”流处理系统。Spark Streaming有更高的吞吐率，同时延迟也最高。Spark Streaming的性能对批处理间隔时间设置(batch duration setting)敏感。

An Enforcement of Real Time Scheduling in Spark Streaming[2]

• 简介：基于Spark Streaming，提出简单有效的调度策略，动态调整批处理间隔的时间窗减少最坏情况下的事件处理时间。
• 动机：Spark Streaming并不能保证实时事件处理，特别是在输入的事件数量不稳定时，其事件处理会发生显著延迟。
• 实时调度执行：思想就是在每次批处理间隔中间，检查事件数量是否到达偏差点，一旦超过，批处理间隔设置为1/2，以立即提交峰值中的事件，进行处理。偏差点定义为\(n_{avg}*(1+\alpha)\),其中\(n_{avg}\)为批处理间隔中间点的平均事件数量；\(\alpha\)为偏差系数，由用户自主定义，论文中定义为0.3。详细算法如下：

StyleBank: An Explicit Representation for Neural Image Style Transfer[3]

• 简介：一种新颖的风格迁移方法，通过添加StyleBank layer将自编码器和风格学习分离开来，自编码器不存储任何风格信息。这带来几点好处：结构清晰，风格迁移网络不是一个黑盒子；如果希望训练新的风格，可以固定自编码器，只训练StyleBank layer即可，增量学习代价变小。

• 动机：风格转换是将一种风格从一个图像迁移到另一个图像，与纹理合成密切相关。提出的StyleBank，将自编码器和风格编码剥离，使得：为样式提供了显式的表示；基于区域的样式转化，即可以抽取局部样式信息，进行样式转移；支持多个风格迁移共享一个自编码器。

• 网络体系结构

  

  图像被编码器\(\varepsilon\)编码获得feature map，然后与由多个卷积组成的StyleBank layer叉乘，然后经过解码器D解码，获得风格化后的图片。编码器为1个stride-1和2个stride-2的卷积层，对称的，解码器为2个stride-1/2和1个stride-1的卷积层。StyleBank layer由训练得到的n个卷积核组成，称之为“风格银行”。T+1的训练方式，T步训练带StyleBank layer的网络，1步训练不含StyleBank layer的网络，这一步尽可能确保自编码器的输入输出一致，以和保证自编码器没有携带Style信息。

• 备注：另外这篇文章还介绍了在风格迁移中，对StyleBank layer和自编码器的理解，如较大的卷积核可以学得较大的样式元素，值得一读。

[1]Chintapalli S, Dagit D, Evans B, et al. Benchmarking streaming computation engines: Storm, flink and spark streaming[C]//Parallel and Distributed Processing Symposium Workshops, 2016 IEEE International. IEEE, 2016: 1789-1792.

[2]Liao X, Gao Z, Ji W, et al. An enforcement of real time scheduling in Spark Streaming[C]//Green Computing Conference and Sustainable Computing Conference (IGSC), 2015 Sixth International. IEEE, 2015: 1-6.

[3]Chen D, Yuan L, Liao J, et al. Stylebank: An explicit representation for neural image style transfer[C]//Proc. CVPR. 2017, 1(3): 4.