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1. 离散蝠鲼觅食优化算法及在频谱分配中的应用

王大为, 刘新浩, 李竹, 芦宾, 郭爱心, 柴国强

《计算机应用》唯一官方网站 2022, 42 (1): 215-222. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2021020238

摘要（464）

HTML （21）

PDF （671KB）（187）

针对认知无线电中以最大化网络效益为准则的频谱分配难题以及蝠鲼觅食优化（MRFO）算法难以解决频谱分配问题的不足，提出一种离散蝠鲼觅食优化（DMRFO）算法。根据工程中频谱分配问题具有亲1性的特点，首先，基于Sigmoid函数（SF）离散法对MRFO算法进行离散二进制化；然后，通过异或算子和速度调节因子引导蝠鲼根据当前速度大小自适应向最优解调整下一时刻的位置；同时，通过在全局最优解附近进行二进制螺旋觅食避免算法陷入局部最优；最后，将提出的DMRFO算法应用于解决频谱分配问题。仿真实验结果表明，采用DMRFO算法分配频谱时的网络效益的收敛均值和标准差分别为362.60和4.14，该结果显著优于离散人工蜂群（DABC）算法、二进制粒子群优化（BPSO）算法以及改进的二进制粒子群优化（IBPSO）算法。

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2. 基于自适应邻域的固有形状特征算法

石志良, 蔡旺月, 汪国强, 熊林杰

计算机应用 2020, 40 (4): 1151-1156. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2019091538

摘要（655）

PDF （5956KB）（447）

针对三维点云特征点检测算法中固定尺度的确定需要经验知识的参与，自适应尺度的计算需消耗较多时间成本的问题，提出一种自适应邻域的固有形状特征（ANISS）改进算法。首先利用局部特征计算每一点的自适应邻域k值；然后将k值作为ANISS算法中的邻域大小，通过比较连续特征值的比率与阈值的大小来得到近似特征点；最后以近似特征点的k值作为非极大值抑制（NMS）的邻域大小，执行NMS算法，得到最终的特征点。旋转平移不变性实验和噪声敏感性实验的结果表明，ANISS算法检测出的特征点的可重复性均高于固有形状特征（ISS）算法，它不仅降低了ISS算法中邻域参数输入造成的不准确性，还具有较高的计算效率。

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3. 基于联合优化的强耦合孪生区域推荐网络的目标跟踪算法

石国强, 赵霞

计算机应用 2020, 40 (10): 2822-2830. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2020030297

摘要（443）

PDF （2660KB）（538）

针对区域推荐网络（RPN）在目标跟踪任务中出现的最大分类分数与最佳边框不匹配的问题，提出一种基于联合优化的强耦合孪生区域推荐跟踪算法（SCSiamRPN）。首先，采用Bounded IoU方法来优化正样本交并比（IoU）值的计算，通过分解公式、固定变量、替换差值和约束近似的操作来简化计算过程。然后，优化损失函数结构，通过在分类损失函数中添加以IoU值为纽带的耦合因子来联合分类任务和边框回归任务，以提升高IoU样本的损失值；通过在边框回归损失函数中添加以IoU为主变量的加权系数来提高目标中心样本的贡献，以提升边框定位精度。仿真结果显示：SCSiamRPN算法在OTB100数据集上的精度和成功率为0.86和0.64；同基于孪生区域推荐候选网络的高性能单目标跟踪（SiamRPN）算法相比，均有3%的提升。实验结果表明：SCSiamRPN算法解决了最大分类分数与最佳边框不匹配的问题，增强了分类和边框回归任务的耦合性，且在不损失跟踪速度的前提下实现了跟踪精度的较大幅度提升。

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4. 基于改进蚁群算法的铁路乘务排班计划编制

王东先, 孟学雷, 何国强, 孙慧萍, 王喜栋

计算机应用 2019, 39 (12): 3678-3684. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2019061118

摘要（525）

PDF （1150KB）（353）

为了提升铁路乘务排班计划编制的质量和效率，将乘务排班计划编制问题抽象为单基地、考虑中途休息的多旅行商问题（MTSP），建立以排班周期最小、乘务交路间冗余接续时间分布最均衡为优化目标的单一循环乘务排班计划数学模型，并针对该模型提出了一种启发式修正蚁群算法。首先，构建满足时空约束的解空间，分别对乘务交路节点和接续路径设置信息素浓度；然后，确定基于修正的启发式信息，规定蚂蚁按乘务交路顺序依次出发，使蚂蚁遍历所有乘务交路；最后，从不同的乘务排班方案中选择最优的排班计划。以广深城际铁路为例对所提模型及算法进行验证，并与粒子群算法进行对比。实验结果表明：在相同的模型条件下，采用启发式修正蚁群算法编制的乘务排班计划平均月工时降低了8.5%，排班周期降低了9.4%，乘务人员超劳率为0。所提模型和算法能够压缩乘务排班周期，降低乘务成本，均衡工作量，避免乘务人员超劳。

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5. 蜜罐加密技术在私密数据保护中的应用

银伟, 周红建, 邢国强

计算机应用 2017, 37 (12): 3406-3411. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017.12.3406

摘要（640）

PDF （1022KB）（533）

针对传统加密技术脆弱性问题，将蜜罐加密技术应用到身份证号码、手机号码和银行卡密码的保护中以保证数据存储安全。首先，分析阐述了蜜罐加密技术原理，并设计了对蜜罐加密系统分布式转换加密器；然后，抽象了消息空间，对系统进行实现和性能评估，发现性能开销问题并提出增强型机制。在蜜罐加密设计与实现中，考虑到均衡分布和随机分布的消息空间，并将其运用到对称加密算法和公钥加密机制。通过所提设计、系统实现和实验结果得出以下结论：1）由于性能问题，蜜罐加密技术更适合小的消息空间；2）设计消息空间时需要考虑周全，不能带来指纹特征，否则不能解决暴力破解脆弱性问题；3）蜜罐加密的保护能力随应用的不同而不同；4）对于不同的应用，蜜罐加密技术的实现需要定制。

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6. 改进的基于网络编码中继转发方案

国强, 秦月

计算机应用 2016, 36 (1): 61-65. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2016.01.0061

摘要（559）

PDF （715KB）（368）

针对双向中继网络中传统中继转发协议放大信号的同时放大了噪声、可能转发错误的解码信号、中继判决结果不可靠等问题,提出两种基于互信息转发(MIF)的网络编码中继转发方案。首先,中继节点转发来自两个源端信息的硬判决结果;同时还转发其可靠度;然后,接收端将来自中继节点转发的信号及其可靠度和源端信号合并,并对合并结果进行检测和判决。详细推导了所提出两种方案接收端信噪比(SNR)的表达式,并在加性高斯白噪声(AWGN)信道两种仿真条件下进行数值仿真;同时分别在AWGN信道和瑞利信道中对各种方案误码率进行蒙特卡罗仿真。结果表明在两种信道条件下所提出方案在误码率(BER)性能上较估计转发(EF)方案相比分别有约1 dB和1~2 dB的增益。仿真实验结果说明基于MIF的网络编码方案在双向中继网络中继转发中对系统的误码性能有显著提升效果。

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7. 面向海量空间数据存储的元数据管理机制

杨文晖, 李国强, 苗放

计算机应用 2015, 35 (5): 1276-1279. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.05.1276

摘要（672）

PDF （643KB）（775）

为了有效管理海量空间数据存储的元数据,引入了一种基于一致性哈希的分布式元数据服务器管理架构,并在此基础上提出了一种元数据轮式备份策略,将经过一致性哈希算法散列后存储元数据的节点按轮转方式进行数据备份,有效缓解了元数据管理的单点问题与访问瓶颈.最后对轮式备份策略进行测试,得出最佳元数据节点个数备份方案,与单点元数据服务器相比提高了元数据的安全性,降低了访问延迟,并结合虚拟节点改善了分布式元数据服务器的负载均衡.

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8. 基于可信推荐的服务质量评估模型

周国强, 杨锡慧, 刘洪舫

计算机应用 2015, 35 (10): 2872-2876. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.10.2872

摘要（417）

PDF （766KB）（473）

由于网络用户多样性和利益诉求的复杂性,部分用户发布的QoS数据不完全可信,以致影响了QoS评估的精度,为此提出基于可信推荐的QoS评估模型TR-SQE。该模型以用户推荐的与众不同程度作为其推荐信任度,隔离推荐信任度低于阈值的用户发布的QoS数据;TR-SQE将修正过的QOS信息作为推荐数据,接着根据用户与推荐者的偏好相似性来评估服务质量。分析和仿真结果表明,TR-SQE的平均绝对偏差MAE较其他方法小,评估结果与真实的服务质量基本相符,TR-SQE有助于用户的服务选择。

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9. 显式和隐式质量属性分离的可信服务质量评估模型

周国强丁成成张卫丰张迎周

计算机应用 2014, 34 (3): 704-709. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.03.0704

摘要（617）

PDF （969KB）（509）

针对目前服务质量(QoS)评估方法中忽视对服务隐式质量的评估而导致结果不准确的问题，提出了一种综合考虑显式和隐式质量属性的服务评价方法。首先，显式质量属性以向量形式表达，采用服务质量评估模型，经过量化、归一化，计算出评估值；然后，隐式质量属性以用户评价间接表达，根据评价相似用户的推荐而完成对隐式服务质量的评价，评估过程考虑推荐用户的可信性和新老用户的区别；最后综合显式和隐式质量评价作为服务质量评价结果。使用100万条Web服务的QoS数据与其他3类算法进行了对比实验。仿真实验证明了所提方法的可行性与准确性。

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10. 支持位置追溯的射频识别移动对象索引机制

廖国琼叶小玉蒋剑狄国强刘德喜

计算机应用 2014, 34 (1): 58-63. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.01.0058

摘要（515）

PDF （867KB）（441）

随着射频通信技术的不断成熟及硬件制造成本的不断降低,射频识别(RFID)技术已开始应用于物品实时监控、跟踪与追溯领域。在供应链应用中,RFID对象数量繁多而且位置经常发生变化,如何从海量数据中查询标签对象的位置及其变化历史已成为供应链追溯亟须解决的问题。针对RFID移动对象特征及追溯查询需求,提出了一种有效的时空索引机制CR-L，并详细讨论了CR-L的结构及维护算法,包括插入、删除、二分裂及惰性分裂算法等。针对对象查询,CR-L利用读写器、时间及对象等三维信息设计了新的最小外界矩形(MBR)值计算原则,将相同读写器在相近时间内探测到的轨迹尽可能聚集于相同或相邻节点。对于轨迹查询,采用单链表将相同对象的轨迹链接起来。实验结果表明,所提索引机制具有较好的查询效率和较低的空间占用率。

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11. 基于GPU加速的实时视频超分辨率重建

陈湘骥韩国强张芝源

计算机应用 2013, 33 (12): 3540-3543.

摘要（917）

PDF （650KB）（447）

基于稀疏表示的超分辨率算法的图像重建质量好,但算法复杂,现有的CPU串行执行算法无法满足视频实时处理的需要。为此提出了基于GPU加速的稀疏表示的实时视频超分辨率算法。该算法着重于优化数据并行处理流程，提高GPU资源利用率,通过设置视频帧队列、提高显存访问并发率、采用主成分分析(PCA)降维、优化字典查找等手段,使算法执行速度比现有CPU串行算法提高了2个数量级,在显示分辨率为669×546的视频回放测试中达到每秒33帧。

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12. 改进的万有引力搜索算法在函数优化中的应用

张维平任雪飞李国强牛培峰

计算机应用 2013, 33 (05): 1317-1320. DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01317

摘要（1043）

PDF （606KB）（839）

万有引力搜索算法应用于函数优化问题时易陷入局部最优解且优化精度不高。针对这些问题，提出了一种改进的万有引力搜索算法。该算法通过引入反向学习策略、精英策略和边界变异策略，显著地提高了万有引力搜索算法中粒子的探索能力与开发能力，获得了较强的全局优化能力和局部优化能力。通过对6个非线性基准函数进行仿真实验，结果表明：与基本的万有引力搜索算法、加权的万有引力搜索算法和人工蜂群算法相比，改进的万有引力搜索算法在求解复杂函数的优化问题时具有更好的优化性能。

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13. 出救时间不确定的连续消耗应急资源调度

魏国强余超

计算机应用 2012, 32 (06): 1745-1748. DOI: 10.3724/SP.J.1087.2012.01745

摘要（861）

PDF （585KB）（558）

研究了出救时间不确定的广义连续消耗应急资源调度问题。为反映应急系统的多种消耗连续性要求，建立消耗连续性满足度调度模型，实现了模型的高效快速求解。对应求解所得各调度方案，列出了其可能的连续性中断最大时长供决策者参考。针对可预先确定资源断供允许时长的应急系统，建立求解连续性中断允许时长调度模型。模型体现了消耗连续性约束与应急尽早开始目标间的合理协调。仿真实例表明了模型的合理性和算法的有效性。

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14. 基于稀疏正则优化的图像复原算法

肖宿韩国强

计算机应用 2012, 32 (01): 261-263. DOI: 10.3724/SP.J.1087.2012.00261

摘要（1475）

PDF （427KB）（804）

为提高图像复原的速度，改进图像复原的质量，提出一种新算法。将图像复原表示为一类标准的优化问题，采用交替最小化把该优化问题分解为等价的两个子问题。通过迭代求解这两个子问题，获得图像复原问题的解。在此迭代过程中，引入迭代软阈值法处理图像降噪子问题。实验对不同类型的模糊图像进行了复原，其结果验证了算法的有效性。与多级阈值Landweber(MLTL)算法和快速收缩阈值算法(FISTA)相比，处理相同图像时，所提算法可分别节省28%和71%的时间，同时复原图像的信噪比(SNR)可提高0.7~3.5dB。

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15. 隐马尔可夫后处理模型在视频人脸识别中的应用

代毅肖国强宋刚

计算机应用 2010, 30 (4): 960-963.

摘要（1456）

PDF （1090KB）（1619）

现有的多数人脸识别系统都专注于如何提高人脸识别算法的性能，但缺乏一种对数据源(人脸样本)进行分析和评估的机制。针对此问题，提出了一种建立在数据源分析基础上对典型人脸识别算法进行后处理的方法。为了揭示现有典型识别算法的识别性能在无约束环境下的鲁棒性，通过建立Lambertian反射模型和3D人脸模型，对特征脸算法的识别性能随数据源的变化(人脸姿态和光照改变)而变化的情况进行了分析评估。针对“数据源灾难”问题，提出了一种基于隐马尔可夫模型（HMM）的后处理解决方法，该方法通过利用视频序列图像的连续性和对训练人脸库的统计分析来提高判别分析方法对无约束环境的鲁棒性。实验结果表明，该方法可以有效地提高识别算法对“数据源灾难”的鲁棒性，提高识别率。

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16. 基于BP神经网络的镜头边界检测

张楠肖国强江建民邱开金

计算机应用 2009, 29 (05): 1369-1372.

摘要（1299）

PDF （579KB）（20518）

基于神经网络的机器学习思想，提出一种利用多种视频特征的镜头边界检测算法。突变检测中，在特征矢量形成上，分别采用了相邻两帧差值法和滑动窗口法，并加入运动信息以排除强运动对突变检测的影响；在神经网络的构架上，则分别采用了融合法和选举法。在渐变检测中，先通过三个神经网络将溶解过程中方差曲线的三种模式分别识别出来，再根据溶解过程中亮度均值呈线性递增或递减的特性将干扰排除。对大量TRECVID视频进行实验的结果表明，该算法对视频突变和渐变都具有良好的检测性能，并对运动以及闪光灯的干扰具有较好的鲁棒性。

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17. 基于运动估计的Kalman滤波视频对象跟踪

张贝贝肖国强江健民

计算机应用

摘要（1544）

PDF （480KB）（1096）

提出了一种利用Kalman滤波对运动目标的形心进行预测，从而实现视频对象跟踪的算法。首先进行视频对象分割，求出运动目标的形心。再利用视频序列中连续两帧的形心和运动矢量信息,用Kalman滤波对运动目标的形心在下一帧的位置进行预测，从而快速、有效地自动跟踪多个目标对象。实验结果表明，该算法对运动目标的出现和消失，以及非刚性物体的尺度变化和变形，具有较强的鲁棒性。

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18. 基于构件的服务可扩展电子政务平台研究

张潇元韩国强邹昆李闻

计算机应用

摘要（1347）

PDF （719KB）（964）

针对当前Internet分布式复杂环境下电子政务应用服务无法集成、系统不具备可扩展性的状况,提出了一种基于构件的服务可扩展电子政务平台,详细论述了平台的构件模型、扩展机制等关键问题,并通过制定标准的分解机制和应用逻辑,将政务应用子系统划分为独立的信息服务构件,同时实现集中的应用管理、数据交换和消息传递等功能服务。

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19. 一种基于Pareto最优概念和神经网络混合策略的多目标进化算法

王向慧张国强连志春

计算机应用

摘要（1832）

PDF （820KB）（1281）

基于Pareto最优的多目标进化算法得到了广泛地应用，但不适用于目标函数为非解析式的情况。基于神经网络和Pareto最优的联合策略，提出了一种解决此类问题的新方法：首先采用神经网络对历史数据进行学习，建立有效的神经网络模型来代替目标函数解析式；然后将神经网络模型嵌入多目标进化算法，进行进化计算；最后，将本文方法应用于卷烟配方比例掺配问题。实验结果表明，该方法优于传统方法，能较好地解决问题。

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20. 基于区域形心及其矢量方向的视频对象跟踪

张贝贝肖国强江健民

计算机应用

摘要（1457）

PDF （942KB）（998）

提出了一种新的基于区域形心及其矢量方向的视频对象跟踪算法。视频对象分割后，使用区域增长法将视频对象分成若干个区域，然后利用视频序列连续两帧中每个区域的形心及形心间矢量的方向，快速、有效地自动跟踪多个目标对象。实验结果表明，该算法对运动物体的出现和消失，以及非刚性物体的尺度变化和变形，具有较强的鲁棒性。

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21. 基于主成分分析的UWB信号的TOA估计算法

唐春玲肖国强孙明刚

计算机应用

摘要（1659）

提出了利用主成分分析法估计信号在超宽带(UWB)系统中的波达时间（TOA）的算法。算法先对带有噪声的接收信号的相关矩阵进行主成分分析，求出信号特征值对应的特征向量，然后把接收信号分别投影到上述的各个信号特征向量上，求投影之和。通过设置复杂度和采样频率较低的阈值，比较了主成分分析法和MEP算法的时延估计精度。仿真结果表明，主成分分析法时延估计误差小于12cm的概率大于90%，而MEP算法的概率小于45%。

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22. 无线传感器网络中一种有效的分布式簇划分算法

刘琴王福豹马峻岩严国强

计算机应用

摘要（1906）

PDF （572KB）（1898）

提出了一种快速有效的分布式簇划分算法，为每个节点设定一个初始时间，最先到期的节点成为簇头。考虑到簇头选举的合理性，时间衰减与节点连通度相关，并辅以随机化的方法消除时间同步对算法的影响。通过仿真验证该簇划分算法的有效性，并定量分析了通信半径与平均簇头个数的关系。

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23. 基于游程编码的块边缘模式图像检索算法

邱开金肖国强江健民

计算机应用

摘要（1893）

PDF （998KB）（1203）

提出一种利用块边缘模式来进行图像检索的方法。该方法对图像中每个8×8块分别提取其块边缘模式，然后利用游程编码的原理，用块边缘模式构成图像的特征向量，以便进行基于内容的图像检索。所有数据在DCT压缩域中进行处理，不需要解压缩，从而降低了计算复杂度。实验结果表明，该算法与传统的基于DCT域的图像检索方法相比，具有更好的图像检索性能。

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24. 基于整数小波变换的零树编码的多位平面并行算法

钟萃相韩国强黄明和

计算机应用

摘要（1972）

PDF （758KB）（935）

为了解决整数小波变换与传统零树编码(EZW)算法相结合产生的量化阈值的选取问题,有人提出了基于整数平方量化阈值的零树编码(ISZW)算法。但是, 由于ISZW使用连续的整数平方作为量化阈值, 缩短了相邻阈值间的距离,却增加了编码的次数,降低了编码速度。为此设计了基于整数小波变换的零树编码的多位平面并行算法, 其中每个位平面的编码仅需对位平面进行一遍扫描,大大提高了ISZW的编码速度。

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25. 基于宏块类型信息的自适应场景变换检测算法

李争名肖国强江健民

计算机应用

摘要（1461）

PDF （772KB）（910）

提出了一种压缩域中利用B帧的宏块类型信息自适应场景变换检测算法，采取滑窗方式自适应地检测场景突变和场景渐变的准确位置。利用电影、动画、新闻等素材作为实验视频库，并利用MPEG2作为实验平台，取得了较高的查全率和查准率。

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26. 基于时空联合双重约束Snake算法的运动目标分割

吴金勇;马国强;张晓蕾;邢艳芳;徐健健

计算机应用

摘要（1117）

PDF （891KB）（930）

提出了一种针对运动目标进行分割的STC（SpatioTemporal Combined） Snake算法。该方法利用待分割帧图像的灰度梯度及其和相邻帧图像的时域信息，构造一种时空联合双重约束的外部能量函数，实现对Snake曲线的变形和收敛。对Snake轮廓进行初始化时，首先将相邻帧图像进行减运算，提取出大致的运动区域，然后再以该区域的外接矩形的长和宽为轴长，在该区域上构造一个椭圆，等间距提取该椭圆形上的N个点，形成Snake的初始化轮廓。实验结果表明，该方法是有效可行的，可精确的分割出非刚体的运动目标。

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27. 对计算机系统中程序行为的分析和研究

朱国强;刘真;李宗伯

计算机应用 2005, 25 (12): 2739-2741.

摘要（1571）

PDF （631KB）（1388）

对程序行为的三种提取方法进行了分析比较，并采用LKM（Linux Kernel Module）方式对程序行为进行提取分析。从字符串参数长度分布，字符串参数字符特征分布及特殊系统调用参数三个方面来对系统调用参数进行分析，丰富了程序行为分析手段，提高了程序异常检测精度。

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