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2009年 第29卷 第05期 刊出日期:2009-05-01
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网络与通信
共享片段自动检测模型
石磊 程刚运
2009, 29(05): 1197-1200.
摘要
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计量指标
提出了一种可扩展的共享片段自动检测算法,介绍了共享片段自动检测模型的结构和实现方法。该模型可在线运行自动检测算法,将流行度高的网页集合作为检测对象。实验和分析表明,该模型在保证准确率的前提下,能检测出网页集合的最大共享片段集合,提高检测效率。
基于干扰模型的无线网状网QoS路由策略
束永安 罗斌 史斌宁
2009, 29(05): 1201-1203.
摘要
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计量指标
为支持无线网状网中多媒体业务,提出了基于干扰模型的QoS路由策略WQRI。首先对网络进行分层,然后提出新的可用带宽和端到端延时估计方法,在协议中实现可靠的接入控制和端到端资源预留。仿真表明,WQRI策略能以较低的控制报文开销为实时业务提供QoS支持。
基于IEEE 802.16e协议的公平调度算法
张红霞 戴居丰
2009, 29(05): 1204-1207.
摘要
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计量指标
无线城域网标准IEEE 802.16e规定了系统的服务质量(QoS)框架,并把所有服务划分为五种类型,但没有规定具体的QoS调度算法。提出了在不同的业务类型间进行资源调度的算法,并把所有的业务流划分为领先、同步、滞后三种状态,根据业务流的类型以及其所处的状态,采取两级额外带宽再分配策略和补偿机制。仿真结果显示使用该算法提高了系统的资源利用率,同时公平性也得到很好的保障。
分层传感器网络的最大化寿命模型与求解
袁辉勇 李素君 羊四清 戴经国
2009, 29(05): 1208-1210.
摘要
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计量指标
针对矩形传感器网络,给出了满足连通覆盖约束条件的分层传感器网络最大化寿命模型,提出一种非均匀的节点布置算法,通过分析节点的能耗来计算层的宽度,并定量规划了每层中节点的数目。仿真实验表明,基于分层的非均匀节点布置算法能有效延长网络的寿命。
多信道无线网状网自适应路由算法
陈锦源 彭利民
2009, 29(05): 1211-1213.
摘要
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计量指标
针对无线网状网的网络容量优化问题,通过建立无线网状网容量优化的数学模型,利用线性规划公式对无线网状网的路由问题进行描述,在此基础上提出了一个自适应路由算法。根据网络的拓扑结构和业务请求特点,自适应地改变路由扩张因子和负载均衡率进行优化路由,达到提高无线网状网的网络容量的目的。仿真结果表明,该算法能明显提高网络容量。
一种新的光突发交换网络业务流的小波模型
胡俊 魏荣华
2009, 29(05): 1214-1217.
摘要
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计量指标
最近大量研究发现实际业务流表现出分形特性,这对业务流的性能产生较大影响。针对光突发交换(OBS)网络边缘节点的汇聚业务流,首先在多重分形条件下利用小波变换提出新的模型。与普通分形模型不同之处,该模型不仅考虑小波变换中各尺度因子的优化,而且充分考虑了实际网络环境(如缓冲区、利用率)等因素。同时经过实验证明业务流性能并非仅由业务流的相关性决定,而且与网络环境有较大的关系,在一定程度上甚至超过了相关性的影响。最后通过对业务流进行的尺度刻画和性能评价,验证了模型的有效性。
SCML业务特征冲突检测
黄兴平 范冰冰 张奇支
2009, 29(05): 1218-1221.
摘要
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计量指标
针对业务生成标记语言SCML业务脚本中存在的特征冲突问题,提出了一种基于逻辑表达和推理的,以业务生成形式规约语言SCFSL形式化描述和分析特征冲突的新方法,并分别针对单业务和多业务脚本中存在的特征冲突进行了研究,提出相应特征冲突的判定规则。所提出的特征冲突检测方法可用于实现业务特征冲突检测器。
基于MCES网络原型的测试和分析
胡玉蓉 易发胜 曾家智
2009, 29(05): 1222-1224.
摘要
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计量指标
基于服务元网络体系结构(SUNA)的微通信元系统(MCES)体现了一种新型的网络设计思想。针对研发的MCES网络原型进行有效测试以进一步验证SUNA的可行性和有效性是一个值得研究的问题。介绍了这种网络原型的测试方法和过程,并对测试结果进行分析。测试结果表明,服务元网络体系结构和微通信元系统架构是可行的。
发布/订阅范型中信息投递的服务质量保证
袁援
2009, 29(05): 1225-1229.
摘要
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计量指标
发布/订阅范型中信息可靠投递是保证系统服务质量的关键,现有研究对此考虑不充分。以发布/订阅范型在时间维度上解耦导致的信息投递不确定性为出发点,采用时序分析方法,研究信息投递服务质量的保障措施。在定义投递信息可靠性的基础上,探讨了订阅活跃期、订阅延迟、发布传播延迟对信息投递服务质量的影响,给出了保证服务质量的分布式通知服务的活性性质,并设计了一种提供服务质量保证的发布/订阅代理。分析结果表明,文中给出的计算性质是保障信息投递服务质量的必要条件,信息投递服务质量可由可靠的分布式通知服务得到保证。
基于中间节点效应的无标度网络演化模型研究
饶浩 杨春 陶少华
2009, 29(05): 1230-1232.
摘要
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计量指标
原BA模型以网络中已存在的各个节点与新增节点的连接相互独立为前提。然而,在真实系统中,当网络中一个节点与新增节点连接后,该节点对其邻居节点与新增节点的连接会存在影响。针对该现象,提出了基于中间节点效应的无标度网络演化模型。首先描述与定义了中间节点效应,然后给出了中间节点效应模型的生成算法,并从理论上分析了该模型的度分布情况,最后利用仿真验证了理论分析的正确性,并就度分布、群聚系数、平均路径长度等复杂网络参数与原BA模型进行了对比,结果表明此模型能生成无标度网络并且更符合现实网络的演化过程。
多射频多信道无线网络信道分配研究进展
官骏鸣 陆阳 盛锋 方梅
2009, 29(05): 1233-1237.
摘要
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计量指标
介绍了多射频多信道网络的概念和特点,归纳了信道分配的设计目标和相关问题,详细阐述和分析了当前典型的信道分配算法,指出了当前多射频多信道网络的信道分配算法存在的一些问题,并对未来的研究策略和发展趋势进行了探讨。
一种基于自适应算法的超宽带系统盲均衡技术
师小琳
2009, 29(05): 1238-1240.
摘要
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计量指标
提出了一种适用于直接序列超宽带(DS-UWB)和跳时超宽带(TH-UWB)系统中的自适应盲均衡技术。该方法利用可变遗忘因子的自适应算法,快速有效地跟踪超宽带(UWB)时变信道的变化,从而有效地补偿由于信道特性引起的干扰。在接收过程中,不需要训练序列就可以修正均衡器系数,从而获得发送信号的估计量。此外,该算法收敛快,稳定性好。仿真结果表明,该方法可以有效地跟踪UWB衰落信道的变化,并获得较小的误码率。
基于时延约束的半双工短波数据通信ARQ技术
王叶群 黄国策 曹鹏
2009, 29(05): 1241-1243.
摘要
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计量指标
在对短波信道特性分析的基础上,提出一种基于时延约束的改进型自动请求重传(ARQ)协议机制,降低了数据传输的时延,提高了通信效率,满足了半双工模式下短波数据传输的时效性要求。最后给出了仿真结果以及具体实现方法。
Linux下的高流量数据包监听技术
马博 袁丁
2009, 29(05): 1244-1250.
摘要
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计量指标
研究了Linux操作系统中使用底层抓包函数库Libpcap处理高量数据包监听的原理,利用网卡设备在网络的旁路处进行数据捕捉后预处理,利用NAPI技术实现设备半轮询机制以加快数据在缓冲区的处理速度,最后利用排队论原理计算最优带宽值并设置相关参数以达到最佳处理效率。实验表明,该方法不仅提高数据包的捕捉率,并且在系统资源占用率等多项指标中都有显著改善。
基于等分采样周期的网络控制系统故障检测
张捷 薄煜明
2009, 29(05): 1248-1250.
摘要
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计量指标
考虑一类时延网络控制系统,假定其存在输出时延,对其进行故障检测。通过提高控制器端的采样频率,将传感器采样周期等分,这样可以将网络时延近似看成控制器端采样周期的整数倍。在此基础上,建立了基于离散异步动态系统的故障观测器误差方程,并将观测器稳定条件归结为一个线性矩阵不等式。当系统正常时,只要给定的不等式条件成立,该观测器系统就是稳定的。当系统发生故障时,观测器残差能够迅速发生跳变,从而检测出故障的发生。最后通过仿真实例验证了方法的有效性。
人工智能与先进计算
基于期待类型的Chart句法分析算法
王燚 李中志
2009, 29(05): 1251-1253.
摘要
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计量指标
Chart算法是目前句法分析中应用最广泛的算法之一,但该算法的计算效率仍有待提高。通过对两种常用Chart算法的分析,提出一种以由底向上的Chart算法为基础,结合自顶向下Chart算法的预测能力的算法。算法按严格从左到右、由底向上的方向进行,根据已有活动边的活动角色类型和句法规则,产生当前词位置上的期待类型表,并以此限制后续边的生成。对比实验的结果表明,分析速度较普通Chart算法提高了约24%,同时也减少了一半以上因边池溢出而导致的分析失败的语句。
基于双种群的进化策略算法
吴伟民 陈宝财 陈丹 王振华 苏庆
2009, 29(05): 1254-1260.
摘要
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计量指标
针对进化策略算法收敛速度较慢、容易早熟的问题,提出一种新的基于双种群的改进进化策略算法。将种群划分为规模较小的精英子群和规模较大的普通子群。精英子群用于存放种群中最优秀的个体,普通子群用于存放种群中的普通个体。对不同的子群采用不同的变异策略,使种群在解空间具有尽可能分散的全局搜索能力的同时在局部具有尽可能精细的局部搜索能力。通过理论分析证明了算法的正确性,对几个典型的函数应用该算法进行模拟进化实验,也取得了良好的效果。
基于改进遗传算法的盲解卷积
董姝敏 李尧 乔双
2009, 29(05): 1257-1260.
摘要
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计量指标
针对时域盲解卷积存在求解变量多、收敛速度慢、容易陷入局部最优等问题进行了研究,提出一种防止遗传算法局部收敛的“监测策略”,可以实时监控算法向全局最优解靠近的情况;同时对交叉概率、变异概率等关键技术进行相应设计,该算法能够自动跳出局部最优,快速地收敛于全局最优解。在概率密度估计的基础上,得到时域盲解卷积的基于最小互信息的分离准则。以此最小互信息准则确定遗传算法的寻优标准,快速地实现了时域盲解卷积。使用Matlab软件仿真验证了该时域盲解卷积算法的有效性。
基于双层优化的非线性系统多模型建模方法
邵雷 雷虎民 赵宗宝
2009, 29(05): 1261-1263.
摘要
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计量指标
针对非线性系统的建模问题,借鉴种群划分和递阶进化的思想,设计了一种基于双层优化的多模型建模方法。该方法将多模型建模问题转化为一个双层优化问题,在上层采用多个种群对多模型的区域进行优化划分,在下层采用多个个体微粒对各个局部模型的参数进行寻优,从而有效避免了多个参数同时优化带来的局部最优问题。最后,通过微粒群优化算法对其进行求解,并通过一个仿真算例验证了该建模方法的有效性。
基于文化算法和改进差分进化算法的混合算法
黄福令 高慧敏
2009, 29(05): 1264-1269.
摘要
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计量指标
改进差分进化算法不能有效利用进化过程中的知识,传统文化算法进化后期收敛速度较慢。针对这些问题提出一种基于文化算法和改进差分进化算法的混合算法,并将这一算法应用于约束求解问题。对基准函数和丁烯烷化生产调度问题进行仿真,结果表明该混合算法具有较好的实用性和稳健性,在寻优效率和优化结果方面都优于与之比较的算法,并降低了计算量。
基于思维进化的蚁群算法
贾洪岩 郭进利
2009, 29(05): 1267-1269.
摘要
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计量指标
为了改善基本蚁群算法易陷入局部最优从而导致算法过早停滞的缺陷,提出了一种基于思维进化的蚁群算法,阐述了该算法的原理和具体实施方案。选取旅行商问题作为算法的仿真实例,通过对仿真实例进行计算和结果比较,验证了该算法的有效性和可行性。
Vague集之间的两类相似度量
石玉强 吴家培 王鸿绪 徐云生
2009, 29(05): 1270-1272.
摘要
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计量指标
引进Vague集间相似度量的一种公理化定义。使用模糊集合的取大取小运算,充分考虑Vague值的支持度、反对度和它们的权值,将Vague值转化的思想应用于相似度量中,得到了基于三维表示和模糊运算的两类Vague集相似度量。应用实例表明这些公式是实用的。
基于直觉模糊集改进算子的多目标决策方法
刘於勋
2009, 29(05): 1273-1352.
摘要
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计量指标
定义了三角和区间直觉模糊集的一些运算法则,给出了直觉模糊集两个改进算子,即三角模糊数加权算术平均算子(FIFWAA) 和区间直觉模糊数加权几何平均算子(FIFWGA)。在此基础上, 提出用精确函数解决记分函数无法决策的问题,以保证记分函数的严密性与合理性。给出了一种属性权重不完全确定且属性值以三角和区间直觉模糊数给出的多目标决策方法,通过实例分析结果证明了运用直觉模糊集改进算子进行多目标决策方法的有效性和正确性。
资源灰预测的反馈任务调度算法
吕良干 于炯 李静 邓定兰
2009, 29(05): 1276-1304.
摘要
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计量指标
为了达到网格环境下任务调度时的负载平衡,针对此环境下的资源的自治性、异构性和分布性等特性,利用改进的灰预测模型GM(1,1)预测方法,设计了资源实时预测模型,可在较小的开销下取得满意的负载平衡。基于该模型的资源灰预测反馈任务调度算法RGP-FB是把资源预测融入到网格环境下的任务调度策略中,从而使系统调度的综合效率提高。仿真实验证明了该算法的合理性和有效性。
信息安全
基于生物记忆原理的入侵检测模型
黄光球 赵煜
2009, 29(05): 1279-1284.
摘要
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计量指标
利用生物记忆原理中的记忆存储、更新与遗忘原理,建立一种基于生物记忆原理的入侵检测模型。在本模型中,利用瞬时记忆衰减更新速度快且对外界信息反应敏感的特点,对异常数据进行及时检测,尽可能较早地阻止入侵的发生;短时记忆和长时记忆可以随着异常访问频度调整记忆强度并进行相互转化,以达到最佳的记忆效果。短时记忆容量限制和记忆库自动更新清理机制能有效地节省入侵检测系统资源消耗,将更多空间用于存储重要信息。实践检验发现,该模型能实时追踪最新动态,借助记忆库对旧信息进行选择性更新和遗忘,并对未知入侵行为做出及时、高效、准确的判断。
基于折半运算的快速双基数标量乘算法
殷新春 赵荣 侯红祥 谢立
2009, 29(05): 1285-1292.
摘要
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计量指标
为了提高椭圆曲线标量乘法效率,对二元域上椭圆曲线的基于双基数的标量乘法进行改进。在底层域推导出直接计算3^kP的快速算法,该算法只需一次求逆;新设计的以1/2和3为基的双基数编码可结合高效的直接计算3^kP和折半运算,基于该双基数编码的标量乘算法只涉及到点加运算、折半运算、三倍点和直接计算3^kP,底层域运算复杂性得到降低,在NIST推荐的椭圆曲线上比Dimitrov算法效率提高70%以上,比Wong方法提高10%以上。
面向语义Web的基于语义和上下文的访问控制模型
沈海波
2009, 29(05): 1289-1292.
摘要
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计量指标
对语义Web上资源的访问需要授权决策充分考虑其中实体之间的语义关系和上下文因素,而传统的访问控制模型不能处理这些问题。结合基于本体的语义描述技术和基于SWRL规则的推理机制,并将不同的语义关系归纳为一种包含关系,提出了一种面向语义Web的基于语义和上下文的访问控制(CSBAC)模型,并讨论了其语义授权推理、授权传播及冲突解决和实现架构。
基于差分互信息距离的图像置乱效果评价法
吴成茂 田小平 谭铁牛
2009, 29(05): 1293-1300.
摘要
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计量指标
提出了差分图像和互信息距离相结合的图像置乱效果评价新方法。首先提出了互信息距离概念,然后对置乱前后图像进行差分运算并得到其相应的差分图像,最后计算两差分图像之间的互信息距离作为图像置乱效果评价的新准则。实验结果表明,所提出的评价方法能够较好地刻画图像的置乱程度,反映了加密次数与置乱程度之间的关系,与人的视觉基本相符。而且对于不同的图像,该评价方法能在一定程度上反映所用的置乱变换在各置乱阶段的效果。
基于无可信第三方IBS的XML数字签名
叶晓彤 彭 简清明
2009, 29(05): 1297-1300.
摘要
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计量指标
传统XML数字签名基于公共密钥基础设施(PKI)体系和非对称算法,存在管理复杂、计算量大等缺陷。通过对XML数字签名规范和无可信第三方基于身份的签名(IBS)方案的研究,采用无可信第三方IBS的密钥管理机制和对应椭圆曲线双线性映射算法实现XML数字签名,按照XML数字签名规范的要求,对相应XML数字签名实现过程和XML数字签名文件结构进行了设计,并分析了具体实现方式。该XML数字签名方案在保证安全性的同时,克服了传统基于PKI的XML数字签名的缺陷,具有更高的效率。
一种基于双随机相位编码的高容量信息隐藏算法
桑军 叶春晓 向宏 傅鹂
2009, 29(05): 1301-1304.
摘要
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计量指标
针对一种基于双随机相位编码的图像隐藏算法进行了改进,实现了更高容量的信息隐藏。该算法对于待隐藏图像进行双随机相位编码之后,将编码图像嵌入到以一定方式扩展的宿主图像中得到混合图像。在嵌入编码图像时采用了不同于原方法的叠加方式,从而提高了信息隐藏量。此外,与原方法相比,在保持恢复的隐藏图像质量的同时,改善了混合图像的质量,且明显增强了算法安全性。理论分析及实验均证明了方法的有效性。
一种基于实体行为风险评估的信任计算方法
武小年 张润莲 周胜源
2009, 29(05): 1305-1307.
摘要
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计量指标
在分布、动态环境中,风险和信任是影响安全决策的关键因素。基于安全风险评估原理,提出一种基于实体行为风险评估的信任计算方法。该方法通过识别并量化信息资产的重要性和实体行为威胁的严重性,给出了实体行为风险量化和实体信任度的计算方法。应用实例及计算结果表明,该方法能够正确地识别实体的风险变化,并能通过信任度计算为系统正确地控制实体的后续行为提供客观支持。
移动Ad Hoc网络信任管理综述
王衡军 王亚弟 张琦
2009, 29(05): 1308-1311.
摘要
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计量指标
移动Ad Hoc网络是由移动节点组成的无线移动通信网络,具有动态拓扑、无线通信的特点,易受到各种安全威胁。信任管理为实体间的相互信任问题提供了决策框架,是移动Ad Hoc网络安全方案的基础。综合分析了移动Ad Hoc网络信任管理研究的最新进展。首先介绍了移动Ad Hoc网络中信任关系的特点及信任管理的分类,然后对每个类型的一些典型信任管理方案进行了分类论述和综合比较,最后指出了下一步研究中应当着重考虑的问题。
基于语义聚类的协作推荐攻击检测模型
陈健 区庆勇 郑宇欣 李东
2009, 29(05): 1312-1320.
摘要
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计量指标
协作过滤推荐模型目前已被广泛应用于电子商务等环境。由于其对用户偏好数据敏感,因此攻击者可以通过注入伪造的用户偏好数据来影响推荐系统的预测。提出了一个基于语义聚类的协作过滤攻击检测模型,从分析项目的语义入手,针对攻击数据中的随机性,通过分析用户兴趣的组合来评判用户偏好数据的真实与否。大量的实验证明,该模型能有效地检测协作过滤推荐中的注入攻击,从而大大提高了推荐系统的鲁棒性和可靠性。
一种改进的路由包标记追踪方案
徐劲松
2009, 29(05): 1316-1320.
摘要
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计量指标
提出了一种基于中国余数定理的包标记方案,对分布式拒绝服务攻击的来源进行追踪。该方案使用中国余数的唯一性来标记IP分块的特征,相对其他包标记算法运算简单,并且有效避免了Hash碰撞的发生,可以在不用假设受害者拥有网络拓扑信息的基础上,只需要较少的标记数据包在较短的时间内重构出攻击路径。该包标记方案在相对量较大的攻击中,能够有效减少重构路径的误报,且计算速度也较其他的包标记方案更快。仿真结果验证了该方案在路由追踪中的正确性和有效性。
一种规避风险的网格信任调度模型
姚军 何廷年 李勇 曲伟丽 马满福
2009, 29(05): 1321-1323.
摘要
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网格资源调度中,调度的可靠性不仅依赖资源本身,还受制于调度的环境。针对可靠性问题,将调度中环境带来的影响归纳为风险,以网络拥塞、病毒警报和系统可靠性为参数,给出了风险模型;提出了支撑该模型的体系结构;在信任度基础上,给出了规避风险的资源调度算法。实验表明,所提出的调度算法尽可能规避了存在的风险,大幅度提高了调度的成功率,实现了调度的优化。
基于结构化编码的抗剪切图像数字水印
周翔翔 尹忠海 王欣 韩毅娜
2009, 29(05): 1324-1326.
摘要
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计量指标
提出了一种利用辅助信息的抗剪切数字水印算法。该算法通过对数字水印进行结构化编码使其具有标识功能,并设计了相应的结构化嵌入和提取策略。实验结果表明,算法提取效果好,速度快,能够有效地抵抗剪切攻击和一些常规攻击。
对缩减杂凑函数HAVAL的原根攻击
王高丽
2009, 29(05): 1327-1329.
摘要
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根据杂凑函数HAVAL算法中消息字的顺序和第一圈中圈函数的性质,结合使用“中间相遇攻击”和穷举搜索等方法,给出从第3步到第122步HAVAL压缩函数的原根攻击。分别采用中间相遇方法和树方法,把对120步压缩函数的原根攻击扩展到对120步HAVAL算法的原根攻击。
基于双线性对的高效无证书签名方案
张玉磊 王彩芬 张永洁 程文华 韩亚宁
2009, 29(05): 1330-1333.
摘要
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计量指标
为了避免身份密码系统中密钥托管问题,出现了无证书密码系统。基于双线性对提出了一个高效的无证书签名方案。在方案中,签名算法需要一个指数运算,验证算法仅需要一个对运算和一个指数运算。与许多已有方案相比,具有较高的效率。方案的安全性依赖于q-SDH困难问题和Inv-CDH困难问题,并在随机预言机模型下,证明能够抵抗适应性选择消息攻击下的存在性伪造。
[a,b]-缩减生成器
廖翠玲 余昭平
2009, 29(05): 1334-1338.
摘要
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利用两个反馈移位寄存器(LFSR)构造了一类新型的缩减生成器——[a,b]-缩减生成器,证明了其输出序列的周期、线性复杂度、重量复杂度、k-错线性复杂度及其0、1个数。理论分析和局部随机性检验表明这类缩减生成器序列具有好的统计特性,适合流密码系统的使用。
改进FCM聚类算法及其在入侵检测中的应用
张国锁
2009, 29(05): 1336-1338.
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计量指标
针对模糊C-均值(FCM)算法的局限性,提出了一种具有两阶段的模糊FCM聚类改进算法。通过加入点密度函数加权系数和样本特征矢量权重对FCM聚类算法中的目标函数进行改造,进而给出迭代推导公式和算法描述。该算法克服了样本分布不均匀和样本特征矢量对分类贡献不均衡的情况,有效地提高了聚类精度。最后利用KDD CUP 99数据集进行实验,结果表明该算法具有良好的可靠性和可行性。
图形图像处理
一种基于学习的非线性人脸图像超分辨率算法
黄东军 侯松林
2009, 29(05): 1339-1341.
摘要
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计量指标
提出了一种单幅人脸图像的超分辨率重构算法。该算法采用马尔可夫网络模型描述重构机制,对输入的低分辨率图像,以及训练用高分辨率图像和对应的低分辨率图像进行分块,并使图像基本对齐,构造训练图像集。针对简化马尔可夫网络计算的需要以及训练集人脸图像的差异,在采用块坐标限位操作的基础上,使用了一种非线性样本搜索算法,降低了搜索空间复杂度,提高了匹配效率和相关性。算法利用搜索到的高分辨率图像分块样本,直接输出超分辨率图像。分析和实验表明,与传统学习算法相比,该方法具有输出质量好、效率高的特点。
一种简单快速的车标定位方法
刘直芳 王运琼
2009, 29(05): 1344-1348.
摘要
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计量指标
由于视点的不同,单纯的车辆外形对车辆的类型识别不具有决定性的意义,而车标则对车辆类型具有决定意义。提出了一种快速的从粗到精的车标定位方法:首先根据车头前方车牌的纹理特征大致确定车牌位置,并结合车头本身的对称性等先验知识粗略地确定车标的位置;然后在粗定位的小范围内利用边缘特征和形态运算进行车标的定位。考虑到各种噪声以及形态学的影响,在车标识别中利用模板匹配进行精定位和粗识别。利用已有的识别方法对该车标定位算法进行了验证,结果表明,该方法能快速、准确地定位车标位置,且识别率能达到实时应用的要求。
一种基于扫描相关度的LSB算法
任孝平 蔡自兴 卢薇薇
2009, 29(05): 1349-1352.
摘要
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计量指标
自然图像相邻像素序列具有一定的相关性。基于图像的这种统计特性,提出了扫描相关度的概念。隐藏信息的非均匀嵌入使得载体图像的相邻像素序列相关度降低,而且图像局部有相关度突变的现象,增大了隐藏信息被检测到的风险。进一步提出了一种LSB改进算法,该算法将隐藏信息均匀嵌入到载体图像中,并在嵌入过程中,根据相邻像素期望值对扫描相关度有突变的区域进行平滑。实验结果表明,该算法明显降低了图像相关度突变的现象。
基于像素预判的各向异性扩散并行图像恢复
郭静 田有先
2009, 29(05): 1353-1358.
摘要
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计量指标
基于各向异性扩散去噪模型(P-M)的图像恢复思想,提出了一种新的利用像素预判断的图像恢复并行高效算法模型。该模型充分利用图像中每一个像素的预判断知识,设计COW工作站机群以结合实现并行算法。实验结果表明,该算法既能提高P-M算法的运行效率,又能获得与其相当的恢复质量。
一种适用于H.264的时域差错掩盖算法
黄治华 易本顺
2009, 29(05): 1355-1358.
摘要
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计量指标
为了克服视频传输中因传输错误引起的视频质量下降,结合H.264的编码特性,提出一种基于运动矢量自适应修复的时域差错掩盖算法。首先利用正确接收的宏块信息估计丢失块邻域内运动矢量的变化强度,据此自适应采用边界运动矢量差值最小法或多项式插值法恢复丢失块的运动矢量,然后根据恢复的运动矢量对丢失块进行补偿替代。仿真结果表明,该算法同传统的时域差错掩盖算法相比,在相同网络丢包的环境下PSNR值提高了0.2~2.5dB,同时解码的图像也获得较好的主观视觉效果。
基于图形处理器的实时直线段检测
张彤 刘钊 欧阳宁
2009, 29(05): 1359-1361.
摘要
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计量指标
提出了一种基于图形处理硬件的递进式直线段检测方法,该方法利用图形处理硬件实现了边缘提取、霍夫变换、端点检测等步骤。其中的GPU并行霍夫变换采用θ参数空间及图像空间双重划分的方法,并使用线程块内的共享存储器较好地解决了同一θ空间的各线程同步问题。实验表明,该方法既有递进式检测方法的准确性,又充分利用图形处理器强大的计算能力获得了较高的实时性。
基于H.264的多参考帧快速运动估计算法
王莉莉 黄晓革 张明
2009, 29(05): 1362-1368.
摘要
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计量指标
在H.264标准中,为提高图像质量和压缩效率,编码器支持7种块类型在多个参考帧中搜索最佳运动矢量。参考代码采用对参考帧逐一搜索的方式,极大地增加了计算复杂度。根据相邻帧间运动矢量的相关性和连续性,使用合成运动矢量来预测最佳的匹配位置。同时,结合分块模式的终止准则可以避免不必要的参考帧搜索。实验表明,较JVT参考模型该算法编码速度能提高6倍以上,同时保证了图像的高质量和低比特率。
局部PCA参数约束的Hough多椭圆分层检测算法
牛晓霞 胡正平 杨苏
2009, 29(05): 1365-1368.
摘要
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计量指标
针对随机Hough变换(RHT)在复杂图像中检测圆及椭圆时随机采样所造成的大量无效采样、无效累积以及运算时间长等问题,提出基于局部PCA感兴趣参数约束Hough多椭圆分层检测思路。首先利用边缘检测算子获得边缘信息并去除边缘交叉点,在边缘图像中标记并提取出满足一定长度的连续曲线段;其次利用线段PCA方向分析确定是否属于有效曲线段;然后,对所有感兴趣曲线段按照标记顺序依次利用椭圆拟合办法初步得到感兴趣椭圆粗略参数,根据拟合结果进而模糊约束Hough变换参数搜索范围,得到精确椭圆参数;最后利用检测结果更新图像空间,删除已经检测到的椭圆,依次进行,直到所有椭圆检测完毕。实验结果表明,该算法在计算、存储消耗上均大大减少。
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
2009, 29(05): 1369-1372.
摘要
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计量指标
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。
软件过程技术与数据挖掘
一种基于继承次序与相关度的布图算法
张毅坤 朱伟 王凯 胡燕京
2009, 29(05): 1373-1375.
摘要
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计量指标
在层次图边交叉最小化问题上,常规启发算法或者时间复杂度大或者布图效果不佳。基于Sugiyama布图算法模式,提出了一种交叉数减少算法,并从布局与布线两个主要方面介绍了其实现过程。两层图上的实验表明,该算法具有较好的性能,一定程度上克服了时间复杂度与效果的矛盾。
Java程序中数组越界和空指针错误的静态分析
陈柏强 郭涛 阮辉 严俊
2009, 29(05): 1376-1379.
摘要
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计量指标
介绍了静态分析的相关背景知识,对Java程序中数组越界和空指针错误的常见表现形式进行了归类,并通过实验评估了现有的Java静态分析工具功能,指出了其在跨过程分析中的不足,并对如何改进进行了讨论。
基于Delaunay三角剖分密度度量的聚类算法
吕佳
2009, 29(05): 1380-1384.
摘要
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计量指标
针对K-means聚类算法无法正确识别非凸形状簇的缺陷,提出一种基于Delaunay三角剖分密度度量的聚类方法,利用Delaunay三角剖分图的最近性、邻接性等优良特性来反映数据自身特点并进行密度度量,同时以混沌优化方法实现聚类目标函数的全局优化,达到全局最小解。实验结果证明,基于Delaunay三角剖分密度度量方式的聚类算法能发现任意非凸形状簇。
基于事件权重的GUI测试路径生成方法
江琴 刘琳岚 苏曦 蔡轲
2009, 29(05): 1382-1384.
摘要
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计量指标
针对GUI事件驱动特性产生无限多个测试路径的问题,提出在事件流图中考虑事件权重的GUI测试路径生成方法。分析了事件流图模型,采用层次分析法计算事件的权重,通过遍历事件流图生成GUI测试路径。该方法减少了测试路径的数目,生成的测试路径更具有效性,提高了测试效率。
一种基于UML动态视图的测试场景生成方法
赵欣 刘琳岚 罗海平 樊鑫
2009, 29(05): 1385-1392.
摘要
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计量指标
本文提出一种基于UML动态视图的测试场景生成方法。通过将状态图中对象的状态信息加入顺序图,构建一个基于UML动态视图的测试模型,将其转化为扩展的十字链表结构的有向图;针对测试模型中存在的普通、条件、循环消息类型提出相应的处理方法,采用深度优先算法遍历生成测试场景。在将复杂的UML图转化为测试模型的过程中,应用该方法可以提高所生成场景路径的完整性,同时降低生成场景的冗余度。
基于并行组合模拟退火算法的过程挖掘
铁菊红 彭辉 阿都建华
2009, 29(05): 1389-1392.
摘要
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计量指标
首先给出了过程挖掘问题的形式化描述,然后提出了一种适合过程挖掘的并行组合模拟退火算法。该算法采用因果关系矩阵作为过程模型的编码,与同类算法相比,对适应度函数、交叉和变异算子进行了改进,并利用模拟退火算法的特性提高了算法的收敛速度。仿真实验表明该算法能较有效地处理日志噪声问题。
MFC消息响应函数的逆向定位
谢裕敏 舒辉 陈建敏 熊小兵
2009, 29(05): 1393-1400.
摘要
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计量指标
定位程序中各种关键函数的位置是软件逆向分析的一个重要工作。针对封装技术的不同设计特点采用不同的逆向分析方法,通过分析MFC程序的消息处理机制,提出了一种针对MFC程序消息处理函数地址的快速定位技术。最后,对该定位技术进行实例测试,结果表明,该技术能快速准确定位出MFC的目标函数,有效提高了程序逆向分析效率。
基于剪枝的约束概念格的渐进式构造算法
马洋 张继福 张素兰
2009, 29(05): 1397-1400.
摘要
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计量指标
约束概念格是数据分析的一种有效工具,在其构造的过程中,大量的内涵之间比较操作是导致格的构造效率低下的主要原因之一。采用剪枝技术来消除构造过程中存在的冗余内涵比较,给出约束概念格渐进式构造算法PCCL。该算法利用父子节点内涵的严格单调关系,自顶向下扫描格节点,减少了新增对象属性集与原概念格节点内涵的比较次数,从而提高了约束概念格的构造效率。最后以天体光谱数据作为形式背景,实验验证了PCCL算法的正确性,且构造效率平均提高了15%以上。
结合DL-safe规则的评估日志本体访问模式
孙明 陈波 周明天
2009, 29(05): 1401-1404.
摘要
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计量指标
为从Web使用记录中获得有效模式,在DL-Safe规则的限定下,将日志本体和应用访问规则相结合构建为一个推理过程可判定的混合日志知识库,并在此基础上提出一种从候选用户访问模式集中评估有效模式的方法。该方法首先借助归纳逻辑编程的思想对候选模式进行观察覆盖测试,并通过计算模式支持度找出其频繁项,然后利用语义普遍性测量提高了模式评估的质量。同时该方法还引入日志本体事件分类关系修剪冗余访问模式以提高模式评估的效率。实验结果表明了该方法的有效性和可行性。
基于粗糙集的多维关联规则挖掘方法
陶多秀 吕跃进 邓春燕
2009, 29(05): 1405-1408.
摘要
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计量指标
海量的数据使得关联规则挖掘非常耗时,而并非所有的规则都是用户感兴趣的,应用传统的挖掘方法会挖掘出许多无关信息。此外,目前大部分算法是针对单维规则的。因此,定义了一种挖掘语言使得用户可以指定感兴趣的项以及关联规则的参数(如支持度,置信度等),并提出一种基于粗糙集理论的多维关联规则挖掘方法,动态生成频繁集和多维关联规则,减少频繁项集的生成搜索空间。实例分析验证该算法的可行性与有效性。
一种基于索引的概念格分布式构造方法
谭喆
2009, 29(05): 1409-1411.
摘要
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计量指标
现有的概念格并行/分布式构造算法在处理较大规模数据时,需要搜索大量不相关概念,降低了算法性能。为此,提出了一种基于索引的概念格分布式构造方法——LCBI,插入新概念时先利用索引快速找出新概念的极大相关概念,再对所有极大相关概念的子概念进行自顶向下地并行搜索以找出它们的交叉子概念,从而减少了搜索范围。理论分析和实验表明,在处理大规模稠密数据时,LCBI比其他分布式算法具有较明显的优势。
模式识别
一种基于低维特征的高精度手写数字识别算法
高宏宾 陈 军 陈丽平
2009, 29(05): 1412-1415.
摘要
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提出了数字字符的轮廓骨架特征,并将这一特征与粗网格特征相结合对脱机手写体数字进行识别。获取特征向量后,利用改进的基于两级级联结构的AdaBoost 神经网络进行逐层淘汰识别。第一级首先使用基于粗网格特征的分类器进行粗分类,淘汰大部分负样本,而使几乎所有的正样本通过。第二级由基于轮廓骨架特征的分类器对通过第一级的样本进一步淘汰识别。仿真结果表明,该办法在识别速度与识别率方面都有较大幅度的改进。
一种新的有监督保局投影人脸识别算法
刘敏 李晓东 王振海
2009, 29(05): 1416-1422.
摘要
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计量指标
为了充分利用样本的类别信息,提出了一种新的有监督保局投影人脸识别算法(NSLPP)。首先,把类间散布矩阵融入到传统保局投影算法的目标函数中,修改目标函数,并基于新的目标函数得到变换矩阵;然后用线性鉴别的思想筛选出变换矩阵中的最优基向量,构成最终的变换矩阵,把训练样本和测试样本投影到有最优基向量构成的子空间得到训练样本和测试样本的特征;最后采用最近邻分类器分类,在ORL和FERET人脸库上的测试结果表明,NSLPP算法具有较好的识别性能。
基于单类支持向量机的音频分类
颜景斌 吴石 伊戈尔.艾杜阿尔达维奇
2009, 29(05): 1419-1422.
摘要
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计量指标
研究一种基于单类支持向量机的音频分类方法,能够使每一类样本都独立地获得一个决策函数,通过决策函数的最大值来判断样本所属的类。通过使用小波包变换提取语音特征向量,并融合多特征向量,将音频分为5类:纯语音、音乐、环境音、含背景音语音和静音。实验结果表明这种方法具有较好的分类精度,性能优于贝叶斯、隐马尔可夫模型和神经网络分类器。
双重结构粒子群和KNN在生理信号情感识别中的应用
程德福 刘光远 邱玉辉
2009, 29(05): 1423-1429.
摘要
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计量指标
将双重结构的粒子群(DSPSO)应用到生理情感特征的选择中,提高了特征选择效果和情感识别的正确率。提出了增量K多类KNN分类器解决KNN在分多类时出现的不可分现象并改善了多类识别的效果。通过4种生理信号(EMG、SC、ECG、RSP)来识别4种情感(joy、anger、sadness、pleasure),同传统的SFFS算法以及BPSO算法相比,识别率有了较大的提高。仿真结果表明,DSPSO能较好地完成生理情感特征的选择任务。
基于自组织免疫网络的传感器故障检测模型
侯胜利 王威 柏林 周根娜 乔丽
2009, 29(05): 1426-1429.
摘要
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计量指标
提出了一种基于自组织免疫网络的传感器故障检测模型。该模型将自组织学习的思想引入到传感器免疫网络的建模中,通过学习向量量化确定免疫网络的连接权值,并对其结构和特点进行了分析,给出了相应的诊断算法。仿真结果表明,所提出的方法对故障传感器具有较高的检测灵敏度,并且对噪声具有一定的容忍能力,对于航空发动机传感器的监测具有一定的应用价值,并可方便地推广到其他类似的工业应用领域。
以本体为核心的图像情感语义检索模型
赵涓涓 陈俊杰 刘嘉琳 许伟忠
2009, 29(05): 1430-1436.
摘要
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计量指标
针对目前图像检索系统较难实现情感语义检索的问题,构建了以本体为核心的图像情感语义检索模型。在对核心本体库的构建中,采用将Mpeg-7和概念格理论与本体构建相结合的方法,其难点在于将Mpeg-7标准描述符与图像情感本体的属性构造的结合,以及自动产生新的概念结果的方法;实现了图像情感领域本体框架的半自动构建。通过系统的初步实现与相关实验的验证,证明了此检索模型在实现图像情感语义检索中的可行性和优越性。
基于自相关平方函数与小波变换的基音检测
林琴 郭玉堂 刘亚楠
2009, 29(05): 1433-1436.
摘要
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计量指标
在背景噪声干扰条件下,研究语音信号的基音周期,提出了一种基于自相关平方函数与小波变换结合的基音检测算法。该算法先用小波变换对带噪语音去噪,然后再求语音的自相关平方函数以突出真实基音周期的峰值,以获取较精确的基音周期。实验结果表明,与传统的自相关法相比,该算法鲁棒性好,具有更高的准确性,且计算复杂度低,利于语音合成和编码的实时处理。
典型应用
应急案例本体模型的研究及应用
王文俊 杨鹏 董存祥
2009, 29(05): 1437-1445.
摘要
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应急案例是应急指挥决策的重要依据。以网页形式存储的应急案例数据量呈指数趋势上升,但是网页开放性特点决定数据异构性强,导致应急案例信息理解和利用困难。针对上述问题,提出了应急案例本体模型(ECOM),构建应急案例知识模型,模型包括上层本体和应用层本体。以ABC本体为基础扩展形成eABC作为上层本体,应用层本体则从应急主体、客体、发展过程、救援过程等方面建立应急案例概念、关系、函数、公理和实例的五元组,其中考虑应急案例网页位置信息以评估信息可信度。最后,以汶川地震描述为实例验证了ECOM模型。
广义Jensen-Schur测度在医学图像配准中的应用
胡顺波 王广泰 刘常春 邵鹏
2009, 29(05): 1441-1445.
摘要
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计量指标
使用互信息或归一化互信息测度进行医学图像配准时,由于噪声、模态、插值等影响,测度函数存在许多局部极值,收敛范围较窄,有可能导致误配准。为了克服上述缺点,定义了广义Jensen-Schur测度,利用巴特沃思函数对自变量值的非线性压缩功能,成功地消除了PV插值伪极值点。从测度曲线光滑性、抗噪鲁棒性、收敛性能方面,对四种新构造的广义Jensen-Schur测度、互信息和归一化互信息进行了比较和分析。实验结果表明,新构造的JS22和JS23测度在以上三个方面的性能都优于其他测度。
一种低功耗动态可重构cache方案
赵欢 苏小昆 李仁发
2009, 29(05): 1446-1451.
摘要
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嵌入式系统中,处理器功耗是十分受关注的,研究表明嵌入式系统中cache存储器的功耗占处理器总功耗的30%~60%。为此提出一种低功耗动态可重构的cache方案Tournament cache,该cache方案通过在传统cache结构的基础上增加三个计数器和一个寄存器,在程序运行的过程中,根据计数器统计的结果动态调整cache的相联度,使得相联度在1、2或4路之间变化,以适应不同程序段的需要,从而降低系统的功耗。实验结果表明,此cache方案对比传统的四路组相联的cache能耗节省超过40%,而且性能的降低几乎可以忽略。
大面阵CCD图像实时显示系统中的SDRAM控制器设计
王明富 杨世洪
2009, 29(05): 1449-1451.
摘要
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计量指标
在分析了同步动态随机存储器(SDRAM)的存储原理之后,针对大面阵CCD图像实时显示系统中的数据缓存问题,应用参数化设计思想,采用VHDL硬件描述语言在Xilinx公司的ISE开发环境下设计了一种较为通用的、接口简单的SDRAM控制器,并成功运用在大面阵CCD图像实时显示系统中,很好地完成了图像的存取任务。
高灵敏度GPS软件接收机开发平台
覃新贤 韩承德 谢应科
2009, 29(05): 1452-1460.
摘要
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介绍了GPS软件接收机开发平台的软、硬件结构,重点阐述了基于频域的捕获算法和基于时域的跟踪算法,对导航数据的解调、同步、卫星的星历获取、用户位置解算以及信号仿真模块等做了简单描述,并利用实测数据进行了验证。实验结果表明,开发平台的几何定位精度因子PDOP=2.3534,与传统的硬件接收机相当。开发平台还可以产生多颗卫星、不同中频频率、各种多普勒频移和不同C/A码相位的GPS仿真信号,用于对GPS软件接收机的捕获算法和跟踪算法进行研究和验证。目前采用的捕获算法可以捕获信噪比为-37dB的微弱信号,相对于常规的-19dB的信号门限,灵敏度提高了18dB。
基于经验反馈模型的模具企业知识获取框架
胡沙 杨双荣 李建军
2009, 29(05): 1456-1460.
摘要
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针对模具企业知识集成过程中出现的经验知识提取困难等问题,提出了基于经验反馈模型的知识获取框架。研究了面向模具生命周期的知识获取方法,实现了基于本体的知识提取和表达,采用概念图对经验进行可视化建模,并使用Web本体语言(Web Ontology Language,OWL)对知识进行统一的描述与存储。阐述了该框架的结构与运行原理,并在此基础上实现了基于面向服务架构的模具企业集成平台知识获取服务。该框架满足模具企业设计制造经验性强等特点,采用符合业务流程的知识获取过程和可视化经验表达方法,降低了知识获取的难度和成本。
一维下料问题的AB分类法
林健良
2009, 29(05): 1461-1466.
摘要
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为了解决大规模的一维下料问题的计算困难, 根据一维下料问题的特点,把贪心算法和随机搜索技术有机地结合起来,利用随机搜索技术对贪心算法进行了有效的改进,提出了一种简单实用的AB分类法。 实验表明,该算法对规模较大的问题也能较快地获得问题最优解或精度较高的近似最优解。
网络测控实验室的安全访问策略
贾惠芹 李周利
2009, 29(05): 1467-1469.
摘要
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目前网络测控实验室系统多采用Browser/Server这种开放式通信架构,这种架构用户使用方便,但随之带来系统安全运行隐患,特别是当硬件仪器同时被多个用户控制时会造成仪器误操作,甚至会损坏设备。利用排队论建立了用户安全访问的排队模型,给出了模型的运行参数,并利用Active Server Page技术和数据库技术实现了用户并发访问控制机制,保证同一设备在同一时刻只能被一个用户控制,且等待服务的用户可以实时了解仪器目前的运行和使用状态。
基于安全E-mail协议的电子选举研究
牛项须 崔喆 代翔
2009, 29(05): 1470-1476.
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在安全邮件协议PGP中引入公正机构(CA),设计了一个适合大规模选举的电子选举方案。该方案不仅能满足电子选举的安全要求,而且不要求选民在固定地点投票;此外,新方案在一定程度上解决了电子选举中权威机构权力过大及绝对匿名性引发问题,可以在不泄露选票内容的情况下使选举的结果具有可验证性。
大系统关联时滞分散鲁棒H∞控制
曾树华 陈 宁 刘玮瑛 桂卫华 黄银秀
2009, 29(05): 1473-1476.
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研究了一类关联时滞系统的分散鲁棒H∞控制问题,其中时滞是时变的。首先,设计了分散状态反馈H∞控制器,引入一种积分不等式方法,结合Lyapunov-Krasovskii泛函方法、积分矩阵不等式技巧和锥补法(CCL)导出了此类系统的关联时滞分散H∞控制的非线性矩阵不等式(NMI)和线性矩阵不等式(LMI)充分条件。接着,将结果扩展到分散输出反馈中。最后,数值例子说明了方法的有效性。
数据挖掘在儿童培训机构客户关系管理中的应用
赵艳芹 孙昌立
2009, 29(05): 1477-1479.
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多无人机航路重规划方法
孙明君 史建国
2009, 29(05): 1480-1482.
摘要
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计量指标
提出了一种基于改进人工势场法的无人机航路重规划算法。在航路重规划中,设置多个节点,将无人机的航路分段,并重新构造斥力函数,无人机在突发威胁的边界调整航路,实时规划出避开突发威胁的可飞航路;仿真结果表明,该算法能够较好地满足航路规划的要求。
2024年 44卷 3期
刊出日期: 2024-03-10
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