当期目录

    2010年 第30卷 第11期 刊出日期:2010-11-01
    先进计算
    考虑本地作业流时的网格资源调度算法
    李荣胜 赵文峰 徐惠民
    2010, 30(11):  2861-2863. 
    摘要 ( )   PDF (477KB) ( )  
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    研究了网格资源上有和没有本地作业流两种情况下两种网格资源调度算法的性能优劣对比情况。建立了一个资源的本地随机作业流模型,提出了最快处理器可用资源优先(HRARF)和最适合作业并行度可用资源优先(MSNARF)两种网格资源调度算法,并对所提出的两种算法在资源有和没有本地作业流两种情况下调度网格作业的完工时间进行仿真。仿真结果显示,在资源负载较重时,在有和没有本地作业流两种情况下,HRARF和MSNARF两种算法的性能优劣对比正好相反。在网格中,两种算法在资源共享时和资源独占时的性能优劣对比可能不同。
    适用于实例密集型云工作流的调度算法
    晏婧 吴开贵
    2010, 30(11):  2864-2866. 
    摘要 ( )   PDF (434KB) ( )  
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    工作流调度算法仅适用于单个复杂工作流实例,而不适用于实例密集型云工作流实例,为此,提出了基于实例密集型的云工作流调度算法(MCUD)。MCUD算法先对待处理的一组工作流实例进行分类,再对分类后的同类工作流实例采用一种新的分配方法将用户指定的总最后期限分配到各任务;同时,在调度的过程中动态地调整后续任务的子最后期限。MCUD算法对同类工作流实例中的任务分配不同子最后期限,减小了资源竞争,提高了资源的利用率。仿真实验表明,MCUD相比于其他算法,在满足总的最后期限的前提下更进一步地降低了执行成本和执行时间。
    基于模型分解的多机带时间窗口任务规划算法
    张利宁 邱涤珊 李皓平 黄小军
    2010, 30(11):  2867-2869. 
    摘要 ( )   PDF (591KB) ( )  
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    针对多机带时间窗口任务规划问题,提出了基于模型分解的规划求解算法。通过引入基于逻辑的Benders分解方法,将经典Benders分解算法应用扩展至带离散时间窗口的混合线性整数规划模型,实现模型分解。采用工艺级商业软件MOSEK与GECODE分别求解主、子问题,同时给出Benders剪枝函数生成方法,以迭代方式收敛解空间获得可行解。实现算法并设计测试案例,实验结果验证了算法的有效性。
    基于放置代价的可重构系统任务统一调度算法
    蔡富强 郭兵 沈艳 王继禾 伍元胜
    2010, 30(11):  2870-2872. 
    摘要 ( )   PDF (480KB) ( )  
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    高效的任务调度算法对可重构系统的性能有极大的影响。针对目前可重构系统任务在线调度算法的不足,提出了一种基于放置代价的调度算法。该算法考虑了3种代价,分别为:硬件任务在FPGA上的执行时间、占用的FPGA面积以及FPGA的碎片情况,并且也考虑了软硬件任务的统一调度。在调度过程中,当代价超过设定的阈值时,就拒绝其在FPGA上运行,并由CPU执行其软实现。通过合理地拒绝一些代价较大的任务,能够从整体上提高任务调度成功率。实验表明,同已有算法相比,该算法能够获得更高的任务截止保证率。
    基于嵌入式Java处理器的高速图像处理
    朱明凯 高振华 柴志雷
    2010, 30(11):  2873-2875. 
    摘要 ( )   PDF (655KB) ( )  
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    Java技术正越来越受到图像处理研究人员的关注,希望以此提升开发效率,增强可移植性。但软件方式的Java虚拟机运行速度慢、实时性差,无法满足图像处理复杂计算对性能的需求。为此,提出一种以硬件方式直接执行字节码的Java处理器结构,并实现了其模拟器及预处理器构成完整测试平台。从实验结果可看出:该平台的执行效率是虚拟机方式的860倍,表明将Java处理器用于嵌入式图像处理将是一种可行选择。
    多核系统下并行节点复制垃圾收集算法
    张聪品 吴长茂 赵理莉
    2010, 30(11):  2876-2879. 
    摘要 ( )   PDF (549KB) ( )  
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    为了提高垃圾收集效率,减少用户程序等待时间,提出了一种在多核系统下基于LISP2算法的并行节点复制算法。该算法通过把LISP2算法的4个垃圾收集阶段分别并行化来实现并行垃圾收集。实验结果显示,该算法在多核系统下能有效提高垃圾收集效率。
    切换到高一层路网最近四个点的最短路算法
    滕聪
    2010, 30(11):  2880-2883. 
    摘要 ( )   PDF (808KB) ( )  
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    针对基于大规模图的最短路问题求解速度慢的问题,提出了一个基于路网等级的求最短路的快速近似算法。该算法首先求出高一层路网到起点的4个最近点和到终点的4个最近点及最短路径,由高一层路网形成的子图T再加上这8个最短路径形成图T',在T'上求起点到终点的最短路。这种设计使得该算法适合在超大规模图上求解,理论上也证明了精度可控,同时预处理数据也是可行的,从而使两点间最短路的求解速度大大提高。在纽约公路网上的测试结果说明了该算法的有效性和合理性。
    人工智能
    基于等级制度的病毒进化遗传算法
    顾民 杨峰 蒋开明
    2010, 30(11):  2884-2886. 
    摘要 ( )   PDF (456KB) ( )  
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    按照适应度将主群体分成高等主子群和低等主子群,病毒也相应地分为小病毒群和大病毒群。高等主子群个体感染小病毒后其显性值产生小尺度变化,低等主子群个体感染大病毒后其显性值产生大尺度变化,使优良个体在自身区域小范围内搜索,而不良个体则远离自身区域进行搜索,从而提高其搜索速度和精度。实例证明,改进算法在性能上优于传统病毒进化遗传算法。
    自适应多目标混合差分进化算法在联盟运输调度中的应用
    蔡延光 宋康 张敏捷 武鑫
    2010, 30(11):  2887-2890. 
    摘要 ( )   PDF (609KB) ( )  
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    传统的单目标算法运行一次只能得到一个解,而多目标算法运行一次可以得到一个解集。文中所提算法(DEASA)通过改进差分进化策略,设计重构,调整自适应参数,并采用擂台法则构建非支配集,将模拟退火策略融入到差分进化算法当中,进一步提高了算法的性能,降低了时间复杂度,增强避免陷入局部最优的能力。通过实验验证表明,该算法能有效地解决联盟运输调度问题。
    基于单亲遗传算法的拣选作业优化研究
    刘万军 黄杨波 丁鹏
    2010, 30(11):  2891-2893. 
    摘要 ( )   PDF (515KB) ( )  
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    针对自动化立体仓库高存储、高速度、高效率的特点,对拣选作业的运行过程进行分析,建立了相应的拣选作业优化模型,并设计一种高效的单亲遗传算法用于求解。通过仿真验证,结果表明该算法具有很好的全局搜索能力,并能很好地兼顾优化时间和优化效果两个方面,满足实际作业运行要求,适合在实际工程中使用。
    分散式多工厂资源调度中的一种理性策略
    吉军 蔚承建 陈胜峰 陈旭
    2010, 30(11):  2894-2897. 
    摘要 ( )   PDF (620KB) ( )  
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    为提高多工厂资源调度的效率,更好地解决特殊产业面临的生产资源和维护资源匮乏的问题,提出了理性的GD2报价策略。将其应用于连续双向拍卖机制,用分散式的方法实现了多工厂资源的高效调度。GD2策略是一种包含价格和数量的二维报价策略,Agent通过建立自信函数计算最大期望利润调整报价。实验结果表明,在多工厂资源调度中GD2策略可以实现较高的资源调度效率,整体平均效率达到92%。
    基于蚁群算法的带平衡约束矩形布局问题的启发式求解
    季美 肖人彬
    2010, 30(11):  2898-2901. 
    摘要 ( )   PDF (720KB) ( )  
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    以卫星舱布局问题作为研究背景,求解了带平衡约束的矩形布局问题。采用启发式策略设计了分区域分步布局法,该策略将圆形卫星舱承重板分成4个区域,分区域同步进行布局。当所布矩形和区域都确定时,采用最左最底填充策略进行布局。该方法通过不干涉约束,使布局紧凑,通过控制系统质心的位置,使系统保持平衡。在启发式策略的基础上,设计了蚁群算法搜索优化定位次序,从而得到优化的布局。数值仿真结果表明,该布局方法具有优良的计算性能。
    考虑运输因素的网络化制造资源优化配置方法
    巴黎 杨明顺 高新勤 武晓青
    2010, 30(11):  2902-2905. 
    摘要 ( )   PDF (523KB) ( )  
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    针对网络化制造环境下制造资源的优化配置问题,为提高配置结果的实用性,在考虑加工时间和加工成本等因素的基础上,加入企业间运输时间和运输成本因素,建立了综合优化模型。采用带精英保留策略的遗传算法对该问题进行求解。通过实例验证了以上模型和求解算法。研究结果表明,考虑运输因素的网络化制造资源优化配置方法能够有效降低总运输成本和时间,配置方案更贴合实际。
    复杂系统的图模型多智能体协同故障诊断
    郭文强 高晓光 高晓光
    2010, 30(11):  2906-2909. 
    摘要 ( )   PDF (621KB) ( )  
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    为解决复杂、不确定系统的故障诊断实时推理问题,提出了基于图模型-多连片贝叶斯网络架构下多智能体协同推理的故障诊断方法。该方法将一个复杂贝叶斯网分割成若干有重叠的贝叶斯子网,使监控网络的单个智能体被抽象为一个拥有局部知识的贝叶斯网,利用成熟的贝叶斯网推理算法可完成智能体的自主推理。随后,通过重叠的子网接口进行多智能体间消息的传播,实现了多智能体协同故障诊断推理。实验结果表明了基于图模型多智能体的协同故障诊断方法的正确性和有效性。
    基于短时预测的地图匹配算法
    曹闻 朱述龙 彭煊 李润生
    2010, 30(11):  2910-2913. 
    摘要 ( )   PDF (831KB) ( )  
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    地图匹配算法的有效性和可靠性对于车载导航系统而言非常重要,而目前存在的地图匹配算法在一些复杂环境下(如道路交叉口)仍然不能提供合理的输出。因此,为了提高道路网络中的地图匹配精度,提出了基于短时预测的地图匹配算法。该算法首先使用待匹配定位点的历史信息建立短时预测模型,从而获取到待匹配时刻未来一段时间内的位置预测点;然后使用待匹配定位点和短时预测点与道路之间的平均距离替换待匹配定位点与道路之间的距离;最后采用Dempster-Shafer证据理论融合车辆与道路之间的距离信息和方向信息,有效地扩大了待匹配道路之间的差异,从而提高了算法的鲁棒性。仿真和实验表明,新算法在复杂环境下具有较强的有效性和可靠性。
    求全局最优的类电磁机制算法
    尚云 何雪妮 雷虹
    2010, 30(11):  2914-2916. 
    摘要 ( )   PDF (391KB) ( )  
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    针对类电磁机制算法中数据溢出、计算量过大的问题,改进了电量计算公式和合力计算公式,引入了函数值最小下界,增加了粒子过滤公式,从而得到一种新类电磁机制算法。从测试标准测试函数与经典类电磁算法的比较可看出,新算法收敛速度快,并从数值上验证了该算法的可行性和有效性。
    基于小世界模型的流形学习算法
    石陆魁 杨庆新
    2010, 30(11):  2917-2920. 
    摘要 ( )   PDF (650KB) ( )  
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    等距特征映射(ISOMAP)不仅计算复杂度很高,而且缺乏对新样本的学习能力。基于标志点的ISOMAP(L-ISOMAP)通过只保持一些标志点之间的测地线距离有效地降低了复杂度,然而标志点集的随机选择常常会导致较差的嵌入结果。为此,提出了一种基于小世界模型的流形学习算法。根据小世界模型的原理,该算法仅仅保持每个样本点与其k个最近邻和一些随机选择的远点之间的测地线距离,采用最速梯度下降法优化来得到数据的低维表示。理论分析表明,该算法的计算复杂度远远低于ISOMAP的复杂度。利用应力函数和剩余方差对3个算法进行了比较。实验结果表明,从该算法得到的结果与从ISOMAP得到的结果相近,且优于从L-ISOMAP得到的结果。同时,该算法可以实现对新样本的学习,对噪声也不太敏感。
    双曲平衡点的二维流形计算方法
    陈燕 陈晓丽 王凤琴
    2010, 30(11):  2921-2923. 
    摘要 ( )   PDF (632KB) ( )  
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    提出了一种改进的向量场二维流形计算方法。新算法通过解初值问题来计算轨道,然后等轨道弧长向外扩展来增长流形,保证了计算的快速性;应用曲率控制技术实现了轨道上的离散网格点的优化分布;在进行网格点插值时综合运用了距离控制和曲率控制,用重新计算轨道的方法来确定插值点的位置,一定程度上克服了原二维流形计算方法的不能保证插值点精度的弱点。仿真结果也表明,新算法能够很好地应用于二维稳定流形的计算。
    数据库与数据挖掘
    传染病应急案例共享本体模型研究
    高珊 王文俊 杜磊 张贤坤
    2010, 30(11):  2924-2927. 
    摘要 ( )   PDF (675KB) ( )  
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    世界范围爆发的大规模传染病事件使应急处置人员对规范的应急知识与信息需求急剧增加。为了解决传染病应急案例知识共享与语义冲突问题,对传染病应急案例本体模型(IDECOM)进行了分析与定义,提出了基于本体的传染病应急案例共享框架,并以北京应对SARS事件为例,描述基于本体的传染病应急案例部分知识片段。
    音乐命名实体识别方法
    佘俊 张学清
    2010, 30(11):  2928-2931. 
    摘要 ( )   PDF (779KB) ( )  
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    为了能快速、准确地将分散在Web网页中的音乐实体抽取出来,在全方位了解音乐领域中命名实体的特征的基础上,提出了一种规则与统计相结合的中文音乐实体识别方法,并实现了音乐命名实体识别系统。通过测试发现,该系统具有较高的准确率和召回率。
    从经典逻辑知识构建ASP知识库的新方法
    赵岭忠 王雪松 钱俊彦 蔡国永
    2010, 30(11):  2932-2936. 
    摘要 ( )   PDF (696KB) ( )  
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    回答集程序设计(ASP)是一种主流的非单调知识表示工具。为了能够在利用ASP求解问题过程中使用现有的以经典逻辑表示的知识,给出了一种把以谓词逻辑公式表示的约束型知识和定义型知识转化为ASP程序或知识库的新方法,并以实例说明了其有效性。该方法满足转化后ASP程序的回答集与原公式集的模型具有一一对应关系。在实际应用中,该方法提供了一项从现存的以谓词逻辑为表示语言的知识库,构建以ASP为知识表示语言的非单调知识库的技术。
    网络评论倾向性分析
    丁建立 慈祥 黄剑雄
    2010, 30(11):  2937-2940. 
    摘要 ( )   PDF (627KB) ( )  
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    Web2.0的兴起使得包括新闻评论、产品评论在内的各种网络评论大量涌现,针对评论信息的监管和利用中的问题多种多样,重点研究其中的网络评论倾向性分析。以知网为基本的语义字典,提出一种改进的词汇相似度计算方法,在此基础上融合同义词词林对词汇的倾向性计算做出改进,进而利用相关语言学知识实现了从细粒度的词汇到粗粒度的评论的倾向性判断。实验表明,该方法对于真实网络环境下的网络评论倾向性分析具有较高的准确率。
    数据集成中XML Schema到关系模式的转换方法
    聂玲 刘波
    2010, 30(11):  2941-2944. 
    摘要 ( )   PDF (831KB) ( )  
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    根据XML Schema中组件的定义及组件之间的嵌套关系,建立一系列从XML Schema转换成关系模式的结构映射规则和语义映射规则。基于这些规则实现一种转换算法,从Schema中提取出关系模式,并且证明映射得到的关系模式满足4NF。结果表明得到的关系模式不仅包含了XML Schema中所有的结构和内容信息,还能保留大部分语义约束信息,减少存储冗余。
    综合文档语义与用户查询语义的XML关键字检索
    黎军 熊海灵
    2010, 30(11):  2945-2948. 
    摘要 ( )   PDF (626KB) ( )  
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    为了解决XML关键字查询中语义信息丢失的问题,提出了一种语义相关的关键字检索方法。利用文档的半结构化特点提取文档隐含的语义,利用查询语法捕获用户查询意图,然后根据用户意图查询满足条件的元素,并结合文档语义,由最小最近公共祖先改进为语义相关实体子树集来表达查询结果。实验结果表明,该方法能够有效提高关键字检索结果的查准率。
    基于距离的数据流离群点挖掘算法
    杨显飞 张健沛 杨静 初妍
    2010, 30(11):  2949-2951. 
    摘要 ( )   PDF (598KB) ( )  
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    传统的离群点挖掘算法无法有效挖掘数据流中的离群点。针对数据流的无限输入和动态变化等特点,提出一种新的基于距离的数据流离群点挖掘算法。通过Hoeffding定理及独立同分布中心极限定理,对数据流概率分布变化进行动态检测,利用检测结果自适应调整滑动窗口大小对数据流离群点进行挖掘。实验结果表明,该算法在人工数据集和真实数据集KDD-CUP99中可以对数据流中的离群点进行有效挖掘。
    关联规则挖掘中Apriori算法的研究与改进
    崔贯勋 李梁 王柯柯 苟光磊 邹航
    2010, 30(11):  2952-2955. 
    摘要 ( )   PDF (628KB) ( )  
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    经典的产生频繁项目集的Apriori算法存在多次扫描数据库可能产生大量候选及反复对候选项集和事务进行模式匹配的缺陷,导致了算法的效率较低。为此,对Apriori算法进行以下3方面的改进:改进由k阶频繁项集生成k+1阶候选频繁项集时的连接和剪枝策略;改进对事务的处理方式,减少Apriori算法中的模式匹配所需的时间开销;改进首次对数据库的处理方法,使得整个算法只扫描一次数据库,并由此提出了改进算法。实验结果表明,改进算法在性能上得到了明显提高。
    基于稀疏表示的数据流异常数据预测方法
    徐雪松 李玲娟 郭立玮
    2010, 30(11):  2956-2958. 
    摘要 ( )   PDF (597KB) ( )  
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    为了提高数据流中异常数据的预测速度与精度,提出一种基于稀疏表示的数据流异常数据预测方法。结合了小波噪声检测方法,采用新近发展起来的稀疏表示工具,对含有异常数据的数据流进行小波变换,并得到一组小波系数,然后对这些系数建立稀疏表示模型。引入随机测量矩阵对小波系数进行变换,恢复小波系数的稀疏性达到预测异常数据的目的。仿真结果表明,在一定条件下该方法可获得相当好的预测效果。
    基于核Fisher判别分析的蛋白质氧链糖基化位点的预测
    杨雪梅 李世鹏
    2010, 30(11):  2959-2961. 
    摘要 ( )   PDF (422KB) ( )  
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    以各种窗口长度的蛋白质样本序列为研究对象,实验样本用稀疏编码方式编码,使用核Fisher判别分析(KFDA)的方法来预测蛋白质氧链糖基化位点。首先通过非线性映射(由核函数隐含定义)将样本映射到特征空间,然后在特征空间中用Fisher判别分析进行分类。进一步,用多数投票策略对各种窗口下的分类器进行组合以综合多个窗口的优势。实验结果表明,使用组合KFDA的方法预测的效果优于FDA和PCA以及单个KFDA分类器的预测效果,预测准确率为86.5%。
    混合结构数据库中基于页迁移的存储分层算法
    王跃清 黄烨 王翰虎 陈梅
    2010, 30(11):  2962-2964. 
    摘要 ( )   PDF (505KB) ( )  
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    为了有效地利用固态盘读速快以及磁盘低存储成本的特点,在磁盘和固态盘共存的混合存储结构模型下,设计并实现了一种基于页迁移思想的存储分层算法(SZA)。不同于NUMA的迁移代价计算方法,该算法按照迁移代价选择相应的存储介质,并且对不同工作负载的数据进行迁移。实验结果显示,算法有效地提升了数据库系统的I/O性能,同时大幅度地减少了对闪存的擦写次数。
    有效的哈希冲突解决办法
    张朝霞 刘耀军
    2010, 30(11):  2965-2966. 
    摘要 ( )   PDF (493KB) ( )  
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    为了提高解决哈希冲突的效率,在冲突解决机制和数据元素被查找的先验概率的基础上,结合堆排序的优点,提出了一种更有效的处理哈希冲突的方法,称其为以先验概率为基础的哈希大顶堆查找。该方法首先依据关键字被查的先验概率的大小建立相应的哈希大顶堆,然后利用哈希大顶堆进行查找。最后通过严密的效率分析可看出:该方法在最坏的情况下的时间复杂度才为O(n log n),不但降低了冲突时执行查询的查找长度,从而降低查询响应的时间复杂度,而且该方法对于记录数越大的文件越适用。
    嵌入式系统动态数据结构优化的并行进化算法
    王晓升
    2010, 30(11):  2967-2969. 
    摘要 ( )   PDF (447KB) ( )  
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    为了更好地解决现代多媒体嵌入式系统动态数据结构优化问题,结合NSGA-II和SPEA2两个多目标进化算法,引入岛屿模型和多线程机制,提出了一种并行多目标进化算法--PMOEA-NS。基于多核计算机系统,使用PMOEA-NS具体的3个不同并行算法和串行NSGA-II、SPEA2,对一个实际动态嵌入式应用程序进行优化实验和计算,结果表明:与串行算法NSGA-II和SPEA2相比,并行算法不但提高了优化过程的速度,而且改善了解的质量和多样性。
    模式识别
    基于多通道Log-Gabor小波与(2D)^2PCALDA的人脸识别方法
    火元莲
    2010, 30(11):  2970-2973. 
    摘要 ( )   PDF (600KB) ( )  
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    为了降低光照变化对基于子空间的人脸识别方法性能的影响,结合多通道Log-Gabor策略与(2D)2PCALDA特征提取方法,提出了一种新的人脸识别方法。将不同尺度与方向作为独立通道,在每个通道内采用(2D)2PCALDA对人脸图像的Log-Gabor表示进行特征提取、分类,然后对各通道分类结果进行决策融合得到最终的类别归属。在CAS-PEAL-R1、ORL与Yale 人脸数据库上的实验结果表明,该算法具有较好的识别性能。
    基于模糊随机广义霍夫变换的目标匹配
    胡方明 彭国华
    2010, 30(11):  2974-2976. 
    摘要 ( )   PDF (593KB) ( )  
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    为了提高工业检测中图像匹配精度和速度,提出了一种用于二维目标匹配的新算法--模糊随机广义霍夫变换(FRGHT)。此算法结合了模糊推理系统(FIS)和随机广义霍夫变换(RGHT)。模糊推理系统引入模糊集合概念,计算待配准图像中边缘点对配准参数的投票,从而可以抑制噪声,解决扭曲问题,提高了匹配精度;随机抽取待配准图像中边缘点进行投票,实现了多对一的映射,从而减少了内存需求,提高计算速度。实验表明,该方法计算速度快,匹配精度高,不受噪声污染、扭曲、遮挡、混乱等情况的影响。
    SAR图像目标方位角联合估计方法研究
    许心瑜 刘拥军 黎鑫 高波
    2010, 30(11):  2977-2979. 
    摘要 ( )   PDF (701KB) ( )  
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    为了精确估计任意角度的目标方位角,融合主导边界法与峰值拟合法,提出一种SAR目标方位角的联合估计方法。通过计算投影比以及目标区域同外接矩形面积之比,初步判断目标是否位于水平或垂直方位附近,自适应选择相应的估计算法进行处理。移动与静止目标获取与识别(MSTAR)公共数据库实测数据的仿真结果表明,该方法估计误差较小,可获得较高的估计准确度。方位角联合估计方法有利于增强目标方位角估计的适应性,提高目标分类和识别的效率。
    基于纹理谱描述子的文档图像检索算法
    马磊 刘江
    2010, 30(11):  2980-2982. 
    摘要 ( )   PDF (474KB) ( )  
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    新算法首先根据文档图像的特点分割图像文本区域,并将文档图像中字符的边缘信息使用纹理谱进行描述,计算纹理谱图像的直方图。相对于直接使用灰度直方图进行图像检索,该算法具有更好的区分度。实验结果表明,该方法具有很高的查准率,并对剪切、旋转操作表现出很好的稳定性,适合文档图像检索。
    低对比度下水印图像缺陷检测
    李全文 阮波 徐可佳 于勇 肖劲飞
    2010, 30(11):  2983-2985. 
    摘要 ( )   PDF (611KB) ( )  
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    在主成分分析(PCA)及核主成分分析(KPCA)进行特征提取基本原理的基础上,提出了一种改进的提取非线性的图像特征来重建图像方法,应用于嵌入式防伪水印图案缺陷的检测。该方法使得图像协方差矩阵维数大幅下降,且有效地保留了嵌入式防伪水印图案的信息,通过比较检测出图像的缺陷。实验结果表明,该方法对输入数据实现了有效的降维,缩短了计算时间,提高了检测效果和精确度。KPCA算法相比原有的PCA算法具有更高的性能指标,适用范围更广。
    基于高斯混合模型的自动图像标注方法
    陈娜
    2010, 30(11):  2986-2987. 
    摘要 ( )   PDF (480KB) ( )  
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    为了进一步完善自动图像标注方法,提出基于高斯混合模型的自动图像标注方法。该方法通过建立每个关键词唯一的高斯混合模型(GMM),准确地描述关键词的语义内容,进而提高自动图像标注的精确性。最后,通过采用COREL图像数据集与不同方法的比较,从平均查准率、平均查全率的实验结果验证了该方法的有效性。
    基于短CT图像序列的肺癌节结特征提取
    董晓凯 鹿建春
    2010, 30(11):  2988-2990. 
    摘要 ( )   PDF (563KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    利用单幅CT图像进行肺部节结的识别存在较大的局限性,故把多幅相邻图像组成的短图像序列引入自动识别的过程,并根据节结的球形结构,把节结感兴趣区域(ROI)对应的原始图像看做是二维函数的三维表面,提取不同于传统图像区域特征的刻画三维表面形状且反映节结在短图像序列中变化情况的新型特征。最后用支持向量机(SVM)进行分类实验,验证了所提取特征的有效性。
    线粒体形态学全自动定量分析方法
    王永平 许科帝 郑筱祥
    2010, 30(11):  2991-2994. 
    摘要 ( )   PDF (596KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为快速准确地对线粒体形态进行定量分析,提出了一种基于多方向模板响应和追踪的定量方法。该方法先从原始图像中提取种子点,建立16对方向模板。通过模板响应矩阵确定准中心点处的线粒体边界及中心位置。然后从种子点出发,利用边界和中心点进行追踪,得到线粒体的个数、平均长度、平均面积等特征参数。实验结果表明:正常组和游离胆固醇过载的病变组平滑肌细胞内线粒体形态有显著性差异(P<0.05),该方法较现有半自动定量方法处理速度更快,准确率更高。
    河流形状类型的自动图像解译分类
    徐鲁强 刘静霞 史云宾 秦军
    2010, 30(11):  2995-2997. 
    摘要 ( )   PDF (496KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对河流遥感图像形状类型人工图像解译效率低,提出了河流图像自动识别分类方法。利用敏感因子组合条件,采用多波段组合法和区域生长分裂合并等方法提取河流并应用数学形态学方法进行处理;对得到河流图像确定类型分类特征,并给出了特征向量计算方法;河流类型特征向量散布程度大、类内聚集性较差,在支持向量机的基础上引入模糊隶属度函数,通过模糊隶属度反映样本的贡献属性,减弱噪声或野值样本对分类的影响。实验结果显示,采用模糊支持向量机有效地提高了识别准确度。
    图形与图像处理
    基于侧影轮廓的三维模型快速重建
    阮孟贵 章毓晋
    2010, 30(11):  2998-3001. 
    摘要 ( )   PDF (618KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    提出一种基于侧影轮廓进行三维模型重建的新方法,将传统的三维锥形交叉问题转换成二维轮廓交叉问题。首先,将不同视角下的二维侧影轮廓反投影到若干个平行的三维平面上,然后在三维平面上计算所有反投影轮廓的交叉轮廓,最后对相邻三维平面上的交叉轮廓进行匹配并重建物体的表面。理论分析和实验结果表明该算法的时间复杂度和视角数目呈线性关系。由于该方法主要以增加视角数目来提高模型的精确度,所以比三维锥形交叉的方法能更快速地重建物体精确的三维模型。
    三维网格模型的快速拓扑重建算法
    侯宝明 崔红霞 刘雪娜
    2010, 30(11):  3002-3004. 
    摘要 ( )   PDF (442KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为了提高重建三维网格模型拓扑的速度,选择半边结构作为表示实体模型拓扑关系的结构模型,设计了新的用于加快顶点合并的索引方法。在顶点合并时直接定位到欲查找的顶点位置上,无须借助AVL等辅助查找表。拓扑重建的时间复杂度由原来的O(n log n)降低至O(n)。通过SMF格式文件进行的测试结果表明,在普通PC上重建含有10万个三角面片模型的拓扑结构也只需1s。
    M-估计耦合双边滤波的正则化超分辨率重建
    丁静
    2010, 30(11):  3005-3007. 
    摘要 ( )   PDF (530KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    在正则化超分辨率重建框架下,基于M-估计理论和双边滤波思想,建立了一种鲁棒的超分辨率重建统一能量泛函。该能量泛函融合了M-估计的鲁棒性处理机制和双边滤波的双重异性加权机制,提高了算法的鲁棒性和边缘保持特性。鉴于采用最小二乘估计的CLS算法和采用最小一乘估计的Farsiu重建算法在边缘保持特性方面存在的不足,在算法实现时选用了Huber稳健M-估计。不论是视觉效果还是峰值信噪比(PSNR),实验结果都表明该算法的有效性。
    基于滤波与曲线拟合的电子稳像算法
    赵红颖 王天增 钱旭
    2010, 30(11):  3008-3010. 
    摘要 ( )   PDF (477KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对目前电子稳像算法无法同时去除高频噪声与低频噪声的问题,提出了可同时去除高频噪声和低频噪声的滤波与曲线拟合相结合的方法。该方法首先用位平面匹配算法快速估计出帧间的偏移量;其次对帧间偏移量进行累加,计算出当前帧相对于参考帧的全局运动量,并对全局运动量进行卡尔曼滤波,以去除高频噪声;最后,对卡尔曼滤波的结果进行曲线拟合以去除低频噪声;最终,得到稳定的主运动轨迹。实验证明,该方法可以有效地去除高频和低频噪声,视频稳定效果良好。
    基于二代Curvelet变换与MPCA的可见光与红外图像融合
    周爱平 梁久祯
    2010, 30(11):  3011-3014. 
    摘要 ( )   PDF (633KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对同一场景红外图像与可见光图像的融合问题,提出了一种基于二代Curvelet变换与模块化主成分分析(MPCA)的图像融合新方法。首先对原始图像分别进行快速离散Curvelet变换,得到不同尺度和方向下的粗细尺度系数;根据红外图像与可见光图像的不同物理特性以及人类视觉系统特性,对粗尺度系数的选择,采用基于模块化主成分分析(MPCA)的融合规则,确定融合权值,而对不同尺度与方向下的细尺度系数的选择,采用基于局部区域能量的融合规则;最后经Curvelet逆变换得到融合结果。实验结果表明,该方法能够更加有效、准确地提取图像中的特征,在主观视觉效果与客观评价指标上均取得了较好的融合效果,是一种可行有效的图像融合算法。
    面向多源图像的色彩迁移方法
    杨英
    2010, 30(11):  3015-3018. 
    摘要 ( )   PDF  
    相关文章 | 计量指标
    色彩迁移是一种改变图像颜色的有效方法,传统的方法大多采用单幅源图像,因此在实际应用中局限性较大,为此,提出一种面向多源图像的色彩迁移方法。该方法通过亮度重映射、分类筛选和确定最佳匹配样本集等操作,从多幅源图像中筛选出与各目标区域最匹配的参考色彩区域,并针对彩色图像和灰度图像,分别给出不同的迁移合成方法,最终实现对每个目标区域的色彩迁移。利用色彩度作为评价指标,实验结果表明,该算法无论在视觉效果还是客观评价方面,都有较好的表现。
    基于局部直方图的加权均值滤波器
    郭红伟 余江 朱家兴 李志勇
    2010, 30(11):  3019-3021. 
    摘要 ( )   PDF (533KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对受椒盐噪声不同程度污染的灰度图像滤波问题,提出了一种基于局部直方图的加权均值滤波算法。该算法针对椒盐噪声特点,对含噪图像进行噪声检测,建立噪声标记矩阵;对标记为信号的像素不做处理,标记为噪声的像素依据其邻域像素污染程度采取不同窗口尺寸的加权均值滤波,像素权值由噪声点所在区域的局部直方图确定。对不同噪声率污染的测试图像仿真结果表明,该算法在有效抑制噪声的同时能较好地保持图像的细节信息。最后,通过与中值滤波和其他一些改进算法的滤波效果比较,证明了该算法的有效性。
    基于运动矢量的视频隐写方法
    相丽 潘峰 钮可 郭耀
    2010, 30(11):  3022-3024. 
    摘要 ( )   PDF (436KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为减小秘密信息嵌入对载体视频的修改率,提出了一种基于运动矢量及线性分组码的视频隐写方法。该方法在原始视频进行H.264压缩过程中将秘密信息嵌入到其运动矢量中。线性分组码的使用不仅可大幅提高载体视频的运动矢量利用率,而且可有效降低运动矢量修改率。所提算法不仅具有计算复杂度低、视觉不可见性高的特点,而且可以实现秘密信息的盲提取。实验表明,该方法在保持良好的视频质量的前提下,可以满足隐蔽通信对于高嵌入容量的需求。
    基于哈达玛变换和奇异分解的四个彩色图像水印算法
    李红丽 赖惠成
    2010, 30(11):  3025-3027. 
    摘要 ( )   PDF (489KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对在某一数字产品中仅仅嵌入一种水印已经不能满足人们要求的问题,基于哈达玛变换的正交原理和奇异分解(SVD)的相对稳定性等优点,提出了一种在基于离散小波变换-离散余弦变换(DWT-DCT)域上利用哈达玛变换和SVD实现4个彩色图像水印同时嵌入的算法。先利用哈达玛变换,使4个水印成为1个水印,再将该水印进行SVD。原载体图像先进行DWT和DCT,再进行SVD和水印嵌入。仿真结果表明,该方法不但可以同时嵌入多个水印,而且具有很强的鲁棒性。
    快速去除单幅图像雾霾的算法
    黄晓军 来彦栋 陈奋
    2010, 30(11):  3028-3031. 
    摘要 ( )   PDF (650KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    运用黑色通道先验知识(DCP)计算出整体大气光,然后通过该整体大气光和估计的大气散射光求解出介质传输率,最后由大气衰减模型得到复原结果。该算法集DCP估算整体大气光较为精确的优点和大气散射光计算快速的优点于一体。实验结果表明,该算法不仅能在视觉效果上取得较好的复原结果,而且使得去除雾霾的时间大大缩短。
    信息安全
    通用可组合安全的多重数字签名
    王泽成 李志斌
    2010, 30(11):  3032-3035. 
    摘要 ( )   PDF (837KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对多重数字签名协议的安全性研究只是专注于单一协议执行时的安全性的现状,在通用可组合安全性框架下研究了多重数字签名协议在多协议并发执行时的安全性问题。首先形式化定义了多重数字签名协议的理想功能,然后基于Waters数字签名提出一个多重数字签名协议并证明其具有通用可组合(UC)安全性。所提出的多重数字签名协议可安全地运行于互联网等多协议并发执行环境。
    基于双线性对的动态广义秘密共享方案
    屈娟 张建中
    2010, 30(11):  3036-3037. 
    摘要 ( )   PDF (311KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    利用双线性对构建了一个具有广义接入结构的高效的多秘密共享方案。每个参与者的私钥作为其子秘密,秘密分发者和参与者之间无需维护安全信道。方案能够动态地增加或删除成员,而其他成员无需重新选择子秘密,减少了方案实施的代价。分析表明,该方案是正确的,能防止参与者之间相互欺骗攻击,且参与者的子秘密可复用。
    基于分段非线性混沌映射的流密码加密方案
    罗松江 朱路平
    2010, 30(11):  3038-3039. 
    摘要 ( )   PDF (420KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    基于分段非线性混沌映射设计了一种流密码加密方案。用Logistic映射的输出作为分段非线性映射的分段参数,以Henon映射输出的混沌序列经运算后得到迭代次数,分段非线性混沌映射的输出与明文相加取模后生成密文。仿真实验和安全性分析表明,该方案的密钥空间大,对明文和密钥敏感,能有效抵抗穷举攻击、差分攻击和统计攻击,且实时性较好。
    基于预测与排序的大容量可逆水印算法
    蒋华 邓雄 刘燕丽 刘同来
    2010, 30(11):  3040-3043. 
    摘要 ( )   PDF (586KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对大多数情况下可逆水印算法需要位图的情况,提出了一个不需要位图的可逆水印算法。该算法使用一种新的基于高效排序的全邻预测算法,经过排序以后形成预测误差集合,可以在很低失真度的情况下嵌入数据。实验的结果表明,该算法优于现有的可逆水印算法,并可以在具有较小失真度的情况下嵌入大量的数据。
    抗JPEG压缩并精确定位篡改自嵌入水印算法
    岳晓丽 徐江峰
    2010, 30(11):  3044-3045. 
    摘要 ( )   PDF (496KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为了提高自嵌入水印算法篡改定位的精确度和抗JPEG压缩性能,提出了一种用于图像篡改定位和恢复的双水印算法。该算法对图像进行一级小波分解,分别在高频和低频分量中嵌入认证水印和自恢复水印。仿真实验表明,该算法不仅能对篡改区域实现精确定位,而且具有较好的鲁棒性,可以抵抗一定的JPEG压缩。
    基于脆弱性关联模型的网络威胁分析
    王纯子 黄光球
    2010, 30(11):  3046-3050. 
    摘要 ( )   PDF (879KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为了解决网络脆弱性建模存在的问题以及威胁评估方法中的不足,结合面向对象技术提出了基于扩展时间Petri网的脆弱性关联模型,通过定义攻击复杂度和危害度因素以及各评估指标的量化方法,给出了脆弱性关联模型的生成算法。结合网络威胁度的计算公式,运用改进的Dijkstra算法给出了无目标导向的网络威胁量化分析方法。该模型能够有效缩减状态空间的规模,适合对复杂网络攻击建模。实验证明了脆弱性关联模型的正确性及其优越的描述性能,基于该模型的威胁分析方法也更为合理、有效。
    网格和密度聚类算法在入侵检测中的应用
    王翠娥 于晓明
    2010, 30(11):  3051-3052. 
    摘要 ( )   PDF (456KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对现有入侵检测算法中普遍存在的对输入顺序敏感的问题,提出了将网格和密度相结合的聚类算法应用到入侵检测中。该算法在CLIQUE基础上进行了改进,将非密集单元向密集单元移动,克服了CLIQUE算法聚类结果精确性不高的缺点。该算法结合了网格聚类的低时空复杂度和密度聚类的良好抗噪性的特点。仿真实验中采用了KDD-CUP99的测试数据集,实验结果证实了该算法的有效性和可行性。
    网络与通信
    基于规则集压缩的高效包分类算法
    毕夏安 谢高岗 张大方
    2010, 30(11):  3053-3055. 
    摘要 ( )   PDF (596KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究发现快速包分类算法EGT-PC由于压缩特里树路径带来规则集的大量冗余备份降低了算法的查找时间和存储空间等性能。根据规则数据库中规则相对聚集的特性,设计出适合该算法的规则集压缩机制,提出新的包分类算法——EGT-SC。实验表明,在查找时间和存储空间上新算法的性能都有明显的提高。
    新的基于MPH的时延约束Steiner树算法
    杨春德 康欢 丁亚南
    2010, 30(11):  3056-3058. 
    摘要 ( )   PDF (466KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为了在时延约束条件下进一步优化多播树代价并降低算法的复杂度,研究了时延受限的Steiner树问题。在DCMPH算法的基础上,通过改进节点的搜索路径,提出了一种新的基于MPH的时延约束Steiner树算法。该算法中每个目的节点通过最小代价路径加入当前多播树;若时延不满足要求,则通过合并最小时延树进而产生一个满足时延约束的最小代价多播树。仿真实验表明,新算法在性能、空间复杂度方面均优于DCMPH算法。
    PTN网状网拓扑设计动态删枝算法
    黄海 李兴明 陈 捷
    2010, 30(11):  3059-3061. 
    摘要 ( )   PDF (521KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对分组传送网(PTN)网状网拓扑的特点,为提高PTN网状网拓扑设计中的计算效率,提出了一种改进的PTN网状网拓扑设计动态删枝算法(SR-DE)。该算法先分析PTN网络资源和业务信息,在对优化网络成本循环中动态改变每次循环中删除冗余链路数量,并对业务进行稳定路由,因此可以减少了网络权值的改变次数,避免对业务重复路由,提高了计算效率。模拟仿真结果表明,该算法有效地提高了设计满足业务需求PTN网状网拓扑的计算效率。
    关于无标度网络中Hub节点的研究
    王林 江秀萍 柯熙政
    2010, 30(11):  3062-3064. 
    摘要 ( )   PDF (394KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    无标度网络中少量节点的连接数非常大(称为Hub节点),而大量节点的连接数则非常少。通过理论和仿真两方面的研究,发现复杂网络中Hub节点的度值、数量与度分布指数具有直接关系。研究表明,度分布指数等于2是无标度网络中度分布指数的一个临界值。
    高吞吐率和高公平性混合传感网络
    曹野 方旭明
    2010, 30(11):  3065-3068. 
    摘要 ( )   PDF (641KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    人们对传感网络吞吐率和公平性的要求越来越高,但是利用现有无线传感网络技术改善其传输性能却是非常困难的,因此基于现实工程中存在的一类特殊应用场景,设计了利用混合传感网络来改善传统无线传感网络低吞吐率以及低公平性的方法。首先针对固定传感网络论证了其最优吞吐率分配机制,其次针对网络布线问题设计了贪婪算法、K-自增聚类算法和混合算法3种启发式算法。仿真结果表明,混合算法相对于其他两种算法而言,网络最小节点吞吐率至少提高了75%,具有最优的算法性能,可以显著改善传感网络的性能。
    WSN免疫模型设计及其分簇算法
    姜庆臣 高峰
    2010, 30(11):  3069-3071. 
    摘要 ( )   PDF (484KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对无线传感器网络容易出现能量衰竭和分簇繁琐问题,设计一种基于人工免疫计算理论的无线传感器网络模型,采用网格理论来划分初始簇,并对网络节点及节点簇等进行相关定义。最后提出一种免疫型无线传感器网络分簇算法——aiCWSN。通过实验,该模型和算法能够减少网络能量过快衰竭和提高网络的收敛性。
    ICRN功率分配与中继选择联合优化
    龙承念 张新华 王海峰 关新平
    2010, 30(11):  3072-3076. 
    摘要 ( )   PDF (721KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对工业认知无线电网络中出现的无线干扰和冲突严重,特别是工业现场的金属环境和移动特性造成多径与阴影衰落,从而使得传输可靠性难以保证的问题,引入感知信道概率及信道可用度概念,提出一种联合优化中继选择与功率分配的算法。该算法给出3种认知中继选择方案,分别是信道增益最大准则、最近准则及调和平均准则,并在源节点和所选中继节点之间进行最优功率分配,以最小化网络中断概率。仿真结果表明,与平均功率分配算法相比,所提算法能更好地降低系统中断概率,提高传输可靠性。
    基于几何均值分解的V-BLAST非线性预编码方法
    傅洪亮 陶勇 张元
    2010, 30(11):  3077-3079. 
    摘要 ( )   PDF (469KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对垂直分层空时方案传统检测存在误层传输效应及复杂度高的问题,提出了一种MIMO-OFDM下行链路系统中基于几何均值分解的V-BLAST非线性模代数预编码方法。该方法首先采用几何均值分解获得各子信道具有相同等效噪声增益的预编码矩阵,再在发射端正交频分复用(OFDM)子载波信道间进行非线性模代数预编码,可以有效地消除分层空时码的误层传输效应,在接收端采用最小均方误差准则。仿真实验表明,该方法比传统方法有效改善了系统的误码性能,一定程度上降低了下行链路接收机的复杂度。
    典型应用
    下一代电信网络性能监控系统设计
    郭建华 谢燕瑜
    2010, 30(11):  3080-3083. 
    摘要 ( )   PDF (653KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为了主动发现和跟踪解决电信网络服务质量问题,支持网络管理业务的平滑过渡,提出面向性能问题生命周期管理构建性能监控系统。参考下一代运营操作系统和软件,构建了端到端的性能问题生命周期管理流程和性能监控共享信息数据模型,设计了以组件为基础的系统结构。在运营商网络管理系统的基础上对系统进行实现和集成应用,应用表明,性能监控系统能有效支撑对性能问题的发现、分析和解决效果评估,并支持灵活的系统集成和持续的业务演进。
    基于Java 3D的虚拟人仿真方法
    李倩 吉晓民 王明亮
    2010, 30(11):  3084-3086. 
    摘要 ( )   PDF (510KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    提出一种将3DS MAX、MS3D与Java 3D编程技术相结合的虚拟人仿真方法,可使虚拟人达到相对逼真且交互性强的效果。该方法首先采用3DS MAX角色动画技术进行人体静态建模和动作建模;然后通过将底层基本动作片段转化为MS3D格式,供Java 3D的骨骼动画模型接口调用;最后利用Java 3D编程来控制虚拟人的高层行为活动。该方法有利于角色建模、运动仿真和行为控制等设计工作的分工协作,适合于网络环境下多角色、复杂动作的虚拟人仿真。
    基于嵌入式PC的工业机器人开放式控制系统交互控制的实现
    田茂胜 唐小琦 孟国军 叶伯生
    2010, 30(11):  3087-3090. 
    摘要 ( )   PDF (623KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为了满足多自由度关节型工业机器人多机交互控制的需求,以嵌入式工业PC为硬件平台,RT-Linux操作系统为软件平台,采用模块化的软件设计方法,设计了工业机器人开放式控制系统。该系统采用共享内存的方式实现内外部信号的交互,通过执行PLC程序中定义的不同的M指令来实现与外部系统的交互控制功能。在浇铸机器人交互控制中的实际应用表明:该控制系统开放性好,实时性强,运行稳定可靠。
    基于信息融合的移动机器人定位与路径规划
    罗元 邵帅 张毅
    2010, 30(11):  3091-3093. 
    摘要 ( )   PDF (564KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对镜面反射引起的声呐测距不准的问题,设计一种加权融合的方法对声呐和摄像头的信息进行融合,使移动机器人能够精确地完成在拐角区域下的自身定位,并给出了机器人的路径规划。通过在先锋3机器人平台上进行的实验结果证明,该方法能够使移动机器人安全、平滑地通过拐角区域。
    高速图像采集系统的研究及FPGA实现
    何振琦 李光明 张慧琳 李颀
    2010, 30(11):  3094-3096. 
    摘要 ( )   PDF (458KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对图像采集速度慢和图像品质低等问题,设计并实现了一种基于NiosⅡ双核的高速图像采集系统。该系统利用现场可编程门阵列(FPGA)对图像传感器进行控制,并通过乒乓操作原理对图像进行采集。然后采用面积换速度的原则进行图像处理,在图像处理过程中采用 BP网络图像压缩的算法保存并传输给上位机。对采集数据进行仿真表明:与传统图像采集方法相比较,该系统的图像采集速度和图像采集质量都得到了极大的提高。
    基于TVARMA的飞行器结构响应序列参数谱估计
    邓卫强 王跃钢 杨颖涛 郑文达
    2010, 30(11):  3097-3100. 
    摘要 ( )   PDF (458KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对时变自回归滑动平均(TVARMA)模型参数谱估计容易出现谱峰漂移的问题,提出一种基于组合目标函数和遗传算法的TVARMA模型参数估计方法,并将之应用于飞行器结构响应序列的谱估计。首先,通过长自回归方法和增广最小二乘方法获得TVARMA模型参数初始估计值;其次,依据连续函数极值条件推导模型参数的频域约束条件并结合罚函数方法构造组合目标函数;最后,采用遗传算法对模型参数进行优化获得使组合目标函数最小的参数值作为TVARMA模型参数的最优估计。应用结果表明:该方法可以克服谱峰漂移现象,提高模型在时域和时频域的建模精度。
    深水泵叶轮磨蚀特性的加权多步混沌法
    蒋刚
    2010, 30(11):  3101-3104. 
    摘要 ( )   PDF (696KB) ( )  
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    以某水厂1~6号机组采用的日本荏原公司500VYM水泵大修数据为基础,分析了长江水系含沙水体对抽水泵叶轮磨蚀的原理及危害。提出采用混沌理论的方法对叶轮磨蚀特性进行预测,为各机组开机调度,大修时间,人员与经费安排,昂贵备件的购置等提供决策支持。
    利用频带能量和k近邻分类器进行皮层脑电图分类
    赵海滨 刘冲 喻春阳 王宏
    2010, 30(11):  3105-3107. 
    摘要 ( )   PDF (488KB) ( )  
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    脑-机接口系统是一个不依靠外周神经和肌肉而实现大脑和外部设备之间进行直接的交流和控制的通道。对一个典型的采用皮层脑电图的植入式脑-机接口系统进行了离线分析。首先,采用频带能量特征进行导联的选择,从64导联中获取特征最明显的11导进行分析;然后,采用采用频带能量对11导皮层脑电图进行特征提取,得到22维的特征矢量;最后,采用采用k近邻分类器对两类意识任务(想象左手小手指运动或舌头运动)进行分类。离线分析结果表明,该方法对测试数据取得了很好的分类准确率。
    基于参数化时频分析的反辐射导弹检测
    刘晓明 王建东 王旭东
    2010, 30(11):  3108-3110. 
    摘要 ( )   PDF (609KB) ( )  
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    从参数化时频分析的角度出发,根据反辐射导弹(ARM)回波的信号特征,合理选择3种仿射时频变换并组合得到相应的时频原子,从而提出了三参数Chirplet变换的概念,同时根据ARM和载机回波的三参数Chirplet变换的时移特性,提出了一种用观测信号与其延时信号的三参数Chirplet变换的模之差来检测ARM的新方法。该方法可在不衰减ARM回波能量的前提下有效地对消载机回波干扰和消除部分背景噪声,且整个过程可用快速傅里叶变换(FFT)算法实现,从而简化了整个检测系统。仿真结果表明,该方法可在大载机回波干扰和低信噪比环境下快速准确地检测出ARM,实现实时告警。
    Bark子带小波包自适应阈值语音去噪方法
    田玉静 左红伟 董玉民 魏德生
    2010, 30(11):  3111-3114. 
    摘要 ( )   PDF (585KB) ( )  
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    为了克服低信噪比输入下,语音增强造成清音弱分量损失,导致信号重构失真的问题,提出了一种新的语音增强方法。该方法采用小波包拟合语音感知模型的临界带,按子带能量对语音清浊音分离,然后对清音和浊音信号分别作8层和4层小波包分解,在阈值计算上采用Bark子带小波包自适应节点阈值算法,在Bark子带实时跟踪噪声水平,有效保护清音中高频弱分量,减少失真。通过与传统语音增强方法的仿真对比实验,证实该方法在低信噪比输入时,具有明显优势,输出信噪比高,语音失真度低。将该方法与谱减法相结合,进行语音二次增强,能进一步提高增强语音质量。
    基于微过滤驱动的文件监控系统
    孙莹莹 郑扣根
    2010, 30(11):  3115-3117. 
    摘要 ( )   PDF (419KB) ( )  
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    文件安全访问控制,是银行自动柜员机安全的核心部分。采用微过滤模型的文件监控系统,将用户、进程和访问控制权限结合,实时监控文件,实现文件安全访问。同时,基于互斥锁的日志文件的操作,实现日志事件生成和写入日志文件的同步,提高了写日志的效率。该文件监控系统,增强了文件的安全性,提高了系统的稳定性。
    适用于Turbo码并行译码的无冲突交织器
    李林艳 谭晓衡 张建慧
    2010, 30(11):  3118-3120. 
    摘要 ( )   PDF (538KB) ( )  
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    为了提高无冲突Turbo码并行译码的性能,提出了一种无冲突交织器的设计方法,通过把外信息写入一个矩阵,再对该矩阵的行和列进行S-random交织。仿真表明,该方法的距离谱与全随机交织器接近,误码率相对于同等复杂度算法的无冲突交织器有所改善,且随着帧长的增加,误码率改善越明显。因此,该方法改善了无冲突Turbo码并行译码的性能。
    X-DSP浮点乘法器的设计与实现
    彭元喜 杨洪杰 谢刚
    2010, 30(11):  3121-3125. 
    摘要 ( )   PDF (847KB) ( )  
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    为了满足高性能X-DSP浮点乘法器的性能、功耗、面积要求,研究分析了X型DSP总体结构和浮点乘法器指令特点,采用Booth 2编码算法和4∶2压缩树形结构,使用4级流水线结构设计实现了一款高性能低功耗浮点乘法器。使用逻辑综合工具Design Compiler,采用第三方公司0.13μm CMOS工艺库,对所设计的乘法器进行了综合,其结果为工作频率500MHz,面积67529.36μm2,功耗22.3424mW。
    嵌入式停车场管理系统
    吴志红 杨跃臣
    2010, 30(11):  3126-3129. 
    摘要 ( )   PDF (582KB) ( )  
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    为改进基于PC的传统停车场管理系统工作于恶劣的环境中稳定性较差的问题,提出了一种基于嵌入式的停车场管理系统的设计方案。该方案结合MVC模式及QT/E技术实现了友好的嵌入式终端的界面交互;考虑到大型停车场多进多出的工作模式,使用心跳信号解决网络通信中常见的网络链接不稳定的状况;利用基于线程技术的数据采集有效保障数据采集的实时性和可靠性。经大量测试及实际使用证明,这种新型的嵌入式停车场管理系统,在工作稳定性上有大幅提高的同时使得停车场的成本也有所下降。
    基于PCI9656的高速实时采集存储系统
    张华 胡修林
    2010, 30(11):  3130-3133. 
    摘要 ( )   PDF (584KB) ( )  
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    设计了一种基于PCI-X总线的高速数据采集存储系统。该系统采用PCI9656作为桥接芯片,基于PCI/PCI-X总线实现数据高速传输,采用IA构架服务器以及SCSI硬盘组成的RAID0磁盘阵列保证高速实时存储,用可编程逻辑器件完成数据采集和传输的时序控制。该系统已成功应用于某雷达系统的回波信号实时采集存储,最终实现了在100MSPS采样速率、10bit量化精度指标下,对雷达回波信号的连续全时段采集和存储,且信号失真度小于0.2%,可以满足对信号的高速采集、实时存储的需求。
    数字混沌信号发生器的设计与实现
    薛华 韩春艳
    2010, 30(11):  3134-3137. 
    摘要 ( )   PDF (508KB) ( )  
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    为产生新的数字混沌伪随机序列,构造了一个新的混沌系统。利用理论分析和数值仿真的方法对系统的一些基本特性,如耗散性、平衡点、稳定性、Lyapunov指数、分叉进行了详细分析,通过设计一个模拟混沌电路验证了系统的混沌性。在此模拟电路的基础上,设计了一个由集成运放构成的电压比较器来量化这个模拟混沌信号,在实验中获得了数字伪随机序列。这种产生数字混沌序列的方法可应用于保密通信和信息加密之中。
    高性能桶形整数加法器的设计
    张镇 冯婧
    2010, 30(11):  3138-3140. 
    摘要 ( )   PDF (351KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为了提高加法器的运算速度,提出了一种新型并行整数加法算法——桶形整数加法算法。该加法器以半加器为基础,将并行与迭代反馈思想相结合,根据每轮迭代后进位链的值判断是否已经累加结束,可以在保持低功耗的同时提高运算速度。仿真结果表明,该桶形整数加法器在面积少量增加的基础上,速度提高明显。
2022年 42卷 8期
刊出日期: 2022-08-10
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