当期目录

    2011年 第31卷 第11期 刊出日期:2011-11-01
    网络与通信
    抗毁的混合移动自组织网路由策略
    马驰 孟锦 张宏
    2011, 31(11):  2883-2886.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02883
    摘要 ( )   PDF (829KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对战场毁伤条件下移动自组网(MANET)普通路由算法性能下降的问题,在含有抗毁增强节点的混合MANET网络中,融合了普通MANET路由和容迟网络(DTN)路由设计了抗毁性增强路由协议STHR,并且为了降低网络负载和冲突对STHR中抗毁增强节点的选取算法进行了设计。在网络遭受毁伤甚至出现分割情况下,MANET路由扩展环无法到达目标节点,但借助具有区域覆盖特性的抗毁增强节点转入DTN路由,可以保证在一定时延容忍前提下,仍能保持较高的分组投递率。通过ONE仿真平台实验,结果表明在毁伤情况下,STHR的分组投递率要优于AODV路由,而路由时延低于DTN喷雾等待路由。
    能量均衡的无线传感器网络节点非均匀分布路由协议
    皇苏斌 王忠群 汪千松
    2011, 31(11):  2887-2890.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02887
    摘要 ( )   PDF (592KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对现有无线传感器网络(WSN)分簇路由协议因节点分布不均匀而造成能量不均衡、“热区”能量空洞问题,提出一种能量均衡的节点非均匀分布路由协议。该协议以节点“度”、 节点到Sink节点的距离及节点平均剩余能量与节点本身剩余能量的比值作为竞选主(副)簇头的参数,并且各簇之间通过路由树与Sink节点通信。仿真结果表明,本协议可降减少于“热区”内或节点密度高的簇的簇头轮换次数,推迟出现第一个死亡节点的时间,使网络负载更加均衡,延长了网络的生命周期。
    无线传感器网络中基于能量优化的路由协议ANT-LEACH
    王林 潘军
    2011, 31(11):  2891-2894.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02891
    摘要 ( )   PDF (608KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    经典路由协议LEACH采用自适应分簇算法,簇头与基站直接通信,因此一旦二者距离较远,则这种单跳传输方式将消耗较多能量,并最终导致整个网络运行失效。提出一种改进的基于能量优化的路由协议ANTLEACH,该协议将蚁群优化算法融入到簇头选路过程中,重点引入引力度函数概念对蚁群选择概率公式和信息素更新规则进行改进,充分考虑簇头节点的剩余能量,在簇头与基站之间找到一条能量最优路径,变单跳为多跳传输方式。仿真结果表明该协议有效地降低了节点能耗,延长了网络的生存时间,并保证了整个网络负载的平衡。
    传输速率感知的机会路由候选路由节点选择和排序
    陈伟 魏强 赵玉婷
    2011, 31(11):  2895-2897.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02895
    摘要 ( )   PDF (482KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    以期望传输时延为度量指标,提出了传输速率感知的机会路由候选路由节点选择和排序算法。分解机会路由为节点到其候选路由节点集的anycast传输和候选路由节点集到目的节点的剩余机会路由传输,迭代计算节点的机会路由最小期望传输时延,根据最小期望传输时延选择和排序候选路由节点。模拟实验结果表明,提出的机会路由候选路由节点选择和排序算法能明显提高机会路由的传输性能。
    基于蚁群的无线传感网最大化生存时间路由
    陈友荣 俞立 董齐芬 洪榛
    2011, 31(11):  2898-2901.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02898
    摘要 ( )   PDF (733KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为提高无线传感网的生存时间,对基于蚁群算法的最大化生存时间路由(MLRAC)进行了研究。该路由利用链路能耗模型和节点发送数据概率,计算一个数据收集周期内节点总能耗。同时考虑节点初始能量,建立了最大化生存时间路由的最优模型。为求解该最优模型,在经典蚁群算法的基础上,提出修正的蚁群算法。该算法采用新的邻居节点转发概率公式、信息素更新公式和分组探测方法,经过一定的迭代计算获得网络生存时间的最优值和每个节点的最优发送数据概率。最后,Sink节点洪泛通知网络中所有节点。节点根据接收到的最优概率,选择数据分组未经过的邻居节点发送数据。仿真实验表明,经过一定时间的迭代,MLRAC的生存时间可以收敛到最优值。该算法能延长网络生存时间,在一定的条件下,MLRAC算法比PEDAP、LET、Ratio-w、Sum-w等算法更优。
    水声传感器网络中基于改进时分多址技术的MAC协议
    熊鹏
    2011, 31(11):  2902-2904.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02902
    摘要 ( )   PDF (631KB) ( )  
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    海洋信道信号传输条件恶劣,水声传感器网络(UASN)的媒体访问控制协议(MAC)要能可靠且有效的工作面临极大的挑战。针对水下分组转发高传输延时和延时的起伏特性,提出了一个利用改进时分多址技术的媒体访问控制协议(W-MAC)。W-MAC通过简化的信号传输同步过程,利用“延缓时间”作为节点的实际数据传送时间,采用具有睡眠策略的监测时间来避免数据碰撞等一系列措施,使W-MAC协议在适应复杂的水下信号传送环境的同时,把能量开销限制在一个合理的水平。仿真实验表明,在水声信道条件下该协议可有效地改善网络性能。
    改进的CHOKe公平性主动队列管理算法
    田硕 高仲合
    2011, 31(11):  2905-2908.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02905
    摘要 ( )   PDF (576KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对主动队列管理算法中的CHOKe算法对非响应流的惩罚力度不够、精确度不高的问题,提出一种新的惩罚非响应流算法——LRU-CHOKe。该算法以最近最少使用(LRU)击中取代CHOKe击中,提高CHOKe击中的有效性;利用路由器队列击中,自适应丢包,并结合新的丢包策略来加强对非响应流的惩罚,从而提高网络带宽公平性。仿真结果表明,LRU-CHOKe相比CHOKe和HCHOKe算法能更加有效地惩罚非响应流,实现更为公平的带宽分配。
    认知无线网络中基于价格的频谱共享模型
    杨慧慧 邱晶
    2011, 31(11):  2909-2911.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02909
    摘要 ( )   PDF (402KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为了使用户可以根据信道质量的变化动态调整带宽价格,从而改变用户收益,提出考虑用户移动性的频谱共享模型。该模型中信道质量随着用户的位置变化,主用户提出的带宽价格综合考虑所有次用户请求的带宽和信道质量的影响;同时,请求的带宽又受到带宽价格的制约,从而用户收益也随着用户位置而变化。仿真结果表明,在用户运动过程中,可以选择最佳位置使用户收益最大。
    多用户MIMO系统下的闭环调度算法及频谱性能分析
    郭丽丽 汪洋
    2011, 31(11):  2912-2914.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02912
    摘要 ( )   PDF (432KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为提高无线频谱资源的利用率,提出一种适应于多用户多输入多输出(MIMO)系统的闭环调度算法。该算法结合多用户的贪婪调度技术、物理层的自适应调制与链路层的自动重传技术,在多天线分集与多用户分集的共同作用下,系统频谱性能显著增强。考虑反馈信道存在延时的实际情况,推导了系统在延时信道条件下的频谱效率表达式。仿真结果证实,该算法在多用户系统中受延时影响较小,更适合应用于多用户MIMO系统。
    认知无线电中的新型自适应动态信道分配算法
    龙吟 殷亨静 朱江 李方伟
    2011, 31(11):  2915-2917.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02915
    摘要 ( )   PDF (601KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    根据授权用户的业务特点,提出采用混合泊松分布对授权用户业务进行建模,通过采用最大期望(EM)算法估计混合泊松分布模型的参数从而达到对信道的空闲时长的概率密度估计的目的,并提出了基于估计结果的信道分配方案。仿真结果表明所提出的方案能有效降低冲突率和提高吞吐量,且具有良好的实用性和灵活性。
    电力线载波通信定时同步算法及其FPGA实现
    何世彪 吴红桥 王杰强 席亚明
    2011, 31(11):  2918-2921.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02918
    摘要 ( )   PDF (564KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    基于电力线载波通信G3技术标准下的物理层协议,针对电力线上噪声干扰较大,造成帧同步有虚警现象,符号定时同步尖峰幅值随信号衰减变化以及尖峰的旁瓣超过门限等缺点,提出了准确性更高、占用硬件资源相对较少的电力线载波通信帧同步与符号定时算法。通过算法仿真,表明该算法在信噪比较低时,具有门限自适应性,能够克服旁瓣的干扰,并易于硬件实现的特点。在一发一收两块现场可编程门阵列(FPGA)开发板上验证,提出新的帧同步、符号定时算法和硬件实现方案,实现了对电力线载波通信的正交频分复用(OFDM)基带系统进行实时、连续、准确的定时同步。
    基于形态学梯度的信号噪声分离算法
    严天峰 马睿
    2011, 31(11):  2922-2925.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02922
    摘要 ( )   PDF (582KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    在频谱参数自动测量中,传统的基于阈值的信号噪声分离方法对于具有不平坦背景噪声的频谱难以取得满意的分离结果。针对这一问题,提出了一种基于形态学梯度的信号噪声分离算法,通过检测信号的边缘实现信号噪声分离。实验结果证明,该算法能够较好地处理背景噪声起伏不平的频谱,分离结果与传统方法相比有较大的改善。
    基于小波和高阶累积量的数字调制识别算法
    李世平 陈方超
    2011, 31(11):  2926-2928.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02926
    摘要 ( )   PDF (583KB) ( )  
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    利用基于高阶累积量的数字调制识别算法对数字调制信号进行分类识别时,六阶及六阶以上累积量的计算过于复杂,且多进制频移键控(MFSK)与8PSK信号各阶累积量的值均相等,直接计算无法识别。针对此问题,提出了一种基于小波和高阶累积量相结合的分类算法,先对MFSK与8PSK信号进行小波变换,再利用四阶累积量进行识别。实验证明,利用该算法所提取的特征参数能有效抑制高斯白噪声,除了识别2ASK/BPSK,4ASK,2FSK,4FSK,QPSK,8PSK信号外,还可识别16QAM,并且计算量小,易于实现。当信噪比大于等于3dB时,总体识别率达到96%。与已有算法相比,仿真结果证明了该算法的优越性。
    计算机软件技术
    区域耦合状态转移概率化元胞自动机模型
    黄光球 沈小刚
    2011, 31(11):  2929-2935.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02929
    摘要 ( )   PDF (1193KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对多区域系统内部各个子区域属性的差异化,提出多区域耦合状态转移概率化元胞自动机模型。在该模型中,运用区域耦合原理和耦合区域信息交换规则来构造元胞自动机(CA)模型的演化规则,实现局部子区域之间的信息交换,运用不同类型的元胞自动机模型对子区域分别建立不同的CA模拟模型,并用概率化方法处理模拟模型中元胞状态的转化,实现各个子区域状态的演化。实验表明,子区域在保持自身演化形态相对独立的同时,通过边界区域耦合进行演化连接,各个子区域内的元胞能与其边界耦合区域内的元胞保持一种相对稳定的有序形态,且一个子区域的影响能在一定程度上传递到其他子区域内。该模型能很好地处理大规模复杂区域环境下的空间演化模拟。
    用于多核嵌入式环境的硬实时任务感功调度算法
    敬思远 佘堃 钟毅
    2011, 31(11):  2936-2939.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02936
    摘要 ( )   PDF (733KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    充分考虑当前CMOS多核嵌入式处理器片上仅提供全局动态电压缩放(DVS)支持以及亚纳米时代后CMOS处理器泄露功耗不可忽视的现状,提出一种新的多核嵌入式环境中的硬实时任务感功调度算法GRR&CS。算法通过基于贪心法的静态任务划分,基于全局资源回收利用和任务迁移的动态负载均衡,以及动态核缩放三个步骤实现整体能耗的降低,并同时保证实时任务的可调度性约束。实验表明,提出的算法相比较现有算法多节省14.8%~41.2%的能耗。
    云存储环境下基于分散式服务器的Erasure Code算法
    葛君伟 李志强 方义秋
    2011, 31(11):  2940-2942.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02940
    摘要 ( )   PDF (422KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    基于单服务器的Erasure Code算法,在网络中存在大量用户访问系统,容易导致系统效率低的问题。为此,提出一种基于分散式服务器的算法,通过对原数据进行分割编码来实现数据块的冗余存储。实验结果表明,该算法能够确保云存储环境下数据的可靠性与保密性,较好地避免单服务器负载过重,同时提高了系统的吞吐量和资源利用率。
    基于FPGA的正则表达式匹配算法综述
    唐球 姜磊 谭建龙 刘金刚
    2011, 31(11):  2943-2946.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02943
    摘要 ( )   PDF (670KB) ( )  
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    分析了基于硬件正则表达式匹配的优势,介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)的正则表达式匹配算法的基本思想和设计方法,从匹配速度和资源利用率两个技术指标的角度对现有算法进行分类,综述了当前的主流算法并分析了其优缺点,最后论述了目前基于FPGA正则表达式匹配算法设计的难点并展望了未来研究的发展趋势。
    XML与功能块相结合的设备描述方案
    马振芳 冯冬芹
    2011, 31(11):  2947-2949.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02947
    摘要 ( )   PDF (609KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对现有的设备描述方案的复杂性和不可通用性,研究了基于XML的设备描述语言和应用于现场自动化的以太网标准(EPA)功能块,提出一种将设备描述语言和功能块相结合的设备描述新方法。将不同厂商生产的EPA设备的属性分为几大类,其中的功能属性按照功能块的结构划分,使模拟功能块的描述与现场设备功能块的描述相对应,并将这种方法应用到了EPAConfiguration组态软件中,实现了功能块和设备描述对现场设备的综合描述,有利于设备的管理和控制。
    信息安全
    无线网络下可信移动节点接入认证方案
    孙丽娜 常桂然 王兴伟
    2011, 31(11):  2950-2953.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02950
    摘要 ( )   PDF (655KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    将基于属性且无可信第三方的平台验证协议以及基于身份的加密协议应用到无线网络环境下节点接入认证模型中,提出一个无线网络环境下的可信移动节点接入认证方案。与现有的认证方案相比,基于可信平台的移动节点接入认证方案主要有以下特点:1)在验证移动节点用户身份的同时也验证了移动节点的平台身份;2)不仅提供了移动节点和网络代理间的双向认证,还提供了移动节点间的双向认证。分析表明,改进后的方案满足接入节点身份的匿名性。
    基于身份的无线传输层安全握手协议改进方案
    谌双双 陈泽茂 王浩
    2011, 31(11):  2954-2956.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02954
    摘要 ( )   PDF (453KB) ( )  
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    现有无线传输层安全(WTLS)协议主要基于数字证书构建,存在通信与计算开销较大、未对服务器证书的有效性进行在线验证等不足。以基于身份的密码体制思想,综合运用基于身份的加密(IBE)、基于身份的签名(IBS)及基于身份的密钥协商(IBAKA)等机制,提出了一种基于身份的密码系统(IBC)的WTLS改进协议。改进协议以身份标识为核心,以传递身份标识代替传递证书,使用IBE、IBS及IBAKA分别完成加密、签名及密钥协商等操作,并在密钥计算中融入了加密者的身份信息,使得密文具有消息源的可认证性。对改进协议的安全性及效率的分析表明,改进协议在确保安全的前提下降低了通信开销。
    离散时间下混合型良性蠕虫的建模仿真分析
    林锦贤 林军青
    2011, 31(11):  2957-2960.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02957
    摘要 ( )   PDF (791KB) ( )  
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    为了更好地刻画良性蠕虫的传播过程,采用了离散时间模型。在离散时间下,考虑恶性蠕虫和良性蠕虫传播对网络的影响,对混合型良性蠕虫的传播过程进行分析和数学建模,通过仿真验证传播模型,并引入泰勒公式对关键参数进行分析比较。理论分析和仿真实验表明,在混合型良性蠕虫释放时间和网络性能一定的条件下,存在一个临界值使得切换时间最佳,而网络敏感度足够小时,不同的切换时间对感染类主机数量的变化几乎没有影响。
    用于网络入侵检测的模式匹配新方法
    樊爱京 杨照峰
    2011, 31(11):  2961-2964.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02961
    摘要 ( )   PDF (740KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对新一代网络入侵检测系统(NIDS)的创建需要先进的模式匹配引擎,提出一种模式匹配的新方案,利用基于硬件的可编程状态机技术(B-FSM)来实现确定性处理过程。该技术可以在一个输入流中同时获取大量模式,并高效地映射成转换规则。通过对网络入侵检测系统中普遍采用的规则集(Snort)进行实验,实验结果表明该方法具有存储高效、执行速度快、动态可更新等特点,可以满足NIDS的需要。
    基于流身份识别的P2P流量检测
    焦程波
    2011, 31(11):  2965-2968.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02965
    摘要 ( )   PDF (731KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    网络地址翻译器转发的混合流与P2P数据流呈现相似的流量外部特征。实际测试结果显示,如果数据捕获点位于网络地址翻译器之后,当前P2P流量特征识别方法(TLI)因为没有对网络地址翻译器(NAT)转发混合流进行区分而将导致虚警和漏报情况。为了解决此类问题,提出了基于流身份识别的P2P流量检测方法,首先通过分析IP标识时间序列完成对NAT转发混合流中源自不同设备数据流的身份识别,在此基础上采用流量特征检测P2P流量。以当前主要的P2P应用为例进行测试,结果说明,利用该方法可以有效识别NAT混合流中的P2P流量,较大幅度降低虚警率和漏报率。
    隐藏访问策略的属性基加密机制
    陈勤 马丹丹 张金漫 党正芹
    2011, 31(11):  2969-2972.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02969
    摘要 ( )   PDF (560KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    在属性基加密方案中,加密者通常把访问策略与密文一起发送给用户,但有时访问策略本身就是敏感信息,需要保密。提出一种新的较高效的匿名访问属性基加密方案,在加密过程中通过隐藏部分子集值以使授权用户有效密文和非授权用户无效密文不可区分,在对称双线性群组的基础上实现了访问匿名。与同类的匿名访问方案比较,新方案减少了双线性对和幂运算的次数,提高了算法的效率,并缩短了分析密文、密钥等的长度。分析结果表明,该算法可以在保持现有公共参数不变的情况下增加新的属性,增强了系统的灵活性。同时可证明新方案在双线性判定性假设下的安全性。
    基于带符号双基数系统的抗功耗攻击方案算法
    王正义 赵俊阁
    2011, 31(11):  2973-2974.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02973
    摘要 ( )   PDF (440KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究安全芯片中椭圆曲线密码抗功耗攻击的方案,由于芯片的资源受限,所以主要从提高计算效率和抵御多种功耗攻击两个方面进行分析。利用贪婪算法对密钥重新编码减少密钥编码长度,以提高运算效率,并结合抗功耗攻击的基点掩码算法,给出一种基于双基数系统标量乘算法的抗功耗攻击方案。经安全性分析,该方案可以抵御多种功耗攻击,并且椭圆曲线密码算法在芯片中具有较高的计算效率。
    基于逆向技术的恶意程序分析方法
    罗文华
    2011, 31(11):  2975-2978.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02975
    摘要 ( )   PDF (653KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    逆向分析是恶意程序分析的常用方法之一,在揭示恶意程序意图及行为方面发挥着其他方法无法比拟的作用。着重从启动函数、函数参数传递、数据结构、控制语句、Windows API等方面归纳总结恶意程序反汇编代码一般规律,并结合一起利用恶意程序窃取QQ账号与密码的真实案例说明快速准确定位关键信息的具体方法。
    一种辫群上代理签名方案
    左黎明 汤鹏志 刘二根
    2011, 31(11):  2979-2982.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02979
    摘要 ( )   PDF (617KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    辫群是构造对抗量子攻击的公钥密码系统的新平台,代理签名是原始签名者将他的签名权委托给代理签名者的一种签名体制,代理签名者代表原始签名者进行签名。提出了一种基于辫群上求根问题的代理签名方案,随后对协议的正确性、安全性、参数选择和效率进行分析,给出了随机预言机模型下的安全性证明。新的代理签名方案可以抵抗各种已知攻击。
    一个在线/离线签密方案的分析和改进
    李志敏 徐馨 李存华
    2011, 31(11):  2983-2985.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02983
    摘要 ( )   PDF (471KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    对Liu等人提出的基于身份的在线/离线签密方案(LIU J K, BAEK J, ZHOU J. Online/offline identity-based signcryption re-visited. Inscrypt'10: Proceedings of the 6th International Conference on Information Security and Cryptology. Berlin: Springer-Verlag, 2010:90-102)进行了密码分析和改进。研究了Liu方案的不可伪造性,证明了Liu方案不能抵抗自适应选择消息和身份攻击,是可伪造的,并提出了对Liu方案的一个修改方案。修改方案克服了Liu方案中存在的安全漏洞,是一个安全的基于身份的在线/离线签密方案。
    新的基于身份的代理重签密
    王会歌 王彩芬 曹浩 刘绍辉
    2011, 31(11):  2986-2989.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02986
    摘要 ( )   PDF (589KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    基于Chandrasekar等人提出的代理重加密签密方案(CHANDRASEKAR S, AMBIKA K, RANGAN P C. Signcryption with proxy re-encryption . http://eprint.iacr.org/2008/276),提出了一个新的基于身份代理重签密方案。该方案利用一个半可信代理人将一个基于身份的签密透明地转换为了另一个基于身份的签密,实现了签密的完全可转换:即同时实现了签密中保密功能和验证功能的转换,且签密的验证不需要明文信息的直接参与。在随机预言机模型下,基于计算性Bilinear Diffie-Hellman问题,证明了方案是IND-CCA2安全的。经效率和功能分析,结果表明该方案解决了Chandrasekar方案中验证功能未能转换的问题和签密的验证需要明文参与的问题。
    无对运算的无证书部分盲签名
    薛冰 景伟娜
    2011, 31(11):  2990-2993.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02990
    摘要 ( )   PDF (603KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    由于对运算的计算量较大,结合新的无证书的公钥密码体制,提出一种无需对运算的无证书部分盲签名方案。采用随机预言机模型,分析了新方案的安全性,结果表明,新方案满足不可伪造性和部分盲性。新方案基于离散对数问题和计算性Diffie-Hellman(CDH)假设,计算开销明显优于其他无证书部分盲签名方案,可适用于移动电子商务。
    一种新的双方认证密钥协商协议的安全性分析
    周四方
    2011, 31(11):  2994-2996.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02994
    摘要 ( )   PDF (465KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    2010年,Mohammad等人提出了一种新的双方认证密钥协商协议(MOHAMMAD Z, CHEN Y, HSU C, et al. Cryptanalysis and enhancement of two-pass authenticated key agreement with key confirmation protocols. IETE Technical Review, 2010,27(3):252-65)。新协议以较高的运算效率实现了参与者双方的身份认证和密钥协商。对该协议的单轮版本进行了安全性分析,通过模拟协议中某些信息丢失后协议双方的通信过程,发现如果协议中的一些秘密信息丢失,敌手可以发起信息泄露伪装攻击、密钥泄露伪装攻击和一般定义下的伪装攻击,也无法抵抗中间人攻击。这些攻击都可以使得敌手冒充合法参与者发起或回应会话。
    图形图像技术
    基于多尺寸特征融合的快速转码算法
    吕卓逸 贾克斌 萧允治
    2011, 31(11):  2997-3000.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.02997
    摘要 ( )   PDF (727KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为了降低H.264转码器的运算复杂度,满足视频转码实时应用的要求,提出一种结合多尺寸视频特征的快速视频转码帧内预测算法。首先利用二维直方图提取小尺寸视频中宏块的空间特性,结合双阈值的方法,选择Intra 16×16或Intra 4×4模式。然后从输入的视频码流中提取编码信息组成多维特征向量训练支持向量机(SVM)分类器模型,通过SVM建立大尺寸视频编码信息与小尺寸视频宏块编码模式之间的联系,进而对Intra 4×4中的9种模式进行细分。此算法减少了预测模式数量,实现率失真优化算法的提前终止,在高效转码的同时保证了转码后视频的高质量。
    H.264基本单元层码率控制的改进算法
    史春明 黄东军
    2011, 31(11):  3001-3003.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03001
    摘要 ( )   PDF (426KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对H.264码率控制标准算法中对基本单元的平均绝对差(MAD)值预测时只利用了时间相关性而使预测结果不够精确的缺陷,提出一种基本单元层码率控制的改进算法。该算法同时考虑时空相关性来提高MAD值预测精度,并运用时空方向MAD值变化趋势来动态修正MAD预测值。实验结果表明,改进算法与JM8.6原算法相比,不仅能更精确控制码率,还能使平均亮度峰值信噪比(PSNR)得到提高。
    基于空间信息的可能性模糊C均值聚类遥感图像分割
    张一行 王霞 方世明 李晓冬 凌峰
    2011, 31(11):  3004-3007.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03004
    摘要 ( )   PDF (680KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    可能性模糊C均值(PFCM)聚类算法作为模糊C均值(FCM)聚类算法的一种改进算法,能在一定程度上克服FCM算法对噪声的敏感性;但由于PFCM没有考虑像元间的空间信息,对含有较大噪声的图像分割效果依然不理想。为此,提出一种新的基于空间信息的PFCM算法(SPFCM),克服了PFCM算法对含有较大噪声的图像分割效果不佳的缺点。通过对人工图像和IKONOS遥感图像进行分析,结果表明,SPFCM算法无论是在视觉上还是在分割正确率上都优于传统的FCM算法、PFCM算法及两种加入空间信息的FCM算法;对于含有高斯噪声和盐椒噪声的图像,平均分割正确率高达99.71%,是一种去噪效果较好的图像分割算法。
    基于改进的灰度对比度函数的自动对焦方法
    黄伟琼 游林儒 刘少君
    2011, 31(11):  3008-3009.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03008
    摘要 ( )   PDF (457KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    在影像测量仪的自动对焦系统中,针对影像测量快速精确的要求,对灰度对比度函数进行改进。利用正焦图像比离焦图像灰度变化过渡范围小的特点,通过计算灰度平均变化值,结合灰度变化次数进行对焦。实验对比表明,这种改进的灰度对比度函数,计算时间复杂度较简单,对焦灵敏度高。在影像测量仪的自动对焦系统中,比其他方法具有更快的对焦速度和更高的对焦准确度,且具有良好的稳定性。
    基于序列图像的摄像机自标定方法
    吴庆双 付仲良 孟庆祥
    2011, 31(11):  3010-3014.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03010
    摘要 ( )   PDF (806KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    提出了一种新的结合摄影测量和计算机视觉相关理论的摄像机自标定方法。首先通过序列图像的匹配点对,利用计算机视觉理论中的8点法求得摄像机基础矩阵F,通过矩阵F利用Kruppa方程求得矩阵C,对矩阵C进行Cholesky分解得到摄像机的内参数矩阵K,然后将求出的内参数作为初始值,利用摄影测量理论进行相对定向和绝对定向,最小二乘前方交会计算得到匹配点对的三维空间坐标,最后由匹配点对的三维空间坐标及其图像坐标,采用三维直接线性变换和光束法平差方法解算出摄像机内、外参数及畸变系数。该方法不依赖于特定的场景几何约束条件,只要序列图像之间有匹配点对,就可以进行自标定工作,具有广泛的适用性。模拟数据和真实图像的实验结果表明:该方法计算过程简单,标定精度高,是一种值得借鉴的摄像机自标定方法。
    基于图像变换系数稀疏性的去噪处理
    李睿 何坤 周激流
    2011, 31(11):  3015-3017.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03015
    摘要 ( )   PDF (696KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为解决传统图像去噪算法存在边缘纹理信息损失的问题,根据图像平滑区域离散余弦变换(DCT)非零系数个数较少的特点,提出了基于图像变换域稀疏表示的去噪算法:首先依据l2范式将图像的相似区域块构成块群;然后对块群中的各块进行DCT。由变换域系数的稀疏性,利用阈值进行首次去噪。为进一步去除噪声,对块群进行主成分分析(PCA),提取块群PC分量,运用PC分量对块群进行分析处理;最后把处理后的图块结合Kaiser窗口返回到原图像中,得到去噪后的图像。与传统去噪相比,该方法在去噪过程中保留了边缘纹理信息,抑制了该信息对去噪的影响,提高了图像的视觉效果。
    基于递归滤波的边缘检测算法
    薛寺中
    2011, 31(11):  3018-3021.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03018
    摘要 ( )   PDF (550KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对包含不同程度噪声数字图像的边缘检测问题,提出了两种建立在房顶型模糊边缘模型基础上的平滑和边缘检测滤波器。首先用这些滤波算子以三阶递归的形式实现图像的平滑及梯度计算,再进行非极大值抑制及双阈值的边缘检测连接。实验结果表明,该方法得到的梯度图像均比Canny和Deriche滤波算子清晰,所得边缘图像也更加完整,检测时间也少于其他方法。
    基于视觉注意机制与区域结构相似度的图像融合质量评价
    任仙怡 刘秀坚 胡涛 张基宏
    2011, 31(11):  3022-3026.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03022
    摘要 ( )   PDF (859KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对目前图像融合质量客观评价与主观评价结果一致性不高的问题,结合人类视觉注意机制和区域计算方法对EFQI指标进行改进,提出了一种基于视觉注意机制(VAM)与区域结构相似度的图像融合质量评价指标。该指标充分考虑了人类视觉感兴趣区域和人眼对区域信息敏感的特性,使用方差显著图与视觉显著图相结合的加权方法对图像中的显著区域赋予更大的权值,并采用更符合人类视觉特性的区域计算方法求取融合结果图像和源图像在各区域上的结构相似度以评价融合质量。用该指标评价10种不同融合算法的融合结果图像并与主观评价结果进行相关性分析,分析结果表明该方法相比传统的评价指标能更有效地反映融合图像质量,与主观评价结果一致性更高。
    工业CT三维图像曲面面积与内腔体积的测量
    2011, 31(11):  3027-3030.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03027
    摘要 ( )   PDF (580KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    三维工件尺寸参数的测量,是从工件出发获得设计图纸的逆向工程的基础。但工件内部结构特别是封闭内腔的测量用传统测量方法难于实现。研究了基于工业CT的三维图像曲面面积与内腔体积测量的算法,针对工业CT断层图像,用C-V方法分割,在得到目标区轮廓点的基础上,计算面积与体积。为了使得到的曲面平滑,计算曲面上点到形心的距离并用高斯卷积进行轮廓滤波再测量。实验结果表明:该方法与传统的先图像去噪再分割测量的方法相比,有较好的测量精度。
    反求工程中基于属性邻接图的凸块特征提取
    宋良浩 刘光帅 李柏林 张莉
    2011, 31(11):  3031-3034.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03031
    摘要 ( )   PDF (779KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    反求工程(RE)中组合特征提取有利于提高建模精度及捕捉原始设计意图,但目前对于组合特征的研究还不够深入。为了从点云数据中直接提取凸块类组合特征,提出了一种反求工程中基于属性邻接图的凸块特征提取方法。首先使用基于属性邻接图的方法识别出凸块特征;接着提取凸块特征基本参数并判断识别出凸块特征的类型。实例结果表明,该方法能直接、高效地从点云数据中提取出不同类型凸块特征。
    基于图形变换的人体经络可视化
    李鹏锋 陈新
    2011, 31(11):  3035-3037.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03035
    摘要 ( )   PDF (498KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    提出了一种可以检测并直观表示人体经络分布的实时定位和显示方法。首先,利用多通道经络阻抗检测仪和磁定位跟踪仪确定人体体表经络点的位置,获取经络点的三维信息;其次,对场景摄像机进行标定,并将其结果和经络点的三维信息通过图形变换技术变换到统一的世界坐标系下,获取摄像机的投影矩阵H;最后,根据该投影矩阵H,将经络点三维信息投影到二维图像上,形成二维经络线,并将其融合于场景摄像机拍摄的人体体表实时图像上,实现人体经络的可视化。测试结果表明,该方法能够准确有效地定位和显示人体经络。
    基于Word Spotting技术的蒙古文古籍图像检索中的特征选择
    魏宏喜 高光来
    2011, 31(11):  3038-3041.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03038
    摘要 ( )   PDF (630KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    设计了一个基于word spotting技术的蒙古文《甘珠尔经》图像检索的系统框架。在充分分析了蒙古文《甘珠尔经》中手写单词图像特点的基础上,提出了采用轮廓特征、投影特征和笔划穿越数目来表示单词图像。在由5500个单词图像构成的数据集上进行对比实验,确定了最佳的特征组合,平均准确率(MAP)能达到78.79%,R-Precision能达到73.01%。实验结果表明,所选择的特征是合理的、有效的。
    复杂运动状态的视频目标跟踪自适应切换算法
    戴万长
    2011, 31(11):  3042-3044.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03042
    摘要 ( )   PDF (547KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对实际环境中运动目标的状态转移模型以及随机噪声分布存在的不确定性,提出了一种适用于复杂运动状态的视频目标跟踪算法。该算法同时结合了Kalman滤波(KF)实时性好的优点,以及粒子滤波(PF)能同时处理非线性、非高斯滤波问题的优点,通过对Kalman滤波性能进行分析,定义了评价滤波性能优劣的参数并作为判断条件,实现了不同运动状态下Kalman滤波和粒子滤波自适应切换。通过实验表明该方法在目标运动状态发生显著变化时仍能够实现稳定跟踪,同时具有较高的跟踪精度。
    基于层次语义的图像分类方法
    孔英会 苏亮
    2011, 31(11):  3045-3047.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03045
    摘要 ( )   PDF (477KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为了更好地实现基于语义的图像检索,结合了颜色、纹理和形状的综合特征来表示图像,将它们作为支持向量机(SVM)的输入向量,对图像类进行学习,建立图像底层特征和高层语义的关联。采用综合特征表示图像,提高了分类正确率。同时按照分语义层次的方式组织图像库,实现图像的语义分层表示,用各层次的关键词来联合表示图像的语义信息。结果表明,可以在具有较好分类正确率的情况下,使图像具有更全面的语义表示。
    面向小波域的加权分数阶微积分图像数字水印新算法
    刘磊 苗启广 石程
    2011, 31(11):  3048-3052.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03048
    摘要 ( )   PDF (850KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对现有加密技术易被破解,算法缺乏初值敏感性的问题,提出了一种采用分数阶微分和交换小波变换系数的图像数字水印的新算法。该算法充分利用了分数阶微分阶次具有极强的敏感性的特点,首先采用分数阶Cauchy公式对正弦信号做两个不同阶次的微分,同时将微分信号分别采样后加权叠加成伪随机序列;然后用此伪随机序列置乱水印,通过交换Haar小波分解的载体图像的高频系数将置乱水印嵌入载体图像。实验结果表明,提出的新算法能经受多种常见图像处理的攻击,具有较强的鲁棒性和较好的不可见性,能够实现较好的图像数字水印效果。
    基于时空混沌系统的图像分组加密算法
    郑洪英 李文杰 肖迪
    2011, 31(11):  3053-3055.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03053
    摘要 ( )   PDF (471KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对一般图像加密算法不能并行化运行的缺陷,提出一种新的基于耦合映象格子(CML)和分组加密技术的图像加密算法。首先对图像一部分进行分组,并迭代混沌系统,产生与图像分组数相同数目的混沌序列。使用混沌序列值与图像分组部分进行混合操作,其操作结果用来对图像另一部分进行加密。所提算法能够并行地实现图像加密,并可用于彩色图像加密。实验表明该加密算法计算简单,易于实现,密钥敏感性强,在安全性和效率上也有很好的表现。
    基于人类视觉系统和离散小波变换的彩色图像水印
    张亮亮 陈秀宏
    2011, 31(11):  3056-3059.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03056
    摘要 ( )   PDF (656KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为了扩大数字水印的适用范围,提出一种基于人类视觉系统(HVS)和离散小波变换(DWT)的彩色图像数字水印算法。首先利用混沌加密算法把一个有意义的二值图像加密成水印;然后将彩色图像从RGB色彩空间转换到YCbCr空间,提取Y分量,对Y分量进行一级离散小波变换;最后求出低频分量LL1的视觉掩蔽值,根据视觉掩蔽值,将水印嵌入到彩色图像的Y分量的低频小波系数域上。实验结果表明,该算法具有较好的不可见性和鲁棒性。与以往的基于YCbCr颜色空间的算法相比,该算法具有更好的不可见性和鲁棒性。
    数据库技术
    改进的基于符号数据的协同过滤推荐算法
    郭均鹏 陈莹莹
    2011, 31(11):  3060-3062.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03060
    摘要 ( )   PDF (667KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    随着用户和资源种类的不断增加,评价矩阵的稀疏性问题越来越突出,严重影响了推荐系统的推荐质量。奇异值分解(SVD)是一种对数据进行降维处理的方法,符号数据分析(SDA)是一种处理海量数据的全新数据分析思路。提出一种改进的基于符号数据的协同过滤推荐算法,即将奇异值分解和符号数据分析方法结合起来运用到推荐系统中。在EachMovie 数据库集上的实验结果表明该算法在数据稀疏时的推荐质量明显优于传统的推荐算法。
    非线性组合的协同过滤推荐算法
    李国 张智斌 刘芳先 姜波 姚文伟
    2011, 31(11):  3063-3067.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03063
    摘要 ( )   PDF (814KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    协同过滤是目前最流行的个性化推荐技术,但现有算法局限于用户项目评分矩阵,存在稀疏性、冷开始问题,邻居相似性只考虑用户共同评分项目,忽略项目属性、用户特征相关性;同等对待用户不同时间的兴趣偏好,缺乏实时性。针对这些问题,提出一种非线性组合的协同过滤算法,改进基于项目属性、用户特征的邻居相似性计算方法,获得更加准确的最近邻居集;初始预测评分填充矩阵,以增强其稠密性;最终预测评分增加时间权限,使用户最新兴趣权重最大。实验表明,该算法通过有效降低稀疏性、冷开始和实现实时推荐,提高了预测精度。
    PPStream点播系统主动测量方法与用户特性分析
    郝正鸿 陈兴蜀 王海舟 胡鑫
    2011, 31(11):  3068-3071.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03068
    摘要 ( )   PDF (792KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用被动测量技术分析了PPStream点播系统的节点发现和分发协议,研究了视频缓冲图(Buffer-Map)的结构特点和主要功能,在此基础上设计并实现了一款用于获取PPStream点播节目用户Buffer-Map信息的分布式主动测量爬虫系统,使用该爬虫对PPStream点播系统的用户观看行为进行了分类统计,首次提出了用户观看粘度的概念并做量化统计分析,发现用户观看粘度与平均观看长度成正比,与累计概率曲线斜率成反比。
    不同类变量下属性聚类的朴素贝叶斯分类算法
    彭兴媛 刘琼荪
    2011, 31(11):  3072-3074.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03072
    摘要 ( )   PDF (416KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    朴素贝叶斯(NB)分类算法虽是一种简单且有效的分类方法,但其条件属性独立性假设忽略了属性变量间存在的相关性。考虑到条件独立性假设对分类效果的影响,提出一种新的将条件属性进行聚类的分组技术,不仅避免了传统朴素贝叶斯算法假设各条件属性间独立的这一缺陷,而且反映出了在不同类别情况下条件属性间具有的不同依赖程度。经过对UCI的几个数据集的仿真实验,结果表明了新算法的有效性。
    改进的基于知网的词语相似度算法
    王小林 王义
    2011, 31(11):  3075-3077.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03075
    摘要 ( )   PDF (635KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    词语相似度计算在文本分类、问答系统、机器翻译、文本聚类等有着广泛的应用。词语相似度计算的研究工作一般都是基于《知网》的义原的层面上,根据义原之间的距离和义原本身的层次深度,进行词语相似度的计算。基于以上研究,提出了一种新的改进的词语相似度算法,首先根据义项中各类义原的个数不同,提出了一种新的变系数义项相似度计算方法;其次从词性的角度,认为词语义项中的不同词性对词语相似度的贡献度不同,剔除不同词性义项之间的组合。实验结果证明,改进的算法结果在原有基础上得到较好的提升,大幅度降低了相似度计算的复杂度,提高了运算效率。
    路网中移动对象快照K近邻查询处理
    卢秉亮 刘娜
    2011, 31(11):  3078-3083.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03078
    摘要 ( )   PDF (957KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    扩展了一种支持路网中移动对象的位置相关查询框架的功能,利用存在磁盘上的R树来存储网络连通性和一种基于内存的网格结构来维持移动对象的位置更新,提出了基于范围查询(MNDR)的快照K近邻查询算法(SKNN),对空间中的任意一条边,分析可能受影响的最大数量和最小数量的网格单元格,说明用于快照范围查询处理的搜索空间的最大范围,预估包含查询结果的子空间,使用这个子空间作为范围调用MNDR来有效地计算路网中查询点的KNN POI,降低I/O成本,缩短查询时间。通过实验对比,当规模扩展到数十万的移动对象时,SKNN比种有效查询处理空间网络数据的预计算方法S-GRID有更好大的系统吞吐量。
    读者借阅多维关联规则挖掘模型的建立与分析
    王家胜 牟肖光
    2011, 31(11):  3084-3086.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03084
    摘要 ( )   PDF (530KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为深入了解高校图书馆读者对文献资源的需求规律,提取了图书馆业务数据库中的读者借阅记录,将原始数据经过预处理流程获得读者借阅事务集,以Clementine 12.0为平台,建立了读者借阅多维关联规则挖掘模型。以青岛农业大学图书馆2007-2010年间读者借阅历史数据为基础,应用所建挖掘模型实例分析了读者身份、读者专业、图书类型等之间关联关系。根据获得关联规则可以深入了解读者需求,为读者提供个性化主动服务提供理论依据。
    基于ID3算法的机械制造业决策应用
    鲁钊 陈世平
    2011, 31(11):  3087-3090.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03087
    摘要 ( )   PDF (617KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对机械制造业中质量管理不规范、决策效率偏低问题,以典型的机械制造企业为切入点,运用ID3决策树算法,以数据挖掘跨行业标准过程(CRISP-DM)对其质量管理信息进行数据挖掘。利用基于信息增益率的计算分类技术,生成了决策树模型,并将该模型在企业资源计划(ERP)中进行了初步实现。通过测试分析,该模型能有效提高管理决策效率,规范处理流程。
    人工智能
    基于强度Pareto进化算法的有约束并联混合动力汽车多目标优化
    于新宝 李少波 杨观赐 璩晶磊 钟勇
    2011, 31(11):  3091-3093.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03091
    摘要 ( )   PDF (606KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    将混合动力系统多目标优化问题转化为单目标优化问题进行求解需要设置权系数。为避免设置权系数,研究基于强度Pareto进化算法(SPEA2)的有约束并联式混合动力电动汽车(PHEV)参数优化方法。该方法基于Pareto支配性原理判定候选方案的优劣,采用ADVISOR仿真PHEV,并将仿真所得的燃油消耗量与污染物排量作为候选方案的目标值。实验结果表明,该方法所获得的控制策略与传动系统参数,在提高PHEV工作效率、整车性能及降低燃油消耗与污染物排放等方面效果显著。
    基于带收缩因子的粒子群优化算法的二重数值积分
    施美珍 林健良
    2011, 31(11):  3094-3096.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03094
    摘要 ( )   PDF (417KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    提出了基于带收缩因子的粒子群优化(PSO-CF)算法求解二重数值积分的方法。PSO-CF算法初始时在积分区域内随机选取一定的分割点,粒子的速度采用收缩因子进行更新,粒子将朝着更好的位置移动。该算法基于分割后的每一个小矩形的4顶点和4内点及中心点定义适应值,用来评价粒子的优劣,通过反复迭代优化粒子。PSO-CF算法对最优粒子采用复化4内点公式计算二重数值积分。仿真实例表明,该算法积分精度较高,效果良好。
    多策略多参数并行差分进化算法
    曲福恒 胡雅婷 杨勇 孙爽滋 苑丽红
    2011, 31(11):  3097-3100.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03097
    摘要 ( )   PDF (575KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对差分进化(DE)算法收敛早熟与计算效率不理想的问题,提出一种改进的差分进化算法。首先,在进化中同时并行多个策略与参数组合来提高个体多样性。其次,依据建立的评价指标自适应地调整组合来提高寻优效率。最后,把进化过程分为若干的子进程以避免前期优势组合不适应后期的问题。在10个标准测试函数上的实验结果表明,提出的算法与其他算法相比具有相对较好的性能。
    动态调整子种群个体的差分进化算法
    徐松金 龙文
    2011, 31(11):  3101-3103.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03101
    摘要 ( )   PDF (607KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    提出一种新的动态调整子种群个体数目的并行差分进化算法。基于种群个体的适应度值,该算法将种群个体分为三个子种群,分别用于全局搜索、局部搜索及二者的结合。在进化过程中,根据不同的搜索阶段自适应动态调整各子种群个体的数目。另外,不同子种群分别采用不同的变异策略,以协调算法的勘探和开采能力。数值实验结果表明该算法具有较好的寻优效果。
    窗口式蚁群序列分割算法
    刘会彬 何振峰
    2011, 31(11):  3104-3107.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03104
    摘要 ( )   PDF (619KB) ( )  
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    应用蚁群优化算法(ACO)对时间序列进行分割,为提高算法寻优效率,依据时间序列内在的连续性,采用信息素窗口式更新策略。依据序列连续性指导信息素进行窗口式的加强,从而使蚂蚁的正反馈机制得到增强,更利于蚂蚁的路径选择。实验结果表明,基于信息素窗口式更新策略的蚁群序列分割方法一定程度上可以加快算法收敛,同时可以有效地降低序列分割代价。
    适应文档检索的半监督多样本排序学习算法
    何海江 龙跃进
    2011, 31(11):  3108-3111.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03108
    摘要 ( )   PDF (621KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对标记训练集不足的问题,提出了一种协同训练的多样本排序学习算法,从无标签数据挖掘隐含的排序信息。算法使用了两类多样本排序学习机,从当前已有的标记数据集分别构造两个不同的排序函数。相应地,每一个无标签查询都有两个不同的文档排列,由似然损失来计算这两个排列的相似性,为那些文档排列相似度低的查询贴上标签,使两个多样本排序学习机新增了训练数据。在排序学习公开数据集LETOR上的实验结果证实,协同训练的排序算法很有效。另外,还讨论了标注比例对算法的影响。
    多障碍环境中移动机器人的光滑轨迹规划
    禹鑫燚
    2011, 31(11):  3112-3115.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03112
    摘要 ( )   PDF (649KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    根据轮式移动机器人参数化轨迹生成模型,结合多障碍物结构化环境中障碍物的建模,把其和参数化轨迹规划模型融合,得到了具有一般性的多障碍物环境中轮式移动机器人光滑轨迹规划模型;并利用最优化控制原理,建立了任意性能指标下,多障碍物环境中最优参数化轨迹生成模型。结合数值求解方法,推导了多障碍物环境中参数化轨迹规划非线性求解模型的求解方法。最后通过仿真验证了参数化轨迹规划求解模型的正确性。
    典型应用
    高性能计算机中电压调节模块阻抗特性研究
    姚信安 宋飞 胡世平
    2011, 31(11):  3116-3119.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03116
    摘要 ( )   PDF (466KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对高性能计算机中电源模块或子系统之间相互作用而导致的不稳定性问题,详细研究了多核处理器电压调节模块的输入输出阻抗特性。建立了电压调节模块的小信号模型和系统框图,求出了各种传递函数,设计了反馈补偿回路,并对开环和闭环阻抗特性进行了仿真和实际测量。仿真和测量结果为解决系统稳定性问题打下了基础。
    享乐型信息系统用户采纳的理论模型及实证检验
    刘鲁川 孙凯
    2011, 31(11):  3120-3125.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03120
    摘要 ( )   PDF (917KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    为了揭示用户对移动阅读这一享乐型信息系统接受的行为规律,以信息技术接受模型(TAM)为基本架构,通过理论分析和添加新的研究变量,构建了享乐型信息系统用户接受行为的理论模型,通过问卷调查的方法收集数据,采用SPSS、AMOS等技术进行数据处理、假设检验和结构分析,对模型进行了检验和修正。研究表明,电子服务质量对用户的感知有用性和易用性有正向的影响,从而弥补了TAM对外生性因素关注不足的缺憾;用户的沉浸体验对其使用态度和使用意图有正向的影响,从而突破了TAM理性行为的假设前提,将反映用户对享乐型信息系统的情感变量引入模型,扩展了信息技术接受模型。
    轨道交通无障碍换乘模式下的客流分配
    卢立能 刘建平
    2011, 31(11):  3126-3128.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03126
    摘要 ( )   PDF (453KB) ( )  
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    轨道交通线路上的途径客流是线路客流的重要组成部分,将无障碍换乘客流准确地分配到各途经线路可以给后续各项客流分析提供数据支持。参照公交线路起点—终点(OD)反推技术,把吸引权系数法引入轨道交通无障碍换乘模式下的线路客流分配中,根据不同线路的进出站客流数据定义吸引权系数,加权客流换乘次数和途径站点数,建立轨道交通无障碍换乘模式下的一种客流分配模型。实例验证表明,在应用此模型时,考虑客流高峰区间,合并不同时段区间下的计算结果,可以得到更好的精度。
    遥自主移动机器人系统设计及实现
    夏桂华 杨晟 蔡成涛
    2011, 31(11):  3129-3131.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03129
    摘要 ( )   PDF (672KB) ( )  
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    为了解决移动机器人在特定环境下自主性不强的问题,构建了自主移动机器人的遥操作控制系统。通过无线网络传输的通信方式实现了经过透视解算展开后的全景图像的传输和基于USB操纵杆的多功能远程控制平台的开发。详细介绍了机器人利用超声波传感器进行自主模糊避障的算法,利用USB操纵杆对机器人遥操作的程序实现,以及全景摄像头透视解算和视频压缩的方法。实验结果表明,构建的遥操作控制系统可以实现良好的人机交互,使移动机器人的自主性更强,更加智能化。
    基于Q值法的奖学金自动分配方案的设计与应用
    邵正隆 王悫 邹向荣
    2011, 31(11):  3132-3134.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03132
    摘要 ( )   PDF (501KB) ( )  
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    为了实现奖学金在各院系间分配的席位公平和金额公平,在借鉴Q值法思想的基础上,将不公平值的计算分别应用到席位和金额的分配中,采取先分配奖学金席位,再按奖项金额和院系已获奖金总额将具体奖项分配给具有席位的院系的多阶段分配方式。与其他三种分配方案的分配结果进行对比表明,该分配方案能够获得更加公平的分配结果。该方案已在清华大学研究生奖学金系统中得到了实际应用,并取得了良好的应用效果。
    基于多Agent的季节性商品动态定价算法
    陆慧
    2011, 31(11):  3135-3139.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03135
    摘要 ( )   PDF (686KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究两个提供商销售季节性商品时的最优定价策略问题。在性能势理论的基础上,针对季节性商品的特殊属性,建立两个提供商之间没有信息交互情况下的季节性商品的动态定价模型,并引入了Q学习算法和Wolf-PHC算法。通过仿真实验对DF方法定价,Q学习算法定价和Wolf-PHC算法定价进行比较,得到Wolf-PHC算法定价的优化效果更明显,适应性更强。
    基于熵的逼近于理想解的排序法空袭目标威胁度评估
    张旭东 彭杰 纪军
    2011, 31(11):  3140-3142.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03140
    摘要 ( )   PDF (457KB) ( )  
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    对空袭目标进行威胁评估是水面舰艇火力组织的基本依据,针对传统逼近理想解的排序法(TOPSIS法)在确定权重系数上的缺陷和不足,运用熵理论处理空袭目标的客观信息,确定目标各个属性权重,将权重运用到TOPSIS法模型中,提出了基于熵的TOPSIS改进算法,并将该算法应用于多目标威胁评估中。实例分析结果符合部队实际,证明了该算法是合理和有效的。
    实现非单调关联故障树PIS的联合技术
    罗泽林 任强 罗航
    2011, 31(11):  3143-3148.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03143
    摘要 ( )   PDF (796KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用“非正规”二元决策图(BDD)技术获取最小形割集 (MCS)可能存在掩盖非单调底事件作用的弊端”。以“继承”关键技术为基础,提出了用统一编码的“正规”BDD技术来获取非单调关联故障树的MCS。结合Q-M算法,研究了联合获取非单调关联故障树的质蕴涵集(PIS)的完整过程。实际例证表明,所述方法不但能够准确地析出非单调关联故障树的MCS,而且能够自动地获取其PIS。
    基于代数重构技术的对流层水汽层析
    王维 王解先
    2011, 31(11):  3149-3151.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03149
    摘要 ( )   PDF (574KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以上海地区GPS综合应用网为研究对象,研究了代数重构技术中的代数重构算法(ART)、乘法代数重构算法(MART)和联合迭代重构算法(SIRT)的理论,以及3种算法用于对流层水汽层析解算的可行性,并采用模拟仿真的方法进行实验讨论其有效性。通过模拟仿真实验发现,3种重构算法能够应用于对流层水汽的三维层析,收敛较快,结果比较可靠,能够给出水汽密度的空间分布以及垂直轮廓线,同时给出了松弛因子的合理取值范围,水汽密度初值的选取方法。
    蓝牙手机室内定位系统
    张浩 赵千川
    2011, 31(11):  3152-3156.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03152
    摘要 ( )   PDF (776KB) ( )  
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    设计并实现了一种基于蓝牙和Wi-Fi的低成本手机定位和信息发布平台。改进了已有蓝牙设备RSSI检测方案,能对多个手机同时定位;利用Wi-Fi和J2ME技术实现了手机对定位信息的接收和实时显示。实验结果表明系统具有定位准确、使用方便等特点,在目前硬件条件下为物联网应用提供了平台支持。
    船舶航行数据的相空间重构及混沌特性分析
    黄谦 李天伟 杨绍清 李正友
    2011, 31(11):  3157-3160.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03157
    摘要 ( )   PDF (728KB) ( )  
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    相空间重构是识别船舶航行中混沌现象的重要环节,会直接影响混沌分析的结果,也直接影响船舶航行控制的效果。为找出合适的重构方法,采用不同方法对船舶航行数据进行了相空间重构,对重构效果进行了比较。重构结果证明:对船舶航行数据,C-C方法重构的效果较好,而自相关&G-P方法效果略差。在相空间重构基础上运用多种方法进行定性与定量分析,结果在所采集航行数据中发现了较为明显的混沌特性,为进行船舶航行中的混沌控制提供了必要的数据基础和比较依据。
    基于3G网络的船载视频传输及保障系统
    翟霄宇 陈钊正 陈启美
    2011, 31(11):  3161-3164.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03161
    摘要 ( )   PDF (656KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    水体污染的控制与治理是我国的重要课题,为弥补水域远程监控功能的缺失,提出基于3G网络的船载视频传输及保障系统,阐述了系统构成与层次结构,分析了3G网络视频传输的特点,并提出了简单的可靠用户数据报协议,实现了基于3G信道、H.264视频编解码、QoS控制的视频传输。实验结果表明系统可行,视频流畅,可应用于水域远程的实时视频监控。
    基于Cortex-M3的M2M监控终端
    张鑫 丁志刚 郑树泉
    2011, 31(11):  3165-3168.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.03165
    摘要 ( )   PDF (600KB) ( )  
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    在对物联网在工业监控领域的应用研究后,针对目前工业监控终端体积大、容量小、功能简单等问题,设计并实现了一种微型化、大容量、强实时、多参数的M2M监控终端。该终端设计了基本的监控模块,且针对不同的应用环境预设了可配和选择模块,使适用范围更广。实现了网络动态配置接口,提高了终端的通用性。并借鉴传统数据采集模式,设计一种数据采集和数据传输优化方案,并对优化算法进行探讨,经应用结果分析,对系统开销、数据传输等指标有显著的改进。
2022年 42卷 8期
刊出日期: 2022-08-10
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