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白宇郭显娥

2014, 34(7): 1839-1842. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1839

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针对当前云计算负载压力测试过程中，对所采集数据计算并行任务密度的算法效率较低的问题，基于空间换时间的思路，使用数学分析的方法，提出了一种时间复杂度为O(n lb n)，空间复杂度为O(n)的求解并行任务密度的高速算法。实验结果表明，该算法与时间复杂度同为O(n lb n)的OpenSTA算法相比，效率约有6~8倍的提升。该算法对多个相同的并行任务密度能够解得并行时长最长者，可以准确反映负载最重的情况。该算法适合云计算进行负载均衡算法设计时，获取真实参照数据使用。

基于M/M/n/n+r排队模型的云计算中心服务性能分析

何怀文傅瑜杨毅红肖涛

2014, 34(7): 1843-1847. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1843

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针对需要精确地评估分析云数据中心服务性能以保证服务质量(QoS)和避免违反服务水平协议(SLA)的问题，提出了一个基于M/M/n/n+r排队系统云计算中心近似分析模型。通过求解该模型获得用户请求响应时间的分布函数以及其他重要的QoS性能指标，同时通过仿真实验验证和获得服务器数量、队列缓冲区大小与响应时间、请求阻塞概率以及请求立即服务概率之间的关系。实验结果表明，提高服务器服务速率比增加服务器数量更利于提高服务性能。

协作式云资源博弈分配

张小庆岳强

2014, 34(7): 1848-1851. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1848

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针对用户对云资源的异构性需求和竞争问题，提出了一种协作式资源分配博弈策略。建立了资源分配的协作式博弈模型，定义了协作博弈的用户效用函数和评估函数，证明了在该效用函数下协作博弈存在唯一Nash均衡，并讨论了用户组建联盟对协作特征函数和整体效用的影响。实验结果表明，在该协作博弈策略下，个体用户通过组建联盟集体出价的方式，能够为联盟用户带来更大效用，以收敛方式实现Pareto改进。

简单要素模型多边形拓扑检查并行算法

任沂斌陈振杰李飞雪周琛杨云丽

2014, 34(7): 1852-1856. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1852

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将并行计算应用到大数据量简单要素模型多边形拓扑检查中，设计实现了简单要素模型多边形拓扑检查并行算法。算法针对拓扑检查的计算特点，改进了主从式并行策略，在主进程中进一步划分线程以实现任务并行，从而隐藏拓扑错误提取和结果写入时间。采用MPI和PThread实现进程与线程的结合。利用苏南五市土地现状调查地类图斑数据对算法进行测试。经测试，该算法能够对大数据量简单要素模型多边形进行准确、快速的拓扑检查。算法提出的进程与线程结合的任务并行策略相对于传统主从式策略加速比提高约20%。

融合遗传和蚁群算法并行求解最短公共超串

伍世刚钟诚

2014, 34(7): 1857-1861. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1857

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依据各级缓存容量，将CPU主存中种群个体和蚂蚁个体数据划分存储到一级、二级和三级缓存中，以减少并行计算过程中数据在各级存储之间的传输开销，在CPU与GPU之间采取异步传送和不完全传送数据、GPU多个内核函数异步执行多个流的方法，设置GPU block线程数量为16的倍数、GPU共享存储器划分大小为32倍的bank，使用GPU常量存储器存储交叉概率、变异概率等需频繁访问的只读参数，将输入串矩阵和重叠部分长度矩阵只读大数据结构绑定到GPU纹理存储器，设计实现了一种多核CPU和GPU协同求解最短公共超串问题的计算、存储和通信高效的并行算法。求解多种规模的最短公共超串问题的实验结果表明，多核CPU与GPU协同并行算法比串行算法快70倍以上。

基于MapReduce的多元线性回归预测模型

代亮许宏科陈婷钱超粱殿鹏

2014, 34(7): 1862-1866. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1862

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针对传统的多元线性回归预测方法处理时间长且受内存限制的特点，对时序样本数据设计了基于MapReduce的并行多元线性回归预测模型。模型由三组MapReduce过程组成，分别求解由历史数据所构成叉积矩阵的特征向量和标准正交特征向量，用来预测未来参数的特征值和特征向量矩阵和未来时刻回归参数的估计量。设计并实现了实验来验证提出的并行多元线性回归预测模型的有效性。实验结果表明，基于MapReduce的多元线性回归预测模型具有较好的加速比和可扩展性，适合于大规模时序数据的分析和预测。

基于智能卡的远程用户匿名身份认证和密钥协商方案

刘莎朱淑华

2014, 34(7): 1867-1870. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1867

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分析了Li-Niu等(LI X, NIU J W, KHAN M K, et al. An enhanced smart card based remote user password authentication scheme［J］. Journal of Network and Computer Applications, 2013, 36(5):1365-1371.)基于智能卡的远程用户登录认证方案，指出了方案中存在的安全性问题，并提出了改进方案。新方案利用一种自认证的时间戳技术，与对称加密技术相结合，解决了多数智能卡方案中存在的时钟同步问题。与Li-Niu方案相比，新方案不仅可以提供用户的匿名登录，而且能够抵抗扮演攻击和内部攻击,适用于复杂的网络环境。

适用于受限设备的轻量级密码综述

杨威万武南陈运张言涛

2014, 34(7): 1871-1877. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1871

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随着物联网的快速发展，受限设备的安全性受到了严重的挑战，轻量级密码作为受限设备的主要安全措施受到越来越多研究人员的关注。针对轻量级密码的设计策略、安全性和实现性能问题的研究进展作了综述。阐述了轻量级密码常用的设计策略及设计中的关键问题，并对当前典型和常见的轻量级密码从原理、实现机制等诸多方面进行了分析和讨论。归纳总结了轻量级密码安全分析的常用方法，并强调了旁路攻击的威胁与加入防护机制时应注意的问题；从轻量级密码性能的各项重要指标的角度详细对比和分析了现有的轻量级密码算法，指出了面向硬件和面向软件实现的轻量级密码各自适用的场合；最后进一步指明了当前轻量级密码研究中尚未解决的一些难题和未来可能发展的方向。结合轻量级密码自身特征和其应用的环境等特点，指出轻量级密码安全性和实现性能的综合评估是未来值得不断深入研究的问题。

关键词可检索的公钥加密技术综述

杨健杨邓奇王剑

2014, 34(7): 1878-1883. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1878

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随着云计算技术的深入研究与应用，远程数据云存储的安全与隐私保护问题已成为企业和学术界共同关注的问题。传统数据加密方法虽然能部分解决上述的问题，但这些方法同时也给远程用户的查询和使用造成很多阻碍。针对这个问题，可查询加密技术提出了可行的一个解决方向，允许用户对远程存储的加密数据进行检索，因而也成为目前信息安全领域的一个研究热点。对公钥可查询加密中带有关键词检索的公钥加密(PEKS)的起源、背景及近年来研究成果进行综述，给出PEKS的形式化定义和安全性定义，详细论述PEKS中的安全信道依赖问题、查询功能改进等方面的研究成果，最后提出PEKS未来的发展趋势和理论研究中的热点及开放性问题。

基于秘密共享密钥树的无线射频识别组证明协议

杨超张红旗杨智单棣斌

2014, 34(7): 1884-1889. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1884

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针对现有无线射频识别(RFID)组证明协议易受到重放、跟踪等安全威胁及组证明效率较低的问题，提出了基于秘密共享密钥树的RFID组证明协议。协议设计了基于秘密共享方案的组证明密钥结构，将组密钥多次拆分生成密钥树增加了密钥结构的复杂度，加大了攻击者试图恢复组密钥的难度，提高了安全性；阅读器与每个标签只需一次交互便可以完成标签合法性认证及组证明信息的收集，提高了组证明效率。表明该协议较联合证明协议、基于椭圆曲线密码体制(ECC)的组证明协议、基于树的组证明协议等在安全和性能方面具有明显提高。

具有强盲性的高效无证书盲签名方案

龚国昌石志寒

2014, 34(7): 1890-1892. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1890

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针对无证书盲签名方案存在的效率低、不具备强盲性的缺点，提出了一种具有强盲性的高效无证书盲签名方案。该方案严格按照无证书盲签名的定义，将签名过程分成了系统建立、密钥生成、盲签名及签名验证四个阶段。同时，该方案基于椭圆曲线离散对数问题(ECDLP),引入三个随机盲化参数。性能分析结果表明，所提方案在随机预言模型下是安全的，具有高效性和强盲性。

高效安全的基于身份的部分盲签名方案

尹恒蒋朝惠

2014, 34(7): 1893-1896. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1893

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部分盲签名允许签名者在盲签名中明确地嵌入预先协商好的公共信息而不失盲性，它克服了完全盲签名和受限盲签名的缺点。对于目前基于身份的部分盲签名方案中普遍存在效率及安全性不高的问题，提出了一个新的高效安全的基于身份的部分盲签名方案。通过利用选择目标计算性Diffie-Hellman假设和有效地使用预计算，使得方案不仅在随机预言机模型下对自适应选择消息和身份攻击具有不可伪造性，而且降低了总的计算复杂度。与现有的随机预言模型下基于身份的部分盲签名方案比较，所提方案效率最高，比Chow方案(CHOW S,HUI L,YIU S. Two improved partially blind signature schemes from bilinear pairings［C］// Proceedings of ACISP'05. Berlin: Springer-Verlag,2005:316-328.)和何方案(何俊杰，孙芳，祁传达.基于身份部分盲签名方案的分析与改进［J］.计算机应用，2013，33(3)：762-765.)，计算效率分别提高约64.1%和13.2%。因此，该方案能够提高电子投票、电子现金等系统的效率和安全性。

具有隐私保护功能的移动云服务接入控制

季正波白光伟沈航张芃

2014, 34(7): 1897-1901. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1897

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针对移动云服务中的安全和隐私保护问题，提出一种匿名使用云存储服务的机制。在匿名身份注册部分，零知识验证和数字签名技术简化了移动云用户的密钥验证步骤，同时第三方使用户与自己的身份证书绑定，防止用户对移动云服务的恶意使用；在数据共享部分，系统通过提取共享者账号参数，用于解决因共享密钥丢失导致数据安全性降低的问题。结合理论分析的方法对所提出的机制进行安全性验证与评价，结果表明身份证书和共享密钥生成算法对用户隐私安全有很好的保护作用。

基于迷宫置换和Logistic混沌映射的图像加密算法

杨璐邵利平郭毅师军

2014, 34(7): 1902-1908. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1902

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传统基于置换和混淆的图像加密算法，置换效率低且难以抵抗已知/选择明文攻击，针对此问题，提出基于迷宫置换和Logistic映射的图像加密算法。为提高置换效率，采用深度优先搜索(DFS)迷宫生成算法来高效产生置换；为抵抗已知/选择明文攻击，将待加密图像的消息摘要算法5(MD5)摘要与用户密钥绑定,用以产生迷宫起点坐标、Logistic参数和初值，然后由Logistic映射产生随机数，来决定迷宫置换的节点试探方向和参与混淆，从而使加密环节与明文图像紧密相连。实验表明，所提算法具有较好的加密质量、较高的安全性，且能抵抗已知/选择明文攻击。

基于图相似匹配的政务网络结构一致性验证方法

曾光陈性元杜学绘夏春涛

2014, 34(7): 1909-1914. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1909

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针对政务网络结构的一致性验证问题，提出一种基于图相似匹配的政务网络结构一致性验证方法。方法首先抽象出政务网络的图模型，利用网络结构的模块化特征和顶点的k-邻近关系进行可扩展的图相似匹配，获取两图之间的所有相似结构；然后引入节点重要性贡献和路径距离衰减因素，提出一种改进的图相似性度量函数，计算网络结构之间的一致性程度。实验结果表明，该方法能够准确、有效地评估政务网络结构的一致性程度，细粒度地反映网络结构之间的相似差异情况，包括网络拓扑与系统部署存在的各种违规情况。

不同阶混沌系统广义混合错位函数投影同步及在保密通信中的应用

李睿张广军朱涛王相波王珏

2014, 34(7): 1915-1918. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1915

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为进一步提高保密通信的安全性，应用Lyapunov稳定性理论以及自适应控制方法，在广义混合错位投影同步与函数投影同步的基础上提出了广义混合错位函数投影同步(GHDFPS)，给出了不同阶参数不确定混沌系统的广义混合错位函数投影同步与参数辨识的控制方法，并研究该同步类型在保密通信中的应用。通过严格的数学证明和数值仿真，不同阶参数不确定混沌系统实现了广义混合错位函数投影同步，辨识出了不确定参数。由于广义混合错位函数投影同步中的函数比例因子矩阵的多样性，使该同步类型应用在保密通信中更具有安全性；同时，将此同步类型和实现该同步的控制方法用于混沌掩饰调制保密通信中，将能解调出多个信号，并能检验信号的真实性。

新的基于D-序列的随机数产生器

鲍龙刘宏立

2014, 34(7): 1919-1921. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1919

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针对现有随机数产生器计算消耗大和占用空间多的问题，提出了一种新的基于D-序列的随机数序列产生器。通过在现有D-序列的产生过程中引入随机变量来产生更长的任意进制的新的随机D-序列。它不仅继承了原有D-序列结构简单，计算复杂度低，存储需求少和随机特性好的特点。还克服了原有D-序列长度有限的运用限制。通过自相关性、互相关性和概率分布分析证明了该新D-序列的随机特性比现有D-序列更优良。这些特性使它比现有的其他复杂随机数产生器(如混沌随机数产生器和硬件随机数产生器)更适合于具有节点计算能力有限，存储空间有限和能量有限的无线传感网络。

基于指纹和Bloom滤波器的数据泄漏检测方案

黄伟文罗佳

2014, 34(7): 1922-1928. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1922

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针对当前的数据防泄漏方案主要依赖在外传数据中进行关键词通用搜索，导致数据流控制不够精细、虚警率较高的问题。首先设计了一种基于白名单的数据防泄漏(DLP)架构，在此基础上，提出了一种基于文件指纹和Bloom滤波器的数据泄露检测算法。该算法通过使用动态规划来计算最优检测位置，最大限度地降低了内存开销，并支持高速部署。仿真实验结果表明，所提算法可以用较低的代价，实现大量数据的在线指纹检测。例如，对1TB的文件，该方案只需340MB内存就可实现1000字节的最差检测延时期望(泄露的长度)。

基于密码库函数的程序加解密过程分析

张彦文尹青李政廉舒辉常瑞

2014, 34(7): 1929-1935. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1929

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针对常见密码算法种类多及实现方式不同，采用现有特征扫描和动态调试的方法分析程序中的加解密过程非常困难的问题。提出一种基于库函数原型分析和库函数调用链构造的加解密过程分析方法，库函数原型分析是分析常见密码库函数所包含的密码算法知识和库框架知识，并记录形成知识库，库函数调用链是根据密码库函数调用时参数值的相等关系构建的库函数调用的先后关系链，最后根据知识库在链上提取展示密码库及密码算法相关知识。该方法对运用到常见库的程序中的算法的识别精确度达到近100%，能详细分析算法调用时的数据、密钥、模式，并有助于对多个算法的协同处理关系作分析。该方法有助于辅助分析木马、蠕虫之类恶意程序，也可用于检测程序对库密码算法的运用是否正确。

基于可信计算的网络互联模型

刘一博殷肖川高培勇张毅卜

2014, 34(7): 1936-1940. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1936

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针对传统互联技术难以实现内外网在安全可信情况下互联互通互操作的问题，将可信计算中的相关技术应用到网络互联中，实现内外网在安全隔离情况下的信息交互。研究了网络可信互联框架模型，结合该模型，对基于身份的公钥认证算法进行改进，设计了认证系统与接入者之间的密码协议。分析实体的持续性行为进行并建立评估树模型，对接入者自身的安全状况进行综合可信度评估。最后，通过测试实验对评估方法进行分析与验证，实验结果表明，该评估模型排除时效偏差等不利因素的影响，具有可行性和有效性。

无线传感器网络单基站调度算法

张美平谷雨许力

2014, 34(7): 1941-1946. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1941

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对于无线传感器网络(WSN)移动基站的调度问题，提出了一种基于线性规划方法的移动单基站调度算法。首先，通过对移动单基站调度问题的形式化描述，对该问题在时间域中进行了数学建模，并使用重建模技术，将问题从时间域转化到空间域以降低求解复杂度，然后基于线性规划理论建立了一个多项式时间复杂度的最优算法。模拟仿真实验验证了该算法的有效性，实验数据表明该移动基站调度算法能有效地延长无线传感器网络的网络生命周期。

基于可变长时隙机制的水下传感器网络MAC协议

田志辉金志刚王颖

2014, 34(7): 1947-1950. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1947

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通过研究水声通信的特点，分析水下物体的运动特性，提出了一种基于可变长时隙机制的水下传感器网络MAC协议。新协议中，传感器节点会周期性获取邻居节点的位置信息，并根据节点间相互距离的变化自适应地调整信道预约时隙长度，当节点由于运动引起网络区域收缩，节点之间距离变小时，预约时隙长度变小，反之，时隙长度增大。可变长时隙机制，提高了信道时隙资源的利用率。仿真结果表明，动态环境下新协议相对现有的协议在有效网络吞吐量性能上提升15%左右。

基于长延时信道的水下传感器网络中继选择及功率分配优化算法

刘自鑫金志刚苏毅珊李云

2014, 34(7): 1951-1955. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1951

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针对水下传感器网络(UWSN)中水声信道衰落特性随时间—空间—频率随机变化的特点，在此提出利用中继协作网络获得分集增益从而提高水下网络通信质量的水下协作网络模型。基于该协作模型，提出了一种基于信道增益和信号延时双指标最佳中继评价标准，并提出了基于该标准的最佳中继选择算法与基于最小误比特率准则的功率分配算法。仿真结果表明，相比于传统最佳中继选择算法，传输延时降低约16.7%；相对于等功率分配，该算法在典型场景下使误比特率降低1.81dB。

基于Grover搜索的无线Mesh网流量均衡路由算法

刘永广

2014, 34(7): 1956-1959. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1956

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在无线Mesh网(WMN)应用中，用户通过Mesh网关接入到Internet，这种结构容易导致不同位置的Mesh路由器通过的流量不均衡，使部分路由器成为瓶颈，从而影响网络的性能和用户的服务质量(QoS)。针对这一问题，提出了一种基于Grover量子搜索算法的无线Mesh网流量均衡路由算法。算法中利用了量子计算的并行性，根据流量均衡函数模型构建了操作矩阵，通过Grover迭代获得流量均衡路径。仿真表明，算法选择的路径可以有效地平衡无线Mesh网流量，使每用户获得的最小带宽最大化，执行效率也优于同类算法。

基于在线社交网络的动态消息传播模型

蒙在桥傅秀芬

2014, 34(7): 1960-1963. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1960

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传统传播模型较难描述在线社交网络中的复杂活跃模式以及节点间的拓扑差异，并且其接触式的传播者退化方式也与现实不符。针对理论模型模拟与现实消息传播的不符，提出一个基于在线社交网络的动态消息传播模型D-SIR。该模型考虑了在线社交网络中影响消息传播的一些实际因素，引入基于传播延迟的退化方式使传播者自发地退化成免疫者，动态指定节点的权威度和免疫力以适应非均质网络，并考虑接收增强信号效应以及外部社会加强效果。在采集的新浪微博真实传播网络数据中，通过参数变化的传播仿真实验验证了D-SIR模型可以有效反映在线社交网络的现实传播情形，并且较传统模型更具灵活性及可扩展性。

基于等效资源的可重构服务承载网故障恢复机制

邢池强兰巨龙胡宇翔

2014, 34(7): 1964-1968. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1964

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针对传统重映射故障恢复算法恢复效率低、服务中断时间长的问题，提出了一种基于等效资源的可重构服务承载网(RSCN)故障恢复算法FRA-ER。算法将故障RSCN恢复问题等价转化为寻找等效资源的问题，一次运算可恢复全部或部分故障RSCN，提高恢复效率；网络重构策略NRA周期性检测恢复后RSCN结构并进行调整优化以节省底层资源开销。仿真结果表明，与重映射算法及快速愈合算法相比，可减少平均恢复时间约15%，NRA平均每次可节省80的带宽消耗，使恢复成功率提高约10%。

基于能量有效性和时间有效性的联合优化绿色通信算法

吴鹏悦季薇

2014, 34(7): 1969-1973. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1969

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针对传统协作功率分配方案中忽略信道估计误差和电路能量消耗的问题，提出了一种改进的绿色联合优化算法。该算法在保证用户服务质量要求的前提下，引入信道估计误差、中继节点的电路能耗，联合能量有效性和时间有效性进行中继节点选择和各个节点功率分配分配,并利用拉格朗日方法得到了源节点和中继节点发送功率的闭式解。仿真结果表明，相对于传统的功率分配算法，高信噪比时改进算法的能量有效性提高了30%左右，而低信噪比时性能接近传统算法。

改进的时分长期演进系统定时同步算法

田增山陈波袁正午

2014, 34(7): 1974-1977. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1974

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针对现有时分长期演进(TD-LTE)系统定时同步算法复杂度过高以及抗频偏性能较差的问题，提出一种基于辅同步信号(SSS)时域共轭对称性的定时同步算法。该方法对接收信号本身进行滑动共轭对称相关运算，在明显的相关峰值处捕获SSS，然后利用捕获到的SSS的位置联合小区组内ID检测，实现循环前缀(CP)类型的判决，从而完成了定时同步。理论分析和仿真结果表明，该方法具有很强的抗频偏性能、低复杂度，且较常规算法可靠性有了很大提高，同时在多径信道下性能良好。该方法已成功应用于TD-LTE第三方终端探测系统中，验证了其可行性。

基于时域改进离散傅里叶变换调制滤波器组的多载频调制系统设计

计翔郭志刚王凯

2014, 34(7): 1978-1982. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1978

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针对传统离散傅里叶变换(DFT)调制滤波器组设计时因原型滤波器时域反转条件带来的功率互补限制问题，从滤波器组时域完全重建条件角度提出一种时域改进方法设计DFT调制滤波器组，并将其应用于滤波器组多载频调制系统中。该时域改进设计方法放弃传统设计方法中原型滤波器的时域反转约束条件，即接收端滤波器组为发送端滤波器组的共轭转置形式，采用滤波器组时域完全重建条件矩阵方程设计接收端滤波器组，从而避免了对原型滤波器设计的功率互补条件限制，同时保证了滤波器组的完全重建特性。相比传统设计方法，该改进方法提高了滤波器组中原型滤波器的设计自由度，可以根据不同的应用场景选择适合的原型滤波器而无需考虑功率互补限制。基于该方法设计的多载频调制系统在正交相移键控(QPSK)调制、理想信道和3GPP TS 25.104人行多径信道以及单抽头频域均衡下有更好的误符号率(SER)性能。

基于对等架构的Web服务注册系统

龙运坚何倩王勇王小峰

2014, 34(7): 1983-1987. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1983

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针对传统的集中式架构的Web服务注册系统存在性能瓶颈、单点故障的问题，设计并实现了基于结构化对等协议的Web服务注册系统。系统包括配置、调度分发、对等通信、权限验证、JUDDI和网络资源监控等六大模块，提出了基于Pastry的服务注册系统调度和通信算法,设计了相应的Web服务注册和发现的流程，采用SoapUI和LoadRunner对系统进行测试。实验结果表明，该系统能够支持大规模服务请求，具有动态可扩展性，在模拟多并发实验中，服务注册和发现的响应速度都提高了1倍。

亲属关系网络的关系追溯算法

郭瑞强闫绍惠赵书良申玉凤

2014, 34(7): 1988-1991. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1988

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人与人之间通过婚姻关系和亲子关系构成了亲属关系网络。针对亲属关系网络庞大、难以追溯等问题，结合广度优先搜索策略，提出了两种亲属关系追溯算法：半径搜索和定向搜索。依托河北省全员人口数据库，将数据范围扩展到复杂网络的层次，以市级亲属关系数据为例构建亲属关系网络，包含约415万个节点，约1088万条边。采用双向亲属关系存储，避免了亲属关系回溯查询等问题。实验结果表明关系追溯算法能够准确定位特定关系亲属，同时具有较高的执行效率和较好的灵活性。

基于对象集合的空间关键词查询

梁银董永权

2014, 34(7): 1992-1996. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1992

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在进行空间关键词查询时，有时需要查找一组既紧凑且离查询点最近、又覆盖查询关键词且对象个数很少的对象，而现有的查询方法通常只能返回包含所有查询关键词的单个空间对象。为此，提出了解决此类查询问题的近似查询算法和精确查询算法。首先给出了这类查询问题的形式化定义，以及描述对象集合质量的代价函数，并对代价函数进行了归一化处理；然后在近似查询算法中采用基于IR-tree的最佳优先搜索策略进行剪枝，有效缩减了查询候选空间；在精确查询算法中采用基于IR-tree的广度优先搜索策略查找包含查询关键词的对象，以达到降低查询处理代价的目的。实验结果表明，近似算法的查询效率明显优于精确算法，且能获得非常精确的查询结果。

基于改进粒计算的K-medoids聚类算法

潘楚罗可

2014, 34(7): 1997-2000. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.1997

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针对传统K-medoids聚类算法对初始聚类中心敏感、收敛速度缓慢以及聚类精度不够高等缺点，提出一种基于改进粒计算、粒度迭代搜索策略和优化适应度函数的新算法。该算法利用粒计算思想在有效粒子中选择K个密度大且距离较远的粒子，选择其中心点作为K个聚类初始中心点；并在对应的K个有效粒子中进行中心点更新，来减少迭代次数；采用类间距离和类内距离优化适应度函数来提高聚类的精度。实验结果表明：该算法在UCI多个标准数据集中测试，在有效缩短迭代次数的同时提高了算法聚类准确率。

基于场景分类的细节保留直方图均衡算法

胡静马晓峰盛卫星韩玉兵

2014, 34(7): 2001-2004. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2001

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针对传统直方图均衡算法细节丢失和亮度饱和的问题，提出一种将场景分类和细节保留相结合的直方图均衡改进算法。利用图像的直方图特征进行场景分类，结合场景分类及图像像素点的特征对分段式直方图均衡处理方法的参数进行优化。改进后的算法复杂度仅为O(L)(L是图像的像素灰度级)，既保留了直方图均衡算法计算量小的特点，又能避免传统直方图均衡的细节丢失和亮度饱和问题，还具有适用于不同场景的稳健处理效果。通过德州仪器公司DM648平台实测验证，该算法可以用于实时视频图像的增强。

基于Radon变换的运动模糊图像恢复

廖永忠蔡自兴何湘华

2014, 34(7): 2005-2009. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2005

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提出了一种快速自然运动模糊图像恢复算法，采用一种新的基于Radon变换算法来确定模糊核函数；在确定模糊核函数后，对于模糊图像的恢复采用了一种改进的基于l1范数和l2范数混合保真项的变分图像恢复算法。实验结果表明,与Fergus的算法和Levinss的算法比较，所提算法对于一类线性运动占主要因素的强噪声模糊图像的恢复具有更快的速度和良好的恢复效果。

基于邻域信息的自适应中值滤波算法

张洁玉王锋

2014, 34(7): 2010-2013. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2010

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针对图像中普遍存在的脉冲噪声，提出了一种自适应中值滤波算法，该算法在有效去除噪声的前提下能够保留更多的图像细节。首先，根据脉冲噪声灰度值为0或1的特点初步区分图像中的噪声点和信号点；其次，在每一个可疑噪声点周围取一定大小的邻域，通过判断该可疑噪声点与邻域内其他像素点之间相关性的大小进一步判断该点是否为真正噪声点，若为真正噪声点则利用邻域内所有可靠像素点的中值代替，否则输出原信号点。利用可见光及红外图像将所提算法与几种算法（如传统中值滤波算法、极值中值滤波算法，等）进行比较，实验结果表明该方法能够获得最高的峰值信噪比，去噪效果最佳。

改进的基于分块法的图像噪声估计

陈会娟戴声奎

2014, 34(7): 2014-2017. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2014

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针对含高斯白噪声图像的噪声估计问题，提出一种改进传统分块法的新型算法。该算法提出灰度级范围对部分噪声的抑制作用，并因此造成对偏亮或偏暗图像的噪声估计有严重的欠估计。所提算法从解决此问题着手，合理结合滤波法对噪声的粗略估计结果得出溢出灰度级的边界条件。改进后的分块法自适应地选取划分图像的窗口大小、筛选噪声未溢出的子块及求取标准差排序后的数学统计参数。该算法不仅适用于噪声估计中常用的经典图像，也适用于现实生活中常见的各种监控图像，且噪声估计的结果受图像细节影响很小，对具有不同尺寸、不同信噪比、亮度不均衡及含不同等级噪声等特征的图像均取得较优的估计结果。实验结果表明，该算法具有更普遍的适用性、更高的精度和更好的鲁棒性。

基于图割及均值漂移的合成孔径雷达图像强散射目标分割

吕倩高君高鑫

2014, 34(7): 2018-2022. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2018

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针对合成孔径雷达(SAR)图像的特点及标准图割分割算法计算量较大等问题，提出了一种基于图割及均值漂移(Mean Shift)的高效的SAR图像强散射目标分割方法。该方法利用均值漂移算法对SAR图像进行预处理，将原图像表示为基于过分割区域的图结构;然后，以这些过分割图像区域为节点建立区域邻接图，运用图割分割算法得到SAR强散射目标的分割结果。与标准图割算法中以单像素为节点构建邻接图相比，参与图割算法的节点和边的数目减少了两个数量级，计算效率大幅提高。另外，根据SAR图像中目标的强散射特性，自动定义终端节点，减少了人工交互量。实验表明，该方法充分利用均值漂移及图割的优点，能够在背景杂波的干扰下有效地提取SAR强散射目标。

基于支持向量机的监控视频遮挡树叶检测

袁渊丁胜徐新陈黎

2014, 34(7): 2023-2027. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2023

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针对安防监控摄像头被树叶遮挡的问题，提出一种基于支持向量机(SVM)的视频树叶遮挡检测算法。该算法利用视频的时域特性，采用累积帧差法实现对视频中疑似树叶区域的分割，提取视频中某一帧图像的整个区域和疑似树叶区域的颜色信息与面积信息作为视频的特征，最后采用支持向量机进行建模并用于视频树叶遮挡的检测。在有限样本前提下，算法准确率能够达到84%。实验结果表明，所提算法对于有树叶遮挡的监控视频能够进行有效识别。

视频移动终端实时定点与缩放

赖春雷薛荷周益民

2014, 34(7): 2028-2032. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2028

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针对在移动终端自由缩放查看视频细节的需求，提出移动终端的视频图像定点与缩放系统，包含手势识别与越界纠正技术，详细给出了系统框架和系统流程。手势识别给出了单指拖动和双指缩放的检测与坐标转换计算方法，而后对变换参数的取值进行越界纠正和边界限定。系统架构包含视频解码、画面绘制、同步交互，在系统流程及其实现中分别由三个线程并行承载以提高效率。测试结果分析表明，该系统在保留传统视频播放方式上加入了定点与缩放，在播放效率相比传统视频播放方式的损失平均仅占14%的同时，交互响应时间控制在6ms内，最大限度消除了交互引起的画面闪烁和跳帧。系统在资源有限的移动终端上实现了视频播放的实时定点与缩放，有广阔的应用前景，应用价值高。

基于改进颜色自相似特征的行人检测方法

顾会建陈俊周

2014, 34(7): 2033-2035. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2033

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近年来多尺度行人检测在计算机视觉领域受到广泛关注。传统方法需对图像缩放，在不同尺度计算特征，大大降低了行人检测的速度。颜色自相似特征(CSSF)被提出以克服此不足。针对颜色自相似度特征具有维度高和分类器训练时间长等问题,提出一种改进的颜色自相似度特征。改进的颜色自相似度特征结合行人结构相似度，首先定义了固定尺寸的窗口，然后在不同的颜色空间滑动固定大小的窗口进行特征提取，最后结合自适应增强(AdaBoost)算法构建行人检测分类器。实验结果显示：相对于传统颜色自相似度特征的千万级维度，新的特征只有几千维，特征提取速度和分类器训练速度显著提高，检测效果略有下降；与梯度方向直方图特征(HOG)相比，特征提取速度提高5倍，检测效果基本不变，新的方法在实时行人检测和监控系统中有很好的应用价值。

多尺度局部二值模式傅里叶直方图特征的表情识别

王丽李瑞峰王珂

2014, 34(7): 2036-2039. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2036

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针对表情识别的简便快捷问题，提出一种多尺度局部二值模式傅里叶直方图(LBP-HF)和主动形状模型(ASM)相结合的人脸表情识别方法。该方法首先利用ASM检测并分割人脸区域，减少不相关区域的影响; 然后提取多尺度LBP-HF特征形成识别向量; 最后采用最近邻分类方法进行表情识别。通过提取不同尺度的LBP-HF特征，研究各个尺度LBP-HF特征对表情识别的影响，最终结合多尺度LBP-HF特征实现表情识别，获得更有效的表情特征。通过与Gabor特征的实验结果进行对比，验证该方法的简便可行性，最高平均识别率达到93.5%。实验结果表明，该方法可以用于人机交互中。

基于稀疏编码的脑脊液图像快速识别模型

黄文明蔡文正邓珍荣

2014, 34(7): 2040-2043. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2040

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考虑到采用传统的图像分割算法很难准确地分割脑脊液(CSF)细胞图像，提出了一种基于稀疏编码的脑脊液图像快速识别模型。该模型首先利用稀疏编码提取图像中的局部特征以及特征描述子，然后将特征描述子转换成线性空间金字塔匹配(SPM)结构，最后将计算结果输入到线性支持向量机(SVM)中进行训练和预测。对脑脊液细胞图像做了异常识别和分类测试，其中异常识别准确率达到了89.4±0.9%，且对每张760×570的图像平均识别时间只需1.3s, 由此可以表明所提出的模型能够有效快速地区分脑脊液细胞是否异常。

聚类分析在肺结节识别中的应用

孙娟王兵杨颖田学东

2014, 34(7): 2050-2053. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2050

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针对肺部微小结节难于识别的问题，提出用聚类算法分析肺部感兴趣区域(ROI)的方法。为进一步提高运行速度和识别率，提出全权模糊聚类算法PWFCM，给每个样本及其特征分别赋予权值并引入新的隶属度约束改进收敛性；利用二次聚类策略降低不均衡ROI数据造成的低敏感度。对实际CT影像数据进行测试，实验结果表明：该聚类分析具有高敏感度和低假阳性率，能有效地检测出肺结节。

二次代数曲面拼接中的光顺处理

李耀辉宣兆成武志峰孙原

2014, 34(7): 2054-2057. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2054

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针对直接采用理想交理论得到的拼接曲面在实际中不一定连续的问题,研究如何通过改变拼接曲面的构造方程以得到连续的拼接曲面及其光顺处理。首先,分析了拼接曲面在实际应用不连续的原因,若过渡曲面中含某个变元的项在其他变元满足某个值时变为0,则其与该变元不再相关,在几何图形上会表现为断开;然后,给出了保证拼接曲面在实际应用中连续的方法;之后,讨论了0阶和任意阶拼接曲面的光顺处理方法。对于0阶光滑连续曲面,将辅助曲面作为因子乘以一次函数后补偿到构造方程中的主曲面部分,调节参数使得拼接曲面光顺;对于任意阶连续曲面,在主曲面过渡方程中直接增加补偿函数。该方法可使0阶光滑连续曲面在不提高次数的情况下做到光顺。

基于奇异值分解—偏最小二乘回归的多标签分类算法

马宗杰刘华文

2014, 34(7): 2058-2060. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2058

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针对多标签数据的标签相关性和高维问题，提出一种基于奇异值分解—偏最小二乘回归的多标签分类算法，该算法可以对多标签数据进行维数约简和回归分析。首先，将类别标签集合作为整体处理,对标签相关性进行考察; 其次，利用奇异值分解(SVD)技术得到样本和标签空间的得分向量，实施降维; 最后，在偏最小二乘回归(PLSR)的基础上构建多标签分类模型。实验结果表明，在四种维数较高的真实数据集上，该算法可以获得有效的分类结果。

可自适应分组的超球多任务学习算法

毛文涛王海成刘尚旺

2014, 34(7): 2061-2065. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2061

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针对现有回归多任务学习中各任务独立评估风险、缺乏统一约束条件的缺点，提出了一种具有自适应分组能力的超球多任务学习算法。该算法以极限学习机(ELM)为基础形式，首先引入超球损失函数对所有任务的风险进行统一评估，并采用迭代再权最小二乘法求解；其次，考虑到任务之间关联度存在差异，基于相关性强的任务其权重向量也较相似的假设，构建带分组结构的正则项，使得同组内的任务独立进行训练，最终将优化目标转为混合0-1规划问题，并采用多目标优化方法自动确定模型参数和最优分组结构。基于仿真数据和圆柱壳振动信号数据的测试结果表明，该算法可有效识别出任务中的分组结构，同时与现有算法相比，可明显提高回归模型的泛化能力。

基于模糊相似测量和模糊映射改进的模糊支持向量机对不确定性信息处理

王宇凡梁工谦杨静

2014, 34(7): 2066-2070. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2066

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针对传统模糊支持向量机(FSVM)对于不确定性信息处理的局限性，提出一种基于模糊相似测量和高维空间模糊映射的改进模糊支持向量机方法。首先，构建不确定信息集的模糊相似测量函数, 从不确定性信息本质出发，利用Gregson相似度，构建具有模糊特征的相似测量函数；然后，根据空间映射理论，将模糊相似测量函数应用于FSVM，构建满足Mercer理论的FSVM相似内核；最后，利用该方法对旋转超声加工中材料切屑率(MRR)中的不确信性信息进行建模。对比具有传统内核的FSVM，所提方法能够利用较少的运算步骤完成较好的不确定性信息处理，有效提高不确定信息处理的准确性，且计算复杂度低。

基于适应小波收缩的浮点数编码遗传算法

崔明义邵超

2014, 34(7): 2071-2073. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2071

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通过独立同分布分析浮点数编码(FPR)噪声，用适应小波收缩的方法消除噪声对遗传算法性能的影响，在算法运行中用变异操作实现消噪。针对阈值变化对小波系数的影响，以单基因证明小波消噪变异的正确性；提出适应小波收缩构建软阈值函数，将函数运算植入算法的动态运行中；给出了具体的实现算法，用实例验证了算法的可行性。仿真实验表明，所提算法显著提高了收敛速度，收敛点与理论值相一致。

基于引力搜索和分布估计的混合离散优化算法

蒋悦沈冬梅赵彦高尚策

2014, 34(7): 2074-2079. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2074

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针对传统离散引力搜索算法(GSA)容易陷入局部最小解的问题，提出了一种引力搜索和分布估计的混合离散算法GSEDA。通过有效地利用个体在引力搜索的历史统计信息，结合分布估计建立的概率分布模型，生成新的具有全局统计意义的优良解，继而更新搜索群体，使算法搜索更加平衡了空间的开发和探索能力，从而使得算法具有更强的跳出局部最优解的能力。仿真实验结果表明提出的新算法比传统算法具有更好的优化性能和鲁棒性。

改进的几何定理机器证明的概率性算法

陈明雁曾振柄

2014, 34(7): 2080-2084. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2080

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将几何定理机器证明的研究方法概括为确定性算法与概率性算法两大类，针对已有的确定性算法和概率性算法的证明速率偏低或占用内存过大等问题，提出一种改进的概率性算法。主要是在改进对多项式中独立变元次数的上界估计的算法的基础上，结合Schwartz-Zippel定理和统计学理论，通过随机检验若干实例来证明几何定理，并能控制证明结果不真的概率在给定的小范围内。通过改进的概率性算法，成功在2秒内证明出代数法难以证明的五圆定理。最后的多组对比实验进一步表明，改进的概率性算法具有明显高效性。

基于爆炸冲击波模型的粒子群优化算法

闫涛古乐野阮波

2014, 34(7): 2085-2089. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2085

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针对基本粒子群优化(PSO)算法在解决复杂多峰问题时易于陷入局部最优解的问题，提出一种基于爆炸冲击波模型的PSO算法(简称BW-PSO算法)。该算法通过加入种群多样性监督条件，使得当种群数量缩小至给定阈值时，触发粒子冲击波过程：最优粒子与次优粒子进行交叉变异，处于爆炸半径内的粒子受到牵引力，加速收敛至当前极值；处于爆炸半径外的粒子受到冲击力向外扩散，增加了找到全局最优值的可能性。BW-PSO算法不仅能够通过最优粒子变异操作提升当前解的精度，而且通过粒子冲击波过程，增加了种群多样性，提升了粒子对全局空间开发的能力。实验结果表明，基于爆炸冲击波模型的PSO算法在求解多峰问题表现优于变异PSO算法与带电PSO算法。

不确定旅行商问题的鲁棒模型与算法

麻存瑞马昌喜

2014, 34(7): 2090-2092. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2090

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考虑到不确定参数在旅行商问题(TSP)中广泛存在，在Bertsimas鲁棒离散优化理论的框架下，建立了不确定旅行商问题的鲁棒优化模型，并按转换规则将鲁棒模型转换为鲁棒对等模型。给出了一种求解旅行商问题的基于Prufer数编码的单亲遗传算法，与求解该类问题的传统遗传算法相比，该算法缩减了染色体长度，避免了传统交叉和变异操作破坏染色体可行解的缺陷。通过算例验证，表明该算法有较高的求解效率，所建立的鲁棒模型在不确定环境下能得到较好的鲁棒解。

多源信息约束下的路径选择模型与算法

郭洪洋张玺刘澜刘海旭闫凯

2014, 34(7): 2093-2098. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2093

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针对交通诱导管理措施的制定常缺乏理论支持的问题，提出信息约束机理作用下的时变路径选择行为研究方法。从人的知觉角度出发基于模糊聚类算法深入解析了多源交通信息(MSTI)的约束规律，借助VISSIM软件模拟路网环境并构建交通状态模式识别模型模拟信息约束下出行者的心理活动。采用意向(SP)调查法获取驾驶员在路网中的路径选择决策数据，并利用Biogeme软件对行为数据建模。结果表明，当偏好路径拥挤不严重时，信息很难对行为产生约束，出行者更倾向于坚持偏好路径；但随着偏好路径拥挤加剧，在信息影响下路径变更行为渐趋频繁，相应的信息对行为的约束也逐渐增强。研究结论为信息环境下出行者的不完全理性行为研究提供了思路及借鉴，并可为交通管理部门提供决策支持。

应急资源联合调度博弈模型及优化

杨继君徐辰华

2014, 34(7): 2099-2102. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2099

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非常规突发事件爆发后, 如何使用不同的运输方式联合调度应急资源就成为急需解决的关键问题。鉴于应急资源在应急资源中心、资源中转站和需求中心之间的调运, 设计了应急资源流转过程模型。在此基础上, 考虑到多种运输方式的联合调度问题而设计了面向非常规突发事件的应急资源联合调度博弈模型和算法。针对经典核心法对该模型求解可能出现无解或多解的情况，提出了改进的核心法。通过应急资源调度的算例分析与比较, 验证了所建模型与算法的有效性和求解结果作为调度策略的优越性。

基于改进蚁群算法的城市内涝救援路径优化

姜金贵张鹏飞

2014, 34(7): 2103-2106. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2103

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城市内涝灾害发生时，科学调配救援资源能够有效提升城市应急救援的效率，最大限度降低灾害损失。针对城市线路受到地形、路况、内涝积水等因素影响的情况，引入连通系数和畅通系数，从而更好反映城市线路及灾情实际。鉴于蚁群算法收敛速度慢、容易陷入局部最优的缺点，通过随机选择受灾点、引入信息素更新策略改进了蚁群算法，并应用其对内涝救援路径优化模型进行求解。实证分析表明改进蚁群算法对城市内涝救援路径优化具有较好的求解效果。

基于核主成分分析的异常轨迹检测方法

鲍苏宁张磊杨光

2014, 34(7): 2107-2110. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2107

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针对现有算法不能有效应用于多因素轨迹异常检测的问题，提出基于核主成分分析(KPCA)的异常轨迹检测方法。首先，为了改善轨迹特征提取的效果，采用KPCA对轨迹数据进行空间转换，将非线性空间转换到高维线性空间；其次，为了提高异常检测的准确率，采用一类支持向量机对轨迹特征数据进行无监督学习和预测；最终检测出具有异常行为的轨迹。采用大西洋飓风数据对算法进行测试，实验结果表明，该算法能够有效提取出轨迹特征，并且与同类算法相比，该算法在多因素轨迹异常检测方面具有更好的检测效果。

基于工作流技术的RFID读取错误检测方法

郭超

2014, 34(7): 2111-2114. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2011

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针对工作流与射频识别(RFID)技术结合的系统中,RFID识别器对物件读取错误而造成工作流后续任务执行错误的问题,提出一种从工作流端理论模型出发进行RFID读取错误检测的方法。首先构建基于业务背景的工作流资源变化的流程模型即工作流资源变化模型(WRCM),结合贝叶斯网方法对模型进行资源的数据预测。将预测所得数据与实际RFID探测数据进行对比,分析得出出现读取失误的RIFD识别器。实验表明,工作流RFID结合的系统中,该方法能够一定程度上检测出存在读取错误的RFID识别器。

基于标注的业务过程合规性验证方法

龚平冯在文

2014, 34(7): 2115-2123. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2115

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当前，企业的业务活动受到越来越多的来自政府法律法规、行业标准及自身内控制度的规范约束。如何确保支撑企业业务活动的过程感知系统是合规的已成为信息系统(IS)研究领域的热点问题。确保过程模型的合规性是实现过程感知系统的合规性的重要前提。针对过程设计阶段过程模型的合规性，扩展前期关于语义标注过程模型的可执行性分析的工作，提出了基于标注的合规性验证方法。方法包括:合规性规则模式的标注表达式生成和基于合规性标注的过程模型的可执行性分析方法。合规性标注表达式描述了规则所关联的活动及其相应的合规性约束，对合规性验证的调试及运行时合规性检测评估能起到有效的支持作用；合规性标注的过程模型的可执行分析方法是利用满足性求解器对合规性信息标注后的过程模型是否可执行进行求解。通过银行开户的流程案例，证明了上述方法的有效性。

基于多线程技术的自动测试系统优化设计

赵源姜小峰

2014, 34(7): 2124-2128. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2124

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传统的测试过程对系统性能考虑较少，但随着并行测试方法的广泛应用，对系统性能和数据吞吐量的要求越来越高，利用多线程技术优化软件设计成为有效提高自动测试系统性能的途径之一。对测试过程流水现象进行建模，采用异步流水线设计模式，结合面向任务的概念，提出了一种适用于测试系统的编程模型。实验结果表明，该模型在测试任务随机输入的条件下可明显缩短样本的平均测试时间，通过在交流接触器特性参数测试实例中的具体应用，表明该模型不仅能够增加测试项目配置的灵活性，而且可以避免测试系统中多线程编程的复杂性。

蛋白质—小分子相互作用模型的构建

李怀松袁琴王才华刘娟

2014, 34(7): 2129-2131. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2129

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构建可解释和可大规模计算的蛋白质—小分子相互作用模型是一个重要的课题。提出一种新的蛋白质—小分子相互作用模型：首先分别用氨基酸三聚物集群和化合物结构片段来描述蛋白质和小分子;然后将蛋白质和小分子片段作为二部图的两部分，片段间的相互作用强度作为二部图的边;最后蛋白质和小分子的相互作用则是蛋白质片段和小分子片段之间相互作用的叠加。实验结果表明，该模型预测的准确率达到97%且具有很好的解释性。

基于聚类分析的心电节拍分类算法

鄢羽孙成

2014, 34(7): 2132-2135. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2132

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为提高计算机辅助心电节拍分类算法的准确率和普适性，提出一种基于聚类分析的心电节拍分类算法，该算法利用心电节拍个体内差异性较小的特性，采用两级聚类分析、抽样代表性心电节拍的方法，结合心电医师的辅助诊断，实现对心电节拍的准确分类。为了验证算法的准确性，采用国际公认的标准数据库——MIT-BIH心律失常数据库,AAMI/ANSI标准规定的心电节拍分类方法及准确率的计算方法进行仿真实验，最终总体分类准确率达到99.07%。与Kiranyaz等(KIRANYAZ S, INCE T,PULKKINEN J, et al. Personalized long-term ECG classification: A systematic approach［J］. Expert Systems with Applications, 2011, 38(4): 3220-3226.)的心电节拍分类算法相比，该算法无需进行设定的训练，且S类心电节拍分类灵敏度由40.15%提高到89.82%，显著提高了分类算法的普适性。

基于机会协作的农业物联网大数据处理系统设计

袁芬徐从富

2014, 34(7): 2136-2139. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2136

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针对在农业物联网中通信环境复杂和大数据处理效率低的问题，提出了基于机会协作的自适应大数据处理机制。根据农业物联网应用需求,综合考虑了农业产业环境对无线数据传输的影响建立了跨层交互分析模型，结合机会协作机制和大数据处理需求，设计了大数据处理方案。实验分析和测试表明，所提大数据处理方案在系统吞吐率、可靠性和系统处理性能等方面，表现出了比传统协作机制和数据处理方案更优越的性能。

考虑时域约束的线性系统非脆弱H∞控制

高兴泉胡云峰

2014, 34(7): 2140-2144. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2014.07.2140

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针对带有时域约束(包含控制输入约束、状态约束或两者的混合约束)的线性系统，在线性矩阵不等式(LMI)优化框架下，提出了一种非脆弱H∞状态反馈控制器设计方法。首先通过初始条件和外部干扰能量的假设确定一个能包含系统所有可能状态的固定椭圆域，然后得到控制器增益在一定范围内摄动情况下确保闭环系统满足时域约束的充分条件，进而转化为相应的矩阵不等式，详细地给出了推导过程。最终时域约束线性系统的非脆弱H∞控制问题可转化为求解多目标的LMI优化问题。将该方法用于质量-弹簧-阻尼系统的干扰抑制控制。仿真实验结果表明：利用该方法设计的控制器能够在满足时域约束的条件下，提高闭环系统对控制器增益摄动的鲁棒性。

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