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2007年 第27卷 第11期 刊出日期：2007-11-01

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下一代网络与下一代Internet的研究与讨论

论下一代网络与下一代Internet及其体系结构

曾华燊 窦军

2007, 27(11):  2615-2618. 

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对国际、国内有关下一代网络（NGN）和下一代Internet （NGI）研究与标准化工作进展情况进行了综述，分析了各类工作的优势与不足。在探讨NGI研究策略的基础上，以四川省网络通信技术重点实验室对NGI体系结构的研究工作为基础，概要地介绍了笔者提出的“单物理层用户数据传输与交换平台体系结构”（SUPA）及“面向以太网的物理帧时槽交换”（EPFTS）技术,探讨了如何用上述技术解决Internet所面临的高速交换、服务质量保障和网络安全问题。

电信业有关NGN标准化工作进展

赵慧玲

2007, 27(11):  2619-2622. 

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对国际电信联盟（ITU）及国内外电信行业有关下一代网络(NGN)的标准化工作进展情况进行了全面的分析与综述，内容涉及电信业 NGN的概念与内涵以及相关工作的标准化进程与前景。重点讨论了软交换技术、IP多媒体子系统（IMS）和基于MPLS的IP承载网相关的技术。最后指出：互联网技术给传统的电信网络运营商既带来挑战，也带来机遇，NGN的实现是一个长期的过程，成熟技术与高性价比的技术将最终占据主导地位。

智能交通系统

基于通用触发器系统的地面交通仿真

贺雷 刘正熙 母攀良

2007, 27(11):  2623-2625. 

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通过分析地面交通仿真所面临的问题，构建了一个以车辆和虚拟交警为智能Agent的多Agent系统，并利用通用触发器模型解决多Agent之间的通信和协调问题，从而实现对地面交通的仿真。定量分析了引入虚拟交警和通用触发器模型后，系统通信过程中信息量的变化，同时设计了地面交通的实验模型对该仿真方法的有效性进行了验证。

基于离散时间系统的地面等待策略模型研究

郭楠 李志蜀 宋卓洋

2007, 27(11):  2626-2629. 

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分析并改善了一种降落容量受限的地面等待策略(GDP)模型和算法。与传统的模型不同，该模型采用了离散事件系统分析方法来分析空中交通流量管理问题。仿真结果表明，与传统的基于线性规划的GDP模型相比，新模型不但有效地解决了决策时间的连续性问题，提高了优化时间的精度，而且也显著地降低了算法的复杂度。

一种改进的NS元胞自动机模型

杨梦龙 刘怡光

2007, 27(11):  2630-2631. 

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研究改进了基于元胞自动机的一维NS交通模型，细化了元胞长度和时间步长，对静止车辆的加速能力进行了约束，用简单的方法解决了该模型中车辆的速度演化规则与前车速度无关的缺点。同时，考虑了交通密度对随机慢化概率的影响。计算机仿真表明：改进模型不仅得到了一些与其他元胞自动机模型共有的性质，且得到的基本图更加接近实测数据。

基于元胞自动机的港湾公交站间距影响研究

汪海龙 钱勇生

2007, 27(11):  2632-2633. 

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公交系统对城市交通流的影响十分显著，在对现有经典交通流元胞自动机模型进行总体分析的基础上，提出了一种考虑公交车辆和港湾式公交停靠站影响的多速混合车辆双车道元胞自动机模型，重新标定了元胞长度、运行车速和随机慢化机制，引入了公交车停靠站，改进了车辆变换车道规则。通过计算机模拟，再现了传统交通流三参数之间的关系，为更好地描述城市混合交通流奠定了基础。

基于旅行时间检测系统的交通应用研究

盛鹏 赵树龙 宋万忠 刘怡光 杨梦龙

2007, 27(11):  2634-2636. 

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由于旅行时间的采集日趋精确，在交通领域被广泛地应用。首先介绍了一种基于精确车牌识别技术的旅行时间检测系统，然后重点阐述了检测数据的决策信息分析和处理，最后提出了一种以旅行时间为目标参数，以元胞自动机模型为基础的短时交通预测模型，并对其关键技术和难点进行了讨论和分析。

基于数据挖掘的四维飞行轨迹预测模型

潘薇

2007, 27(11):  2637-2639. 

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为了解决传统的空气动力学模型在预测四维飞行轨迹上误差较大的问题，提出一种基于数据挖掘的预测模型。该模型挖掘历史飞行时间数据，从中找出影响飞行时间的因素，预测出下一次飞行的全程时间，然后从历史位置数据中分析得出飞机在每个采样周期点上的位置，实现完整的四维轨迹预测。仿真试验验证了该模型预测的准确性和可用性。

基于双向并行灾变粒子群优化算法的城市环路交通协调控制系统

马昌喜 钱勇生 王春雷

2007, 27(11):  2640-2642. 

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根据我国部分城市道路网包含多条环路的特点，设计了一种双向并行灾变粒子群优化算法的城市环路交通协调控制系统。该系统以路网中的闭合环路作为控制子区，采用三层递阶分布式结构和双向并行灾变粒子群优化，分阶段优化控制周期、相位差和绿信比，并对不同闭合环路进行协调控制形成预选方案。通过系统设定的面控率进行判断、选择，最终确定信号控制方案。示例验证结果表明该控制系统能有效减少区域车辆总延误，减少停车次数。

客运专线的追踪间隔控制模型与计算

吴亮 高建强 穆建成

2007, 27(11):  2643-2645. 

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在分析列车追踪间隔时间类型以及动车组追踪运行的基础上，建立了客运专线信号系统下的列车区间追踪间隔和列车车站追踪间隔模型，给出了相应的列车追踪间隔时间的计算方法。应用Matlab软件进行了计算，并对计算结果进行了分析。

基于工作流模型的企业铁路调度指挥与监控系统研究

郭进 刘利芳 云培研

2007, 27(11):  2646-2648. 

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根据企业专用铁路特点，设计了调度指挥与监控一体化方案。为了协调多个子系统的活动，采用工作流技术构建系统软件平台，实现业务过程的自动化。基于Petri网定义的基本工作流网络为系统业务流程建模，针对建模中存在的问题，提出增加颜色扩展描述信息，增加复合颜色变量扩展，提高工作流网络抽象能力及描述能力，使扩展工作流网络成为复杂系统建模的有力工具。

基于CBTC的列车自动驾驶控制算法

陈荣武 刘莉 诸昌钤

2007, 27(11):  2649-2651. 

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基于通信的列车控制系统是列车控制系统技术的发展方向。讨论了基于CBTC的列车自动控制系统的基本结构和功能，指出传统控制方法不能适应列车运行参数的非线性和时变性，而采用智能控制方法较为有效，对基于专家系统的ATO系统、基于模糊控制的ATO系统和基于模糊神经网络的ATO系统等几种速度控制算法进行了分析和建模。

网络与通信

基于虚节点的非结构化P2P节点的负载平衡改进

张大陆 徐平

2007, 27(11):  2652-2655. 

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P2P节点能力的差异造成了节点之间负载不平衡，负载往往在节点之间来回摆动，从而降低了节点处理的效率。提出了虚节点的概念，通过将网络中分散的节点分割或者整合为能力相近的虚节点，消除P2P节点之间的能力差异，从而达到负载平衡，并且提高节点的利用率和系统整体的处理效率。

基于移动互联网的QoS分级自适应策略研究

薛建生 王光兴

2007, 27(11):  2656-2658. 

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提出在网络融合时基于实时应急管理的QoS分级自适应策略，用分级映射表的方法建立了移动网与互联网QoS映射的关系，并提出了多业务聚合流的QoS级别选择算法：用接入互联网的网关作为自适应QoS调节的决策节点，由网关监测到的网络负载变化，根据业务流对QoS作出及时调节，使决策更加及时。仿真模拟表明，该策略解决了移动接入网与Internet提供业务的QoS匹配映射问题，可以使传输时延减少至少20％，并能抑制用户盲目扩大自己的需求，避免了用户恶意攻击加重网络负担。

基于小波技术的网络流量分析与刻画

胡俊 谭献海 覃宇飞

2007, 27(11):  2659-2661. 

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大量研究结果表明实际网络流量具有明显的尺度特性，在大尺度上表现出自相似，在小尺度上表现出多重分形。多重分形为刻画流量在小尺度上的奇异性提供了良好的数学框架，而小波变换对具有长程依赖性的流量起到了去相关的作用，因此有必要利用小波技术来研究多重分形。为了能全面有效地刻画现代网络特征，利用小波技术对实际流量进行分析，首先判断流量的全局特性与局部特性，然后对流量进行不同分组，分别采取组内打乱和组间打乱顺序的方法，深入探讨影响多重分形的因素，最后发现均值和方差对多重分形有较大影响。

一种集群系统的透明动态反馈负载均衡算法

龚梅 王鹏 吴跃

2007, 27(11):  2662-2665. 

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随着服务器集群系统大量应用于各中小企业的信息系统中，传统均衡算法一方面由于局限性达不到企业的要求，另一方面大部分中小型企业也无法承受昂贵的硬件负载均衡器费用，本文提出了一种集群系统的透明动态反馈负载均衡算法（TDLBA）。该算法充分考虑集群系统中多种资源（CPU、内存、I/O和网络带宽等），采用双机热备份负载均衡器，服务器节点周期动态反馈方法，同时引入一个负载冗余以动态调整节点负载分配，从而达到尽量简化负载均衡器的任务分配算法、最大限度满足系统最大吞吐率和提高系统响应时间的目标。测试表明，该算法有效的提高了系统服务性能，且优于静态分配算法和Pick-KX算法。

自组织网络演化中的连通性保证

孙晓 王晖 汪浩

2007, 27(11):  2666-2668. 

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自组织网络的连通性是保证网络通信能力的重要指标。本文列举自组织网络不连通的两种主要模式，分析了破坏连通性的主要原因，提出了一种简便可行的基于局部连通域优化的连接置换算法，可以有效保证网络演化过程中的连通性。通过仿真手段，对该算法的有效性进行了验证，并讨论了算法的相关参数和性能指标。

基于WMN的链路质量测量方案与路由尺度性能研究

陆飞 乐晓波 向赟松

2007, 27(11):  2669-2671. 

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无线网格网（WMN）骨干网的静态特性与Ad Hoc的动态特性完全不同，所以把Ad Hoc路由协议移植到WMN上并不适用。因而出现了为类似的静态无线网络开发的多波链路质量源路由协议MRLQSR。该协议是链路质量源路由协议（LQSR）协议与累积权期望传输时间（WCETT）的结合。WCETT作为链路质量尺度，必须能够精确反映真实的链路质量。为了尽可能在系统容量损耗和链路质量衡量方式的精确性间做一个折中，将更精确的链路质量测量技术EAR引用到ETT的计算中，以此来提高WCETT参数的准确性并提高MRLQSR的性能。最后的仿真结果表明，该方案在降低系统容量损耗的同时，对链路质量测量的精确性有一定的提高。

无线传感器网络中一种改进的DV-Hop定位算法

张晓龙 解慧英 赵小建

2007, 27(11):  2672-2674. 

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针对无线传感器网络中DVHop定位算法在未知节点到信标节点距离计算中的不足，提出了一种改进算法。该算法考虑了未知节点到信标节点路径中相邻三个节点A, B, C组成的夹角∠ABC对距离的影响，根据与B相邻的A, C节点的邻节点集重叠度估算夹角的大小，从而更精确计算出距离，提高定位精度。

LA_AODV路由协议的仿真与性能分析

王俊伟 陆阳 官骏鸣 盛锋

2007, 27(11):  2675-2679. 

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AODV协议以源到目的的最短路径或最短跳数作为路由度量参数。LA_AODV协议综合考虑无线移动自组织网络的路由层和物理层，提出了一种新的路由度量参数。首先介绍了LA_AODV协议，然后讲述在NS2中实现LA_AODV的方法，并详细分析仿真中的关键问题。仿真结果表明LA_AODV协议在保持AODV协议特点的基础上，具有吞吐量高、路由开销低、延时小的特点。

基于人工社会网络的P2P实时流媒体协助分发模型

卢良进 万健 徐向华

2007, 27(11):  2680-2682. 

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分析了现有P2P流媒体分发模型存在的问题，提出了一种跨节目的协助分发模型。该模型通过人工社会网络把合作节点的范围从单个节目扩展到全局覆盖网络，在节点间建立持久的信任与合作关系，充分利用空闲带宽以主动和被动两种协助方式提高播放流畅度，并引入TitforTat机制激励节点参与协助。实验结果表明该模型能进一步提高服务质量。

P2P网络分层模型SHDN的研究与设计

袁福成 李志淮 周晓玮

2007, 27(11):  2683-2685. 

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在分析和总结主流对等网络模型的基础上，建立一个新型高效的、负载均衡、可扩展的、动态的对等网络分层路由模型——基于超级节点的分层DHT网络（SHDN），旨在为用户提供用户的准确定位、用户的组群管理和文件资源传输等基本的信息服务功能。对SHDN模型的路由算法进行了详细的设计。最后，通过仿真试验对SHDN模型的合理性和路由效率进行了验证和测试，基本上达到了预期的设计目的。

基于元胞自动机的网络舆论激励模型

曾祥平

2007, 27(11):  2686-2688. 

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为了研究网络舆论的传播过程及发展趋势，建立了一个基于元胞自动机的网络舆论激励模型，用于模拟网络舆论形成过程中个体发表言论数的变化以及个体观点的变化。在模型中，将网络空间的个体抽象为以情感描述的元胞，用情感倾向度和情感倾向度门限来确定元胞发表言论的状态，用情感激励来描述元胞的移动规则。同时，该模型考虑了个体数量增减和社会突发事件对网络舆论传播的影响，从而更能准确地模拟网络现实事件。

信息与网络安全

基于双枝模糊决策与模糊Petri网的攻击模型研究

黄光球 任大勇

2007, 27(11):  2689-2693. 

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以双枝模糊决策和模糊Petri网(FPN)理论为基础，定义了一种全新的网络攻击模型BBFPAN。将网络攻击中对攻击起促进与抑制作用的两方面进行综合考虑与分析，用变迁表示攻击、防御行为的产生发展过程，库所表示系统所处的状态，从而区分了攻击行为和攻击结果，直观地表示网络攻击的演变情况。同时将变迁输入库所集所对应的因素作为决策影响因素，而将变迁作为一个决策，通过双枝模糊决策分析来判断输出库所集中库所的属性。在双枝模糊决策分析基础上，结合一种不确定推理方法，提出了BBFPAN的推理算法，并通过实验验证了算法的正确性。将对网络攻击实施起正反两方面的因素一起考虑和分析，对网络攻击的描述更加切近实际情况。

基于非重复包标记的IP追踪研究

朱晓建 刘渊 李秀珍

2007, 27(11):  2694-2695. 

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防御分布式拒绝服务攻击是当前网络安全中最难解决的问题之一。在基本包标记的基础上，提出了非重复包标记的方法，并运用自适应策略分析标记概率，有效地减少了路径重构所需的数据包数和路由器的标记工作量，提高了路径重构的效率。

大规模蠕虫在线追踪培养皿

李强 康健 向阳

2007, 27(11):  2696-2698. 

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提出了一个用于反向追踪大规模网络蠕虫传播的虚拟实验环境，能够用于网络蠕虫检测和防御实验。实验环境使用虚拟机技术，虚拟大量主机和网络设备参加，尽量符合网络实际。在可控的范围内，使用真实的感染代码引发大规模蠕虫的爆发，观测蠕虫的传播过程。实验环境中可以发现蠕虫的传播特性，实时收集网络蠕虫的流量数据和感染过程。

NUTOS系统多策略安全模型设计与实现

夏磊 黄皓 于淑英 王志强

2007, 27(11):  2699-2703. 

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传统的MLS策略侧重于信息机密性保护，却很少考虑完整性，也无法有效实施信道控制策略，在解决不同安全级别信息流动问题时采用的可信主体也存在安全隐患。为了在同一系统中满足多样性的安全需求，给出混合多策略模型——MPVSM模型，有机组合了BLP、Biba、DTE、RBAC等安全模型的属性和功能，消除了MLS模型的缺陷，提高了信道控制能力和权限分配的灵活度，对可信主体的权限也进行了有力的控制和约束。给出MPVSM模型的形式化描述以及在原型可信操作系统Nutos中的实现，并给出了策略配置实例。

基于SVM成本决策分析模型的入侵响应研究

郭宇 孙敏

2007, 27(11):  2704-2706. 

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传统入侵响应决策模型只考虑攻击损失和响应成本。在此基础上增加攻击目标的资产价值、响应风险在决策过程中的两个重要因素，分析了各成本的计算方法。提出一种把攻击目标作为无形资产进行评估的方法，并详细描述了采用SVM创建成本决策分析模型的过程。最后，基于日志记录进行攻击响应分析，给出了实验结果，显示该模型的决策结果有较高的正确率。

自组网匿名通信中的一个基于伪身份的签名方案

陈泗盛 许力 陈志德

2007, 27(11):  2707-2709. 

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在自组网的匿名通信中，节点通常用伪身份来代替节点的真实身份进行通信并不断变更伪身份，从而达到隐藏节点真实身份的目的。由于一般的基于双线性映射的签名方案在匿名通信中，签名对私钥生成器(PKG)不是匿名的, 因为PKG可以生成任意伪身份对应的私钥。提出一个应用于自组网匿名通信的基于双线性映射和伪身份的签名方案解决上述问题。最后，对该方案进行了正确性、匿名性和安全性分析。

基于博弈论的P2P网络信任进化机制研究

满红芳 杨蓉蓉 刘凤鸣

2007, 27(11):  2710-2711. 

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基于博弈理论，着眼于信任机制的进化演变，应用复制动态机制对节点之间的信任关系的长期演化趋势进行了分析。分析结果显示网络节点之间的信任关系通过博弈收益机制的调节而成为网络安全与稳定的长期演化趋势。仿真结果也证明，应用收益机制调节，信任会成为网络节点的稳定策略，从而提高了网络的安全性与稳定性。

访问权限实时更新的模型与实现

晏立 朱宏伟

2007, 27(11):  2712-2714. 

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为了保证在动态环境下信息系统的安全性，需要一个良好的访问控制模型，对访问控制策略的实时变化立即作出反映，并采取必要的措施。描述了一种支持访问权限实时更新的访问控制模型和实现，并进行了并发性分析。在这种模型中，访问权限实时更新的并发控制算法简单且易于实现。在并发环境中，多个主体读写数据和修改访问控制策略并互相影响时，可直接应用该模型与算法。

基于身份的代理盲签名

杜焕强 吴铤 叶春涛

2007, 27(11):  2715-2717. 

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利用椭圆曲线上的双线性映射，及Barreto等基于身份签名的思想，提出基于身份的代理盲签名方案。它兼具代理签名和盲签名的优点，既能有效地防止授权人冒充代理人对消息进行签名，又能实现消息的内容对签名者不可见。同时与已有相关文献相比，该方案在效率、安全性等方面都有了明显的提高。

一种新的代理多重盲签名方案

胡振鹏 钱海峰 李志斌

2007, 27(11):  2718-2721. 

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代理多重签名，即一个代理签名人可以同时代表多个原始签名人的利益在一个文件上签名；而盲签名方案，具有消息的内容对签名者是不可见的特性，且签名被接收者泄露后，签名者不能追踪签名。 代理多重签名和盲签名在电子商务和电子现金系统中有着广泛的应用。结合两种方案的特点，基于Schnorr签名体制，给出了一种新的代理多重盲签名方案，即一个代理签名人能够代表多个原始签名人进行代理盲签名。该方案具有计算量小、效率高和安全性强等优点，且签名长度不随原始签名人的增加而增长。

一种改进的安全移动代理路由协议

田旭 周健 周本达

2007, 27(11):  2722-2724. 

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对基于Merkle树的移动代理路由协议进行了分析，发现其运算量大，实现代价高。在此基础上提出了一种基于Hash函数的安全移动代理路由协议。经分析改进协议安全性不变，计算复杂度仅为原来的1/2，具有较好的实用价值。

数据挖掘与软件过程技术

基于语义描述的Web服务工作流动态组合研究

吴国凤 吴乃鑫

2007, 27(11):  2725-2727. 

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传统静态工作流很难适应动态的、灵活的现代业务流程。近年来Web服务技术不断发展，使得工作流中的活动以Web服务形式的实现，而且工作流本身也可以以Web服务的形式被调用，特别是语义Web技术的发展，为计算机实现自动Web服务工作流提供了可能。本文基于本体论提出了一个半结构化工作流本体模型，并在此基础上设计了基于Agent技术的Web服务工作流系统。

无线迁移工作流环境中程序按需移动

王红 曾广周 刘弘

2007, 27(11):  2728-2732. 

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作为基于移动计算范型的迁移工作流研究的继续，建立一种无线迁移工作流环境中程序按需移动模型及其实现方法，以支持大型迁移工作流在资源受限移动设备上运行。首先给出了迁移工作流单元模型，它是支持无线环境下迁移工作流的基础，然后给出了迁移工作流按需移动系统架构，讨论了架构中各部分的功能，包括停靠站服务器和工作流管理机的实现机制，分析了通过反射对工作流单元的动态调整。实验表明，无线迁移工作流环境中程序按需移动模型合理，运行可靠，有效支持迁移工作流在无线环境中的应用。

基于BPEL4WS的Web服务整合研究

曾贵荣 葛世伦

2007, 27(11):  2733-2735. 

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业务流程执行语言（BPEL4WS）是整合Web 服务的标准，其作用是将一组现有的服务整合起来，从而定义一个新的 Web 服务。首先介绍了业务流、工作流、以及BPEL4WS在Web服务建模方面的基本概念，建立了BPEL4WS整合Web服务模型，提出了组合服务的方法和过程。最后通过实例证明了BPEL4WS服务整合的实用性。

一种基于原语的界面设计模式建模方法

王景龙 万建成 黄国栋

2007, 27(11):  2736-2739. 

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为了提高用户界面开发的效率，通过对界面区域的构成分析，提出了基于原语的界面设计模式，并从数据、交互和展示三个角度定义了界面设计模式原语，对界面设计模式进行规范化描述。以此为基础，进一步提出了一种基于原语的界面设计模式建模方法。本方法通过对模式原语的定制对界面展示单元的静态信息、交互信息和展示信息进行采集，从而完成对界面设计模式的建模，并有效指导代码的自动生成。

TinyOS任务调度机制与实时调度构件设计

刘奎安 郭文生 桑楠

2007, 27(11):  2740-2742. 

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TinyOS是一个开源的构件化操作系统，它采用构件化描述语言nesC进行开发，主要针对资源非常有限的无线传感器网络节点而设计。分析了TinyOS2.x的任务调度机制，针对其在实时应用领域的调度缺陷，设计并实现了一种软实时任务调度构件。根据构件在TOSSIM仿真器中的验证分析，能有效增强TinyOS的实时性能。

一种嵌入式系统的动态演化方法

邓磊 吴健

2007, 27(11):  2743-2746. 

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针对嵌入式应用系统的动态演化和QoS需求问题，提出了一个嵌入式构件模型——ESIM，并进一步说明了该模型动态演化的策略和过程，着重强调根据构件的QoS层契约、演化契约、资源的消耗信息来检查动态演化请求。仿真实验表明，ESIM的动态演化系统较好地解决了演化过程中的状态传输、资源占用和实时性等问题，演化过程的持续时间和资源消耗量是可预知的，并且满足实时性约束。

马尔可夫预测模型的压缩与应用研究

石磊 姚瑶

2007, 27(11):  2746-2749. 

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Markov预测模型是Web预取与个性化推荐技术的基础。大量Web对象的存在使得用户浏览转移状态激增，导致预测模型出现了巨大的空间复杂度问题。基于网站链接结构（WLS），针对Markov预测模型中的转移概率矩阵，提出一种基于行相似与列相似的相似度度量方法。首先计算出相似矩阵，然后利用行相似、列相似获得相似页面并压缩在一起，减小了Markov模型中的状态个数。实验表明，该模型具有较好的整体性能和压缩效果，在预取效率方面能够保持较高的预测准确率和查全率。

基于GLOBUS的数据网格中副本定位策略研究

李田来 刘方爱

2007, 27(11):  2750-2752. 

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在因特网的数据网格环境中，将整个网格系统划分为若干个存储子域，基于Globus平台，结合Giggle框架提出三层副本定位服务结构，并提出了基于Giggle的副本定位算法（RLBOG）。分析表明，新算法有效地减少了响应时间，提高了系统性能。

作战仿真实体三维模型数据存储方法

殷宏 许继恒 叶伟

2007, 27(11):  2753-2755. 

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为提高作战仿真实体三维模型存储和使用效率，对作战仿真实体模型进行了分类,制定了模型的层次细节、损伤分级、纹理和分组规则。构造了三维模型数据存储系统结构体系，提出了三维模型的层次体系结构，并对每层次数据结构进行了设计。最后介绍了三维模型重构算法。

面向移动计算环境的单连接查询处理模式研究

王敏 朱玉全 张春芬

2007, 27(11):  2756-2759. 

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在移动计算环境下，基于准确的操作代价估算结果来选择合适的连接查询处理模式，可以减少数据的传输量和移动设备的能量消耗。探讨了该环境下移动设备能量消耗的一个新的非对称特征，提出了一种操作代价估算方法，并从数据传输量和能量消耗两个方面对连接查询处理模式进行了代价估算和性能比较，提出了4个实用准则，以指导连接查询处理模式的选择。试验结果充分论证了估算方法和准则的正确性，且比现有同类估算模型和结论具有更加广泛的应用范围。

一种基于密度的面向线段的聚类算法

康大伟 陈天滋

2007, 27(11):  2760-2762. 

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分析了密度聚类算法（DBSCAN）的局限性，在此基础上提出了一种基于密度的面向线段的聚类方法，将DBSCAN中聚类的对象由点转变为线段。在对点聚类的基础上，研究了线段聚类的特点。该算法可以有效处理分布不均匀的线段对象集，发现分布密度不同的各种簇。通过试验证明了该方法的可行性与有效性。

蚁群算法在物化视图选择问题中的应用

顾军华 赵秀丽 潭庆

2007, 27(11):  2763-2765. 

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提出用蚁群算法来解决物理空间约束下的物化视图选择问题，算法中应用信息素的局部和全局更新，并对每次迭代的最优解进行局部搜索，最终得出合理的解决方案。实验结果表明，应用蚁群算法可以有效地解决物化视图选择问题，并且其求解性能优于遗传算法。

图形图像处理

基于曲率的点云数据配准算法

路银北 张蕾 普杰信 杜鹏

2007, 27(11):  2766-2769. 

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为了实现不同视角下测得的数据的多视定位，提出一种点云数据配准算法。该算法针对近邻内的点，采用二次曲面逼近的方法来求得每个点的曲率，并根据曲率的Hausdorff距离来寻找有效点集，建立名义上的对应关系，最后用四元组法来求得坐标变换，把数据统一到一个坐标系下。该算法利用曲率的性质准确判断对应点集，解决了任意多视点云的拼合问题，试验结果验证了其有效性和精度。

基于决策树分类的体绘制加速技术

马素静 刘旭敏

2007, 27(11):  2770-2772. 

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为了提高体绘制速度，提出一种新的算法。该算法通过决策树对体素分类，同时采用行程编码辅助模型存储决策树分类结果。在遍历体素模型时，只访问感兴趣的体素分类，而忽略那些空的和不感兴趣的体素分类，减少了体素的计算量。实验结果表明，此算法不仅保持了图像的绘制质量，而且明显提高了体绘制速度。

基于VTK的电磁场三维可视化研究及实现

肖何 何明耘 白忠建 周媛媛

2007, 27(11):  2773-2775. 

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针对在三维电磁场可视化过程中面临的电磁数据的多样性和数据映射的多样性问题，分析了电磁场三维可视化的主要流程和电磁场数据集，并引入三维可视化类库VTK。利用VTK类库良好的封装性，采用Marching Cube和Hedgehog建模，分别实现了电磁标量场和电磁矢量场的三维可视化。

一种二值图像连通区域标记的新算法

高红波 王卫星

2007, 27(11):  2776-2777. 

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在线标记和区域增长的基础上提出了一种二值图像连通区域标记的快速算法。该算法综合了线标记法和区域增长法的优点，对图像进行一次扫描就可以标记所有连通区域，避免了重复标记问题；同时该算法不受标记的区域形状影响，具有良好的鲁棒性。提出对此算法的进一步优化策略，有效地降低了其搜索次数。最后与传统算法进行了比较，试验结果表明该算法是快速和高效的。

运动补偿时域滤波中基于残差图像滤波的更新策略

王红梅 赵政 张永华

2007, 27(11):  2778-2780. 

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现有的比较成熟的可伸缩编码框架是基于运动补偿时域滤波技术的。改进了运动补偿时域滤波中的更新操作，并引入去块滤波。更新操作过程中，要求更新块中的像素所对应的预测运动向量完全一致，否则不参与更新操作。更新操作前，对残差图像在边缘级和采样点级进行滤波控制。通过对高通信号的去块滤波，减少更新块中的伪边界成分，同时减轻块效应对后继预测操作的影响，改善编码效率。实验结果表明该方法能够改进图像的主观质量，提高低运动量的图像序列的编码性能。

一种基于压缩域的视频拼接算法

赵彬 陈辉 董颖

2007, 27(11):  2781-2785. 

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提出了一种基于压缩域的双摄像机视频拼接算法。首先利用相位相关法估算输入视频的对应第一帧重叠区域，并在重叠区域进行SIFT角点检测和匹配，加快角点匹配速度，提高匹配稳健性，使用RANSAC算法去除外点，采用奇异值分解法配合LM非线性优化方法求解变换参数，得到首帧的对应投影矩阵；对于非首帧的配准，利用压缩视频中的当前帧与前帧的运动矢量，获得全局运动矢量，然后结合对应前帧的投影矩阵，获得相应的当前帧的投影矩阵;最后使用多频带融合算法进行图像混合以改善线性加权融合算法带来的高频细节模糊。与传统算法相比，由于省去了特征提取和匹配方法，从而减少了大量的计算步骤和时间，提高了速度，增加了实用性。实验结果表明该算法具有较好的实用价值。

一种视频序列的拼接算法

郭三华 方贤勇 罗斌

2007, 27(11):  2786-2788. 

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提出了一种视频序列的拼接算法。首先在同一镜头下的视频序列中提取若干关键帧，利用关键帧拼接表示序列的拼接；其次利用光流场算法计算出的运动位移量引导相邻关键帧间特征点的匹配,并结合随机抽样一致性（RANSAC）鲁棒估计算法和单映矩阵的级联性，得到相邻关键帧、非相邻关键帧间的对应矩阵；最后通过融合实现了序列的无缝拼接。实验验证了这种方法的有效性。

一种基于SIFT特征的航拍图像序列自动拼接方法

高超 张鑫 王云丽 王晖

2007, 27(11):  2789-2792. 

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针对航拍图像序列拼接问题，提出一种基于尺度不变特征变换（SIFT）特征的自动拼接方法，该方法主要包括图像配准和镶嵌两个步骤。由于航拍序列各帧图像之间存在较大差异，因而常用的基于特征的配准方法适用性较差，对此，提出利用SIFT特征来实现准确、稳健的航拍图像配准。进一步的，提出一种基于视觉特征的色彩融合方法以取得平滑的镶嵌效果。最后，通过对真实航拍序列进行拼接实验验证了所提方法的有效性。

基于泛滑动窗与2DLDA的单样本人脸识别

陈才扣 黄建平 刘永俊

2007, 27(11):  2793-2796. 

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对于单训练样本人脸识别，基于每人多个训练样本的传统人脸识别算法效果均不太理想。尤其是基于Fisher线性鉴别准则的一些方法，由于类内散布矩阵为零矩阵，根本无法进行识别。提出一种新的样本扩充方法，即泛滑动窗法。采用“大窗口、小步长”的机制进行窗口图像采集和样本扩充，不仅增加了训练样本，而且充分保持和强化了原始样本模式固有的类内和类间信息。然后，使用二维线性鉴别分析方法（2DLDA）对上面获得的窗口图像进行特征抽取。在ORL国际标准人脸库上进行的实验证实了所提算法的可行性和有效性。

基于PSO与ICA的表情特征提取

周书仁 梁昔明 杨秋芬 叶吉祥

2007, 27(11):  2797-2799. 

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提出基于粒子群优化（PSO）与独立分量分析（ICA）的表情特征提取方法。首先利用ICA算法对表情图像数据建立基本的独立基向量求解框架；为了减少计算复杂度，然后利用PSO算法对处理后的表情图像数据搜索最优的解集合；最后利用支持向量机（SVM）作为算法验证的分类器。实验结果表明该算法在保证较高表情识别率的基础上加快了表情图像特征提取的速度。

基于极线几何约束的非标定图像的立体匹配

姜露露 彭健

2007, 27(11):  2800-2803. 

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立体匹配是计算机视觉领域的一个关键问题，是计算机三维重建中的一个核心问题。基于极线几何约束是特征匹配中最强有力的约束，独立于场景结构，因此将特征匹配与极线几何有机结合起来，实现了一个鲁棒的匹配算法在非标定图像中的应用。其中，对基础矩阵估计及其引导匹配均采用点到极线距离最小约束准则。对真实图像的实验表明，该算法具有较好的实用性。

改进的方向自适应中值滤波器在注塑产品图像预处理中的应用

吕哲 王福利 常玉清 刘阳

2007, 27(11):  2804-2807. 

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分析了将现有方向自适应中值滤波器算法应用到注塑产品图像预处理过程中遇到的问题。结合注塑产品图像预处理对于滤波器性能的要求，提出了一种改进的方向自适应中值滤波器算法，通过噪声检测和区域检测实现了对图像中各像素点特性的判别，进而根据各像素点自身特性的不同，有的放矢地确定相应的滤波处理方法。在有效抑制注塑产品图像中噪声的同时，提高了算法的边缘保护能力，大幅缩减了计算用时，很好地满足了注塑产品图像预处理的要求。仿真实验表明了该方法的有效性。

人工智能

多层次网络学习模型与学习控制研究

陈其晖 徐海宁 凌培亮

2007, 27(11):  2808-2811. 

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在网络化的学习环境中，由于存在着学习需求多样化和缺乏针对性学习内容情况，因此如何提供一套完整的学习模型和学习控制机制对于提高学生学习效率显得尤为重要。基于知识空间理论和高级Petri网技术，建立了基于同一学习内容的，适应不同学习需求和不同学习对象的多层次的学习模型和学习控制机制，通过该模型可以很大程度上满足以上要求，避免了“知识迷路”和“学习迷航”，提供更加个性化的学习指导。

基于Fisher准则和特征聚类的特征选择

王飒 郑链

2007, 27(11):  2812-2813. 

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特征选择是机器学习和模式识别等领域的重要问题之一。针对高维数据，提出了一种基于Fisher准则和特征聚类的特征选择方法。首先基于Fisher准则，预选出鉴别性能较强的特征子集，然后在预选所得到的特征子集上对特征进行分层聚类，从而最终达到去除不相关和冗余特征的目的。实验结果表明该方法是一种有效的特征选择方法。

直觉F推理与普通F推理的比较研究

路艳丽 雷英杰 王坚

2007, 27(11):  2814-2816. 

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直觉F推理克服了普通F推理在不确定性信息的描述、推理结果可信性等方面存在的局限性。在介绍普通F推理直觉化扩展的基础上，首先分析了两类推理算法的相互转化问题，指出普通F推理是直觉F推理的一种特例，当直觉指数为0时二者可相互转化。其次，比较了两类算法的还原性，分析表明Zadeh型、Mamdani型、Larsen型直觉F推理算法与其对应的普通F推理算法具有相同的还原性。最后，通过实例研究了直觉F推理算法在推理结果精度、可信性上的优势，从而较普通F推理更适用于智能控制与决策。

基于NSGA-II和MOPSO融合的一种多目标优化算法

王金华 尹泽勇

2007, 27(11):  2817-2830. 

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用多目标粒子群优化(MOPSO)算法的粒子位置更新模式替代NSGAⅡ的交叉操作，获得一个新的算法（NSGAⅡMOPSO）。为使这两种差异较大的算法实现无缝融合，在NSGAⅡ算法范围内对MOPSO中特有的概念粒子及其速度、Pbest、引导者进行处理: 1)粒子对应于NSGAⅡ中子代群体的个体； 2)不再使用粒子速度概念； 3)不再使用粒子Pbest概念，代之以从父代群体中为每个粒子的每一维寻找一个最近的该粒子非支配个体; 4)每一个粒子的引导者可以是父代群体中稀疏程度最大的个体或者是按照二进制随机竞赛选择方法从父代群体中选择的一个个体，具体哪一种方式发挥作用依赖于预先设定的概率。另外，引入稀疏程度概念来评价粒子在目标函数空间的分布。6个算例的结果表明，与NSGAⅡ及最新的两种MOPSO算法（CLMOPSO 和 EMMOPSO）相比，新算法是一个有效、稳定的算法。

双隶属度模糊支持向量机算法

黄颖 李伟 刘发升

2007, 27(11):  2821-2824. 

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对现有的模糊支持向量机进行分析，提出一种改进的模糊支持向量机算法——双隶属度模糊支持向量机法（DMFSVM）。在传统的模糊支持向量机模型中，每一个训练样本的隶属函数中只有一个隶属度，而DMFSVM中每一个训练样本拥有两个隶属度。它既能保持传统模糊支持向量机的优点，又能充分利用有限样本，增加其分类推广能力。实验表明该算法较好地提高了分类精度。

基于速度夹角的粒子群协同优化算法

宋永强 夏伯锴

2007, 27(11):  2824-2825. 

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粒子群算法（PSO）是一种随机全局优化算法，在许多领域得到了广泛应用。针对PSO存在易陷入局部极值、进化后期收敛速度缓慢的缺点，提出一种基于速度夹角的粒子群协同优化算法（V-PSCO），并且引入了一种基于高斯分布的累积分布函数的惯性权重调整策略。将V-PSCO用于几种典型函数的优化问题，结果表明，V-PSCO具有更强的全局搜索能力，优化性能明显提高。

提高链式Lin-kernighan算法性能的策略

王东 吴湘滨

2007, 27(11):  2826-2829. 

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Lin-Kernighan算法作为一种高效的组合优化问题优化算法，普遍应用于各种求解组合优化难题的算法中，尤其是旅行商问题的求解。通过对该类问题的可化简性论述，分析并建立了该类问题初始边集的概率化简模型，经实验分析方式确定了模型中的先验性概率值，并建立旅行商化简初始边集的随机算法。将该算法建立的边集作为链式Lin-Kernighan算法的参照优化边集，大幅度提高了链式Lin-Kernighan算法的求解性能，在与多种智能算法结合中取得了较好的收敛效果。

移动Agent任务调度遗传算法

刘爱珍 王嘉祯 贾红丽 王素贞 陈立云

2007, 27(11):  2830-2833. 

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提出了一种可在全部可行解空间寻求最优解的混沌遗传算法。 算法定义了问题模型及染色体表示方法; 生成了考虑通信代价的贪婪算法初始种群; 设计了一种新的交叉机制来确保杂交后生成的解依然为合法解; 使用了启发变异算子; 采用混沌优化技术动态控制交叉、变异操作; 还使用了父代若干精英个体参与选择策略。 最后给出了3种通信代价、2种任务节点及3种主机节点共18个任务图的仿真结果。

典型应用系统

一种混合高性能计算机代数环境模型

张骏 陈良育 曾振柄

2007, 27(11):  2834-2837. 

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提出一种高性能计算机代数环境HHPCAS，综合现有的多种计算机代数软件，通过添加内核扩展函数、外部调用等方法，结合集群管理软件和并行环境，可以提供高性能的计算机代数计算环境。HHPCAS根据Slot/Ticket模型可以有效管理可用计算资源和作业优先等级，充分发挥多种计算机代数软件的特长，并且提供并行的消息传递机制，将大量复杂的计算平均分配到每个计算节点，解决单台机器内存受限和计算能力有限等问题。通过并行差分代换方法测试表明HHPCAS可以为符号计算和计算机自动推理提供有效的计算平台。

实时操作系统内存分配性能检测

阎梦天 丁志刚 王挺 宗宇伟

2007, 27(11):  2838-2840. 

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主要提出了一种检测实时操作系统内存分配性能的方法，利用概率统计的方法随机产生内存碎片，检测实时操作系统在不同条件下内存分配性能的变化，并采用符合正态分布的随机数产生内存碎片，对嵌入式操作系统VxWorks的内存分配性能进行检测，最后结合实际数据分析了VxWorks的内存分配性能符合实时操作系统的要求，同时验证了该检测方法的可行性和可信性。

基于统一调度的RTOS软/硬件任务资源竞争机制研究与设计

张磊

2007, 27(11):  2841-2843. 

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面向可编程的系统芯片（SOPC）中的实时操作系统(RTOS)，在软/硬件任务统一管理的基础上，建立了一种软/硬件任务统一调度模型。然后分析了软/硬件任务间发生共享资源竞争的问题，深入研究了其内部运行机制，提出了一种基于记录型信号量和统一调度模型的软/硬件任务资源竞争解决方法(SHTRCR)。仿真实验表明，在相同条件下，采用本方法软/硬件任务截止时间的保证率高于无统一调度支持的软/硬件任务资源竞争方式。

基于集群的流媒体缓存代理服务器体系结构

夏卓群 项洁 范开钦 邓广慧

2007, 27(11):  2844-2846. 

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提出了基于集群的流媒体缓存代理服务器体系结构，并将基于内容的前端机负载平衡调度策略引入到流媒体缓存代理服务器的架构设计中，对系统设计原理及各组成模块结构和各模块间的消息通信机制进行了详细的分析阐述，主要采用C和C++语言在Linux操作系统下实现了原型系统，通过对原型系统进行测试，表明整个系统设计合理，性能突出，具有良好的稳定性和可扩展性。

片上网络拓扑结构

常政威 谢晓娜 熊光泽

2007, 27(11):  2847-2850. 

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介绍了片上网络（NoC）拓扑结构的相关研究进展。对NoC拓扑结构进行了分类，详细分析了各种网络拓扑的相关特性。从拓扑结构的角度出发，介绍了几种典型的NoC实例，归纳了相关的设计方法。最后，探讨了NoC拓扑结构的发展方向。

基于缓存策略的Java卡字节码校验

马鑫龙 吴俊军 王同洋

2007, 27(11):  2851-2853. 

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作为一种不可靠的可下载Java程序， Java卡的字节码校验是安全的嵌入式系统所不可缺少的一个部分。由于Java卡本身的空间和运算器的限制，传统的字节码校验并不可取。采用非易失性存储器作为主存， RAM中的一部分空间作为缓存器，并且给出一种相应的Cache调度策略算法，尝试实现一种在卡上的Java卡的字节码校验算法，并且证明了该算法具有较好的可移植性和实现性。

基于网页文本结构的网页去重

魏丽霞 郑家恒

2007, 27(11):  2854-2856. 

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搜索引擎返回的重复网页不但浪费了存储资源，而且加重了用户浏览的负担。 针对网页重复的特征和网页文本自身的特点，提出了一种动态的网页去重方法。该方法通过将网页的正文表示成目录结构树的形式，实现了一种动态的特征提取算法和层次指纹的相似度计算算法。实验证明，该方法对全文重复和部分重复的网页都能进行准确的检测。

自适应最优搜索算法的网络蜘蛛的设计与实现

魏文国 谢桂园

2007, 27(11):  2857-2859. 

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主题搜索引擎NonHogSearch改进了采用最优搜索算法的网络蜘蛛的搜索过程，控制了搜索的贪婪程度；并引入网页信噪比概念，从而判断网页是否属于所要搜索的主题页面；进一步，NonHogSearch在爬行过程中自动更新链接的权重，当得到主题相关页面时产生回报，将回报沿链接链路逆向反馈，更新链路上所有链接的Q值，这样避免了网络蜘蛛过早陷入Web搜索空间中局部最优子空间的陷阱，并通过并行方式实现多条链路的同时搜索，改进了搜索引擎的性能。实验证实了该算法在查全率与查准率两方面都有一定的优越性。

基于二叉树的多分类SVM算法在电子邮件过滤中的应用

衣治安 刘杨

2007, 27(11):  2860-2862. 

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目前性能较好的多分类算法有1-v-r支持向量机（SVM）、1-1-1SVM、DDAG SVM等，但存在大量不可分区域且训练时间较长的问题。提出一种基于二叉树的多分类SVM算法用于电子邮件的分类与过滤，通过构建二叉树将多分类转化为二值分类，算法采用先聚类再分类的思想，计算测试样本与子类中心的最大相似度和子类间的分离度，以构造决策节点的最优分类超平面。对于C类分类只需C-1个决策函数，从而可节省训练时间。实验表明，该算法得到了较高的查全率、查准率。

基于DMA的时间序列模式下顾客行为的个性化推荐

刘晨晨 蒋国银

2007, 27(11):  2863-2865. 

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动态挖掘算法考虑顾客随时间变化的动态行为轨迹的特性，采取动态追踪，以顾客的动态行为轨迹为依据实现对顾客的个性化推荐。由于行为轨迹中时间段划分跨度对推荐源数据实用价值存在影响，故提出了时间约束定义，同时完成了该算法中自动学习功能的实现。实验结果表明，基于该算法的推荐系统有较高的推荐准确度。

一种松耦合的生物医学命名实体识别算法

胡俊锋 陈蓉 陈源 陈浩 于中华

2007, 27(11):  2866-2869. 

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生物医学命名实体识别（Bio-NER）是生物医学文献挖掘利用的基础工作。针对目前Bio-NER存在的困难和问题，提出了松耦合的BioNER算法LCA，该算法利用启发规则过滤器、词性模板匹配及改良的隐马尔科夫模型（HMM）识别生物医学命名实体。在GENIA corpus 3.02语料库上进行的实验表明，LCA可以达到80%的准确率和89%的召回率，优于相关工作中的结果。

综合颜色和形态特征的小麦田杂草识别方法

朱伟兴 金飞剑 谈蓉蓉

2007, 27(11):  2870-2872. 

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利用机器视觉技术把杂草精确识别出来是精细农业领域研究的热点问题之一。针对杂草与小麦叶子交叠的情况，提出一种综合颜色和形态特征的方法进行杂草识别。在L*a*b*颜色空间，选取a*作为特征量并用改进的最大类间方差法进行阈值分割获得植物图像；在HSI颜色空间，利用多层的同质性分割算法分离小麦与杂草；结合形态学特征开闭运算滤波及二值逻辑与运算获得杂草图像；模拟化学除草系统，从理论上评价整个系统的识别效率。实验结果表明：杂草正确识别率高达92.6%以上，且除草剂的使用量减少超过72.4%。

基于贪心法和禁忌搜索的实用高校排课系统研究

王伟 余利华

2007, 27(11):  2873-2876. 

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在深入分析普通高校排课的流程、特点和难点的基础上，提出一个基于贪心法和禁忌搜索的排课算法。算法采用基于优先级的贪心法构造排课的初始解，进而利用禁忌搜索获得全局较优的排课结果。设计中充分考虑了当前高校课表问题的实际情况，如课程性质对排课的要求、教师的特殊要求等。实现的原型系统同时支持自动排课和交互式排课，对于一些难度较大的问题，可以通过人机交互方式来解决。通过对高校的实际排课数据进行测试，结果表明该算法可行且能够有效地提高排课效率。

改进型的二进制搜索RFID系统反碰撞算法

王亚奇 顾亦然 蒋国平

2007, 27(11):  2877-2879. 

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在射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）系统中碰撞是一个很常见的问题。如何有效地解决这一问题对于RFID系统来说是至关重要的。包括跳跃式动态树形反碰撞算法在内的二进制搜索反碰撞算法是一种重要的解决碰撞问题的算法，但是这一算法有一个缺点就是标签的识别码的识别速率较低。为此提出一种改进型的反碰撞算法。和其他现存的算法相比，能够大大减少阅读器问询的次数，同时信息吞吐量可以进一步提高，算法模拟结果表明，当标签数目为100时，其吞吐量提高幅度为29.85％。

RBF-ARX模型在三容水箱液位控制系统建模中的应用

邓秋连

2007, 27(11):  2880-2884. 

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针对三容水箱液位系统的非线性，采用RBF-ARX模型对三容液位系统进行了离线动态特性建模的研究。着重讨论了RBF-ARX模型结构的选取、模型参数辨识、RBF参数优化等问题。RBF-ARX模型与ARX模型的一步预测输出比较的结果证实了RBF-ARX模型在非线性系统建模中的优越性。