当期目录

2009年 第29卷 第11期 刊出日期：2009-11-01

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网络与通信

非结构对等网络中一种有效的资源搜索策略

安世全 高涛 丁进标

2009, 29(11):  2881-2883. 

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针对非结构化对等网络中资源搜索算法效率不高、搜索过程中产生的冗余消息数过大而造成的网络带宽消耗及网络拥塞等状况，提出一种基于路由搜索机制的改进算法。该算法利用邻节点之间的关系，生成邻节点的转发路由表。实验证明，该算法有效抑制了网络中冗余搜索消息数量，减小了网络带宽的消耗，有效避开了搭便车节点，从而提高了搜索效率。

基于节点综合性能的总线型应用层组播模型

许建真 马彩玲 谢川川

2009, 29(11):  2884-2886. 

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为提高应用层组播的性能，提出基于节点综合性能的总线型应用层组播模型(CPBM)，CPBM通过引入分层结构和节点综合性能的概念，采用基于节点综合性能的动态规划方法使系统能随时间的变化自动调整各节点的位置，在每个域中，节点按照综合性能由高到低的顺序依次连成总线型域，综合性能最高的节点作为Leader节点。仿真实验结果表明：与传统的NICE模型相比，该模型具有更高的数据传输率和带宽利用率，在一定程度上提高了应用层组播的性能。

一种自组织的应用层组播层次密钥管理方案

许建真 夏肖 王明

2009, 29(11):  2887-2890. 

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针对现有应用层组播密钥管理方案可扩展性差、时延较大等问题，设计一种适用于大规模的自组织的层次密钥管理方案(SOKM)。该方案将密钥服务器(KS)的任务分散给各个簇的特殊节点来完成，将组密钥的更新和管理限制在簇范围内。分析和仿真实验表明，与分层分簇方案MHKM相比,SOKM虽然在一定程度上增加了计算量，却有效降低了KS受攻击的可能性和组密钥分发时延，使整个组播组的安全性和密钥分发效率得到了提高，因此具有较好的可扩展性。

基于特征向量的多用户检测

江开忠 李路 熊邦松

2009, 29(11):  2891-2893. 

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最优多用户检测具有指数级的计算复杂度，不能实际应用。为了缩短多用户检测时间，达到实时性的要求，提出一种将最优多用户检测的解转化成特征向量的方法，直接利用幂法计算特征向量。首先利用拉格朗日乘数法将具有约束条件的最优多用户检测优化模型转化为无约束的优化模型，然后将无约束的优化模型转化为一个代数方程组，最后对该代数方程进行同解变形，从而将最优多用户检测的解转化为特征向量。仿真结果表明，该方法能大大缩短检测时间，而在误码率、抗远近效应和增加系统容量方面的性能较之传统方法和粒子群算法也有一定的提高。

蓝牙组网辅助GSM邻区信号指纹定位方法

王浩 王芙蓉 谢旭 李可维

2009, 29(11):  2894-2896. 

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将GSM网络覆盖区进行空间量化,并根据实时采集和解析MR信令帧,运用MR帧结构中包含的6个邻区接收电平值作为信号指纹向量信息,建立信号指纹数据库，计算出基站到移动台间的路径损耗和相对距离，从而实现对移动台的定位算法。再通过蓝牙无线组网时，所建立的多MR联合判决门限，消除由于多径衰落和多普勒频移等时变因素所产生的定位误差，从而实现高精度实时处理的场强定位方法。

IPTV点播业务中减少特技播放交互延迟的方法

林镜华 雷为民 李凌南 白松

2009, 29(11):  2897-2900. 

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优化交互响应时间是提高IPTV用户体验质量（QoE）的重要措施。为了减少特技播放过程的交互延迟，提出对媒体随机访问点建立索引的方法，以便媒体服务器通过查找索引表即可实现随机访问点的快速定位和关键帧提取。通过对MPEG-2 TS流的系统层结构和H.264 NAL层的结构分析，探讨了封装H.264视频的TS格式媒体文件的两种关键帧提取方法。鉴于IPTV媒体服务器存储的媒体文件数量庞大，采用Hash的方法建立节目信息索引表，以提高节目信息查找效率。最后给出了在媒体预处理过程中为点播内容建立节目信息索引表和随机访问点索引表以减少IPTV特技播放交互延迟的具体实现方案。方案可行性在与华为合作开发的IMS-based IPTV原型系统得到了验证，测试结果符合三重播放业务QoE的交互响应时间要求。

基于共享边的时延约束组播路由算法

李元臣 刘维群

2009, 29(11):  2901-0903. 

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为了优化在时延约束下的组播树代价，降低算法计算复杂度，研究了时延受限的Steiner树问题。分析了最短路径启发式(MPH)算法的执行过程，以此为基础提出一个基于共享边的时延约束组播路由算法ESAMPH。该算法在构建组播路由树时能够优先采用包含有较多的最短路径经过的节点，这样后面的组播成员节点到树上的最短路径也有可能经过这些节点，由此实现边的共享，降低了组播树的代价。仿真结果表明，ESAMPH算法在代价、延迟和计算时间之间能获得较好的平衡，综合性能较好。

基于稳定路径的MAODV协议改进

胡杰 陈兵 马向南 何小菁

2009, 29(11):  2904-2907. 

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移动Ad Hoc网络组播路由协议MAODV中，组播树在节点移动速度较快的情况下会频繁重构，使得路由开销、传输时延显著增大。针对基于邻居节点变化率的稳定路径选择方法，提出一种新的节点邻居变化率的检测机制，不需要周期性地发送Hello消息，并在此基础上设计和仿真实现了基于稳定路径的MAODV协议SP-MAODV，新协议选择的路径稳定性好且跳数小。最后从数据分组传输成功率、路由开销、平均端到端时延和时延抖动四个方面对两个协议进行了仿真比较，结果表明SP-MAODV协议减少了路径中断概率，提高了协议性能。

基于网络拓扑优化的WSN最小跳路由算法

于磊磊 柴乔林

2009, 29(11):  2908-0910. 

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以节能为主要目标，基于最小跳路由的思想提出一种基于网络拓扑优化的WSN最小跳路由算法——MH-TO算法。该算法采用折半匹配的功率调整策略对网络拓扑进行优化，并引入“塔模型”实现节点的最小跳信息的学习，使得信息包路由时沿着最小跳的路径向sink节点传送。理论分析和仿真实验结果表明，与基于最小跳数场的自组织路由算法相比，该算法能够降低能量消耗并均衡能量负载，从而显著延长网络的生存期。

基于最优时钟偏差的无线传感器网络同步算法

郭文娟 王英龙 魏诺 郭强 周书旺

2009, 29(11):  2911-2913. 

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针对无线传感器网络固有的时钟偏移和时钟漂移问题，研究了不同的时间同步方法对同步精度的影响。以簇形网络结构时钟同步原理为依据提出最优时钟偏差算法，应用卡尔曼滤波方法，以最优化递归方式对成员节点的时钟偏差进行最小调整。与一般簇形同步算法进行比较发现，该算法不仅可以提高同步精度，还可以减少节点能耗。仿真结果也表明，该算法能准确地描述同步精度问题，是一种有效的时钟同步算法。

一种事件驱动型WSN状态监测信息路由协议

吕佳 吴振华 刘琳岚

2009, 29(11):  2914-2916. 

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为了均衡无线传感器网络(WSN)中各节点的能量消耗，提出了一种基于分簇路由算法思想的网络自身健康状态信息传输路由协议——事件驱动型状态监测信息路由协议（ED-SMIR）。在ED-SMIR协议中，簇内节点根据能量消耗速度的大小，采用单跳和多跳轮换的方式，簇头到sink节点的路由，采用多跳的方式。仿真实验表明，与LEACH和EDBCM协议相比，ED-SMIR消耗的能量更少，可以均衡整个网络的能量并有效延长网络的生存时间。

CDMA2000芯片操作系统安全部分的研究与设计

梅小虎 李代平 郭广义 周允强 尹伟 郭琨 郭鸿志

2009, 29(11):  2917-2919. 

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智能卡芯片存储了用户敏感的私密数据，关系着运营商及用户的切身利益，在较小的芯片容量下提高芯片数据的安全性及正确性是设计中的关键问题。对CDMA2000网络分组数据业务中智能卡芯片操作系统的安全模块进行了体系结构设计，对网络接入认证鉴权算法进行分析并优化实现，对文件访问控制、报文鉴别、数据加密通信等进行设计，引入Flash改写及多个文件擦写的掉电保护机制。实验结果表明，该系统运行稳定，安全高效，能进行数据出错检测和恢复，保证了智能卡数据在存储和网络传输过程中的完整性、有效性和真实性。

利用CPU时间戳实现局域网时间同步的新机制

谌华金 罗双喜 何佳洲

2009, 29(11):  2920-2924. 

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当前在网络应用中，经常需要多台计算机协同工作，因而要有一个统一时钟。提出一种利用CPU内部高精度时间戳实现局域网时钟同步的新机制，并用VC++语言编写了服务端与客户端软件，且在Windows XP 和Windows 2000环境的小型局域网进行测试。结果表明，该算法同步精度较高，且系统运行稳定。

MIMO-OFDM系统中基于小波包的信道估计方法

赵超 岳喜顺

2009, 29(11):  2925-2927. 

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对多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中基于导频辅助的最小二乘(LS)信道估计算法进行研究，针对LS算法对噪声影响比较敏感的缺点，提出了一种基于小波包去噪的信道估计方法，对导频符号的信道响应进行去噪处理后，再做内插估计。根据该方法的思想，基于长期演进(LTE)协议进行计算机仿真与分析，结果表明该方法比传统的LS估计算法具有更好的性能，能够有效减小信道噪声的影响，提高信道估计精度。

基于P4P的CDN系统中内容分发节点选择算法

宋迎梅 沈富可

2009, 29(11):  2928-2931. 

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对内容分发网络（CDN）和对等网络（P2P）分别进行了分析对比，指出了它们各自的优缺点，并根据电信运营商主动参与P2P网络（P4P）技术的特点，给出了一种结合P4P、P2P与CDN技术的混合系统的设计方案，以及混合系统中协助CDN节点分发内容节点（伪CDN节点）的选择算法。该算法利用P4P技术获得运营商提供的网络信息，选择合适的边缘节点，贡献出其容量和带宽，为其他节点服务，以减少了系统边缘代理服务器的数量，增大系统容量，同时减少网络骨干网上的负载。模拟实验分析了考虑底层网络情况后，系统在链路花费、时间花费上的改进，结果表明该算法减少了跨网络运营商(ISP)流量，提高了系统性能。

基于Gossip的自适应成员关系管理协议

张治斌 冯文峰 黄永峰

2009, 29(11):  2932-2935. 

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提出了面向动态异质环境的P2P成员关系管理协议。该协议能根据节点能力度大小动态调整节点连接个数，从而使得节点连接数分布和节点能力度分布相匹配，有利于提高P2P网络的资源利用率和负载均衡。协议基本操作包括：节点加入、节点退出、节点失效恢复、节点能力度汇聚和节点关系更新。实验结果表明，和不考虑节点能力度的相关协议相比，与节点能力度动态适应的节点成员关系管理协议具有更高的资源利用率。

信息与网络安全

基于公钥体制的3GPP认证与密钥协商协议

邓亚平 付红 谢显中 张玉成 石晶林

2009, 29(11):  2936-2938. 

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对比了第三代移动通信系统中的认证与密钥协商协议，分析了第三代合作伙伴计划(3GPP)最新发布的系统架构演进(SAE) Re1ease 8标准的认证与密钥协商协议，指出了协议中存在的几个安全缺陷。针对协议的安全缺陷，结合公钥密码体制提出一种改进的3GPP SAE认证与密钥协商协议。改进协议利用公钥加密机制保护用户身份信息和网络域的用户认证向量，采用动态随机数方式生成本地认证中需要的密钥。对改进协议进行安全和效率分析的结果表明，该协议可以有效解决上述安全缺陷，能以较少的资源开销获取安全性能的提升。

矩阵型布鲁姆过滤器在病毒过滤防火墙中的研究

王景中 杜飞

2009, 29(11):  2939-2941. 

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针对传统的基于特征码的病毒过滤算法在实际运行中存在的效率问题，提出了一种基于矩阵型布鲁姆过滤器（MBF）的病毒过滤算法。在分析该算法的空间效率、时间效率以及错误判断率的基础上，进一步研究了它的数学模型，并给出了该算法在高速病毒过滤引擎中的设计方案。最后，通过仿真实验验证该算法的有效性和实用性。

一种基于提升小波变换和矩阵编码的音频隐写算法

郑兰君 张秋余

2009, 29(11):  2942-2945. 

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以提高隐秘信息嵌入量与隐蔽性为主要目的，利用人耳听觉系统（HAS）的掩蔽效应，提出一种结合提升小波变换和矩阵编码的嵌入隐秘信息的音频隐写算法。该算法利用MPEG I心理声学模型1来控制嵌入帧，选用宿主音频提升小波变换的中低频系数，利用能够大幅提高嵌入效率、减小修改比例的矩阵编码来实现隐秘信息的嵌入。经实验仿真证明，该算法不仅具有很好的隐蔽性和嵌入容量，还兼顾了鲁棒性，对于加噪、滤波、重采样、MP3压缩、同步攻击等常见操作具有较强的抵抗力。同时，该算法能够实现盲检测。

几类混沌伪随机序列复杂度的稳定性

刘金梅 丘水生

2009, 29(11):  2946-2947. 

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序列复杂度的稳定性是反映混沌伪随机序列特性的重要指标之一。在序列原生系数的基础上，提出重量原生系数的定义，并使用原生系数的绝对变化量和相对变化量作为衡量混沌伪随机序列复杂度稳定性的指标，得出了一些相关结论。对几类常用混沌伪随机序列的仿真证明，所提出的衡量指标能够有效区分混沌短序列复杂度的稳定性。

基于公钥广播加密的安全组播方案

陈礼青

2009, 29(11):  2948-2951. 

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应用公钥广播加密进行安全组播的难点是如何更有效地权衡实现代价和安全性。通过引入身份标志区分各个接收者，并利用一组接收者的身份标志代替一般公钥广播加密方案中的组公钥，缩短了系统公钥参数的长度。将新的公钥广播加密方案应用到安全组播通信的过程表明，该方案有效降低了计算和通信代价，且达到了抗选择密文攻击的语义安全性。

DDoS攻击的全局异常相关检测方法

李宗林 胡光岷 杨丹 姚兴苗

2009, 29(11):  2952-2956. 

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骨干网中存在的DDoS攻击，由于背景流量巨大，且分布式指向受害者的多个攻击流尚未汇聚，因此难以进行有效的检测。为了解决该问题，提出一种基于全局流量异常相关分析的检测方法。根据攻击流引起流量之间相关性的变化，采用主成分分析提取多条流量中潜在异常部分之间的相关性，并将相关性变化程度作为攻击检测测度。实验结果证明了该测度的可用性，能够克服骨干网中DDoS攻击流幅值相对低且不易检测的困难，同现有的全局流量检测方法相比，所提出的方法能够取得更高的检测率。

一类无证书签名方案的密码学分析与启示

张玉磊 王彩芬 张永洁 程文华 韩亚宁

2009, 29(11):  2957-2959. 

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无证书签名方案简化了传统公钥基础设施(PKI)对公钥证书的需求，必须考虑公钥替换攻击。通过对明-王方案、Li-Cheng-Sun方案、 曹-Paterson-寇方案的分析，指出三个方案使用公钥对代替用户单一公钥的方法不能抵抗公钥替换攻击。采用“绑定”技术对该类方案进行改进，改进后的方案满足Rafael-Ricardo关于无证书的一般模式，可以抵抗公钥替换攻击。最后指出设计无证书签名方案时，不能直接套用基于身份的签名方案，必须注意无证书签名方案的环境要求。

基于Arnold cat变换的图像位置均匀置乱算法

张健 于晓洋 任洪娥

2009, 29(11):  2960-2963. 

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图像置乱算法Arnold cat变换存在密钥量小和通用性差的缺点，为此，从图像置乱的实质出发，提出均匀置乱的概念，并对Arnold cat变换进行了改进，提出图像位置均匀置乱算法。实验结果表明，新算法密钥量显著提高，置乱效果理想，同时可以抵抗剪切攻击。

混合型网络中DDoS攻击的入侵扫描研究

张凯 钱焕延 徐延贵

2009, 29(11):  2964-2968. 

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现有网络中网络地址转换（NAT）的存在使得其后网络中的主机对外部网络变得不可见，IPv6庞大的地址空间也使得攻击者利用传统的随机地址扫描策略很难找到有漏洞主机。概述当前DDoS攻击的基本原理，具体分析了随着因特网体系结构的变化，网络NAT等设施的出现对DDoS攻击所带来的影响。针对传统理论在研究DDoS攻击过程中的一些不足，提出了一种基于搜索引擎技术和Teredo服务的新型扫描策略,以及对NAT后主机实施DDoS攻击的具体方法。仿真实验证明这种新型DDoS入侵攻击更加有效，对复杂网络环境的适应性也更强。

一种基于规则分解映射的防火墙规则匹配算法

唐晔

2009, 29(11):  2969-2971. 

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并行树搜索(PTS)算法是报文分类领域中较为优秀的算法之一,但它需要构建大量的external nodes，且只支持以前缀形式表示的规则，因此其匹配效率及适用范围都受到了很大的影响。针对这一问题，提出一种基于规则分解映射的规则匹配算法RMBRDM。RMBRDM算法首先按照启发式方法选取标准维；然后根据规则分解映射和标准维对相关规则进行分解；最后建立一棵二叉决策树。理论分析和仿真实验均表明，RMBRDM算法不仅支持以范围形式表示的规则，且时空性能优于PTS算法。

基于变参数混沌系统的数字图像隐藏技术

周志刚 李苏贵

2009, 29(11):  2972-2976. 

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在数字图像隐藏方案中，为了在保证隐藏信息不可见性的条件下，尽可能地提高隐藏图像信息的安全性与鲁棒性，提出一种基于变参数混沌系统与图像融合技术相结合的数字图像隐藏技术。首先，利用变参数混沌系统产生的混沌序列对待隐藏的秘密图像进行加密预处理；而后根据待隐藏图像的大小，把由模板图像按行转换成的一维向量分为若干等份，每一等份唯一对应于待隐藏图像的一个像素；最后，再次利用该混沌系统生成新的混沌序列来确定待隐藏图像的每个像素在每一等份中的位置,并结合图像融合技术把该像素隐藏在该等份的这个位置上。该算法保证了隐藏图像的安全性，提高了隐藏的视觉效果。实验结果证明，本算法具有很好的隐藏效果和较好的鲁棒性。

一种新的遥感图像机密信息隐藏算法

岳芹 陈晨

2009, 29(11):  2977-2979. 

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为了防止遥感图像包含的机密信息被泄露，将基于样本的图像修补方法用于遥感图像机密信息隐藏。该方法从遥感图像中选择与机密信息图像块最大相似区域，覆盖机密信息块，从而达到机密信息隐藏的目的。该方法不仅具有很强的不觉察性，而且对于遥感图像的使用价值影响较小。结合数字水印技术，实现了根据用户权限来决定用户能否看到隐藏的机密信息，从而方便了遥感图像的使用。仿真实验结果表明，该方法是可行的，能够提高遥感图像使用的安全性。

一种无线传感器网络预分配密钥管理方案的改进

陈航哲 王晓明

2009, 29(11):  2980-2982. 

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无线传感器网络在应用二元多项式密钥预分配协议时，通常容易遭受到敌方的合谋攻击。为了更好地解决这一问题，通过减少普通节点共享的密钥个数，改变簇首间建立共享密钥的方式，改进了一种无线传感器网络的密钥预分配管理方案。分析表明，改进后的方案保留了原方案的网络高安全性等优点，而且进一步节省了普通节点的内存空间，减少了节点间的通信量，延长了网络的生存周期，能够有效地抵御敌方的合谋攻击。

基于边带信道原子的安全快速椭圆曲线密码点乘算法

秦宝东 孔凡玉

2009, 29(11):  2983-2986. 

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简单功耗分析对椭圆曲线点乘算法的安全性具有很大的威胁，在某种程度上可以恢复出密钥。提出一种抵抗简单功耗攻击的快速边带信道原子点乘算法。算法的倍点和点加运算采用形如S-A-N-A-M-N-A（平方-加法-逆运算-加法-乘法-逆运算-加法）的边带信道原子结构,其运算量为：在Jacobian坐标系下倍点运算量为5M+5S+15A，混加运算量为6M+6S+18A；在改进的Jacobian坐标系下，倍点运算量为4M+4S+12A，混加运算量为7M+7S+21A。在效率方面，新的点乘算法比以往的边带信道原子点乘算法的运算速度有较大提高。例如对于采用NAF编码的192bit的点乘算法，当S/M=0.8时，效率提高约7.8%~10%，当S/M=0.6时，提高约18%~20%。

安全增强型虚拟磁盘加密系统技术

倪凯斌 姚国祥 官全龙

2009, 29(11):  2987-2989. 

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应用文件系统过滤驱动技术，结合审计、防U盘扩散、防缓存泄漏方法，对现阶段流行的虚拟磁盘加密软件的透明加解密方案进行改进，在其虚拟驱动层上增加了旨在提升整体安全性能的文件系统过滤驱动层（下面称之为安全层）。针对开源的truecrypt进行测试，结果表明，在Windows各版本操作系统下，对虚拟磁盘加密软件上加入安全层以后，解决了U盘扩散、虚拟磁盘卸载之后缓存泄漏等安全问题，实现了对用户操作的审计监控,能有效增强虚拟磁盘加密软件的安全性能。

一种基于身份的高效环签名方案

王文强 陈少真

2009, 29(11):  2990-2992. 

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通过巧妙设置公共参数，提出一种新的基于身份的高效环签名方案，利用签名参数和身份的线性关系减少验证时双线性对的个数。在标准模型下证明其能抵抗签名伪造攻击，且具有无条件匿名性。与现有标准模型下基于身份的环签名方案相比，对于n个成员的环，签名验证仅需要2个双线性对运算，因此签名验证效率有很大提高。

基于双混沌互扰系统的图像加密算法

胡勇辉 李星野

2009, 29(11):  2993-2997. 

摘要 ( )   PDF (1203KB) ( )  

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针对低维混沌系统有可能退化为周期问题,以及高维混沌系统计算量大的缺陷，提出基于双混沌互扰系统的图像加密算法。通过两个简单的Logistic映射间的互扰，构造一个双混沌互扰系统。双混沌互扰系统的最大特点是扰动项同时包括常数扰动项和随机扰动项，不仅保证了系统必要的复杂性，而且增大了系统参数的取值范围。以双混沌互扰系统作为序列密钥发生器，提出一种改进的二值序列量化方法。对二值序列做随机性检验和相关性分析的结果表明，该二值序列具有良好的伪随机性和相关性，适合作为加密密钥。将其应用于图像加密的仿真实验结果也表明，该二值序列能有效且安全地掩盖明文信息，取得了较好的加密效果。

基于钟控非线性序列的RFID伪随机数发生器设计

秦雪丽 程明 李伟

2009, 29(11):  2998-3000. 

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以RFID加密系统的伪随机数发生器为研究对象，提出以线性反馈移位寄存器（LFSR）为基本部件的复合型钟控非线性伪随机数发生器的设计方法。通过Matlab和QuartusII对该设计的周期、线性复杂度、均匀性、功耗等特征参数进行分析，最后硬件电路采用FPGA产品中低成本、低功耗的Cyclone Ⅱ实现。此设计既保持了基本钟控非线性序列循环周期长、线性复杂度高的特性，同时提高了输出序列取值分布的均匀性，电路结构简单，并行输出16位数据，能够满足RFID加密系统的要求。

远端非可信平台Agent完整性保护机制研究与设计

杨翠 谭成翔

2009, 29(11):  3001-3004. 

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服务端采用Agent部署移动代码实现业务交互存在诸多安全问题。为提高软件的可信度，确保Agent在复杂运行环境中可靠运行，通过分析传统的完整性验证机制，借鉴身份认证、携证代码以及反射技术，提出对终端Agent进行完整性验证的分级保护机制，设计了互补的验证方案，实现软件行为的监控，从而提升了移动代码的可信度。

图形图像处理

新颖的频域图像超分辨重建方法

李金宗 杨学峰 李冬冬

2009, 29(11):  3005-3007. 

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图像频域解混叠超分辨算法要求输入低分辨率图像帧数及其帧间亚像元位移满足一定的条件，因此限制了其应用范围。利用单帧超分辨技术和再采样函数从每帧输入低分辨率图像产生16帧相同分辨率的图像，再从中挑选满足限制条件的图像帧,从而消除了原算法要求的两个主要限制条件，建立了改进的二至多帧输入图像频域解混叠超分辨算法。三组仿真实验结果表明,该算法消除了输入帧数和帧间亚像元位移的限制条件，并且可以使峰值信噪比提高5dB左右。

空间自适应正则化超分辨率图像重建

袁建华

2009, 29(11):  3008-3010. 

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超分辨率图像重建是一个病态问题，在重建过程中需要正则化处理，而正则化重建会引入正则化误差及重建过程中由于病态性而引入的噪声放大误差，且这两类误差均和图像的空间局部特性有关。提出根据图像的局部空间统计特性自适应控制超分辨率图像正则化重建算法，采用图像局部统计方差来区分图像棱边区域及平滑区域，在图像的棱边区域加强图像的约束重建，而在图像的平滑区域加强正则化。实验表明该算法能有效地减小重建误差，算法的信噪比得益优于传统的正则化重建算法及总变分模型重建算法，并且对正则化参数的选择具有一定的鲁棒性。

基于多尺度特征点识别与局部谱特征的离散数据匹配

吴维勇 王英惠

2009, 29(11):  3011-3014. 

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为了实现部分重叠且不同视角的测量数据配准，提出多尺度特征点检测算法，可以从大量的原始数据中提取少量特征点。该算法包括离散曲率计算、双边滤波和特征点计算等步骤，特征点个数可以由尺度参数粗略控制。提出局部形状谱描述器来描述每个特征点的局部形状特性，首先利用局域点的距离和曲率信息构造关系矩阵，然后通过计算关系矩阵的特征值来构造谱描述器，利用该描述器可以方便地计算不同点集中各个特征点的对应关系，进而实现两个数据点集的配准。通过实例验证了该算法有较好的抗噪性和运行速度。

基于分数阶微分的岩石裂隙图像增强

王卫星 于鑫 赖均

2009, 29(11):  3015-3017. 

摘要 ( )   PDF (1035KB) ( )  

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从分数阶微分对图像细微细节的增强能力出发，对分数阶微分的机理进行分析。将算子模板的非零权值平分到与常系数“1”距离相同的像素点中，利用周围像素点的自相关性，得到一种改进的分数阶微分算子模板。实验结果表明：对于纹理细节信息丰富的图像而言，分数阶微分对灰度变化不大的平坦区域中的纹理细节信息的提取效果明显优于整数阶微分运算。

基于局部空间数据的功能磁共振图像运动校正

刘森 普杰信 赵力

2009, 29(11):  3018-3020. 

摘要 ( )   PDF (575KB) ( )  

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在脑功能磁共振实验中，运动校正是数据预处理的关键环节。运动校正的结果对后续的脑区定位、功能连接等分析有着重要的影响。但因数据量较大，常规分析软件对实验数据进行运动校正时做了一些简化处理，校正误差较大。为减少这种误差，提出了一种基于局部空间数据的运动校正方法，首先从数据获取的角度构造功能像各切片的局部空间数据，然后利用修正的Gauss-Newton最优化方法估计各切片相对于参考图像做刚体变换后的空间位置，最后利用Delaunay三角剖分方法重构功能像以实现精确校正。仿真实验及实际的视觉实验数据分析结果表明,该方法具有较高的校正精度，是一种有效的功能磁共振数据运动校正方法。

基于位平面特征的SAR图像筛选

胡粲彬 刘方 周军红

2009, 29(11):  3021-3026. 

摘要 ( )   PDF (2481KB) ( )  

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为了获取含有感兴趣特定目标的SAR图像，根据SAR图像目标的成像特性，提出了一种基于位平面特征的SAR图像筛选方法。在对图像适当的灰度预处理基础上，分析特定目标的先验知识，利用对位平面的复杂度度量、游程度量以及频谱度量，定义了位平面价值度量准则，同时结合图像的灰度直方图特征对图像进行筛选。实验以机场目标为对象对SAR图像进行快速筛选，并对机场目标进行提取，效果良好，能够满足预期的要求。

基于边缘检测与改进最大类间方差法的火箭序列图像分割算法

孙艳忠 柴毅 尹宏鹏

2009, 29(11):  3027-3029. 

摘要 ( )   PDF (1261KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

针对某基地提出的基于机器视觉的火箭跟踪伺服系统对火箭目标分割提取的要求，提出了带有衰减因子的Prewitt边缘检测算子与改进的最大类间方差法相结合的图像分割方法。根据火箭的形态特征提出了一种带方向非线性滤波去噪法，对分割后所得到的图像做了进一步去噪处理，除去了与火箭形态无关的边缘。仿真实验表明,采用该方法对火箭目标正确分割率为96.5%，并能够实时有效地对火箭序列图像进行有效分割。

基于曲率特征的点云快速简化算法

代星 崔汉国 胡怀宇

2009, 29(11):  3030-3032. 

摘要 ( )   PDF (886KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

为了提高实体反求的效率，提出一种点云快速简化算法。该算法依据特征点群曲率变化的特点在点云邻域拟合曲面上搜寻特征点并进行储存，依据搜寻结果对点云进行特征点分布评估，并根据评估结果设定相应的简化距离对点云进行简化。算法充分保留了特征区域点云，使得简化后的点云能够较好地表达形状，整个搜寻过程只针对高斯曲率极值点的附近点，相对于需要在全局上进行曲率计算的传统简化算法,该算法在运行速度上具有明显优势。

基于广义变分模型的自适应图像去噪算法

王益艳

2009, 29(11):  3033-3036. 

摘要 ( )   PDF (980KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

通过分析全变分(TV)去噪模型的优缺点，提出了一种新的改进算法。该算法根据最大后验概率(MAP)和马尔可夫随机场(MRF)的理论，推导出一个广义变分的图像去噪模型，并对平衡正则化项和数据保真项的Lagrange乘子λ进行了自适应改进，最后采用了一种鲁棒性好和边缘保持能力强的势函数，结合梯度加权最速下降法和半点格式的数值迭代算法对自适应的广义变分去噪模型寻优求解。实验结果表明，新模型能很好地应用于图像去噪，与现有的算法相比，在峰值信噪比有所提高的同时，图像的主观视觉效果也更好。

模式识别

基于相对梯度的人脸识别方法

高洪志 邓琨 姚璐 赵蕴龙

2009, 29(11):  3037-3039. 

摘要 ( )   PDF (794KB) ( )  

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在原始相对梯度算子的基础上，提出一种新的相对梯度算子,并将它与二维主成分分析（2DPCA）或者二维Fisher线性判别分析（2DFLD）相结合，形成一种基于改进相对梯度算子的人脸识别算法。在AR库和Yale_B库上的实验表明，基于改进相对梯度算子的人脸识别算法对人脸图像的光照、表情等变化均具有较好的鲁棒性，识别准确率明显高于只用2DPCA或2DFLD进行特征抽取的人脸识别方法，以及基于原始相对梯度算子的人脸识别算法。同时采用三种不同大小的窗口分别进行实验，实验结果证明，当窗口大小为3×3时，识别效果相对最好。

基于自动分割的局部Gabor小波人脸表情识别算法

刘姗姗 王玲

2009, 29(11):  3040-3043. 

摘要 ( )   PDF (1124KB) ( )  

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针对包含表情信息的静态灰度图像，提出基于自动分割的局部Gabor小波人脸表情识别算法。首先使用数学形态学与积分投影相结合定位眉毛眼睛区域，采用模板内计算均值定位嘴巴区域，自动分割出表情子区域。接着，对分割出的表情子区域进行Gabor小波变换提取表情特征，再利用Fisher线性判别分析进行选择，有效地去除了表情特征的冗余性和相关性。最后利用支持向量机实现对人脸表情的分类。用该算法在日本女性表情数据库上进行测试，实现了自动化且易于实现，结果证明了该方法的有效性。

自动选取特征的行人跟踪

张军 刘志镜 张红瑞

2009, 29(11):  3044-3047. 

摘要 ( )   PDF (1387KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

根据非刚性物体运动的特点，提出一种利用支持向量机有效对多目标进行分离并能自动选择目标最明显特性区域的覆盖比算法，克服了以往对选取区域事先进行设定的情形。采用目前常用的加权颜色直方图作为备选粒子，进行行人跟踪。由于建立了合理目标颜色模型，减少了对粒子数量的需求，降低了计算复杂度，有利于实现实时跟踪。利用Bhattacharyya距离描述粒子与目标颜色模型的相似性，作为粒子更新权值的依据。试验结果证明了自动选取被跟踪目标的特征与事先设定备选区域有等价效果。

基于中值夹角链码的掌静脉特征提取

杨闯 陈家新 黎蔚

2009, 29(11):  3048-3050. 

摘要 ( )   PDF (733KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

结合夹角链码的特点，提出一种改进的提取手掌静脉结构特征的方法：中值夹角链码。通过中值迭代将细化后的静脉纹理曲线段用一组变长线段拟合，用距离法计算其拟合误差，在允许的误差下，根据相邻线段间的斜度差形成一串角度序列并计算中值夹角链码。实验结果表明，该方法保证了拟合精度，有效地提取出掌静脉结构特征，同时减少了计算量。

基于KNN模型的层次纠错输出编码算法

辛轶 郭躬德 陈黎飞 黄杰

2009, 29(11):  3051-3055. 

摘要 ( )   PDF (990KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

纠错输出编码是一种解决多类分类问题的有效方法，但其编码矩阵只对类进行编码且都采用事先构造出来的统一形式，适应性较差。为此，提出一种新颖的层次纠错输出编码算法。该算法在训练阶段先通过KNN模型算法在数据集上构建多个同类簇，选取各类中最具代表性的簇形成层次编码矩阵，然后再根据编码矩阵进行单分类器训练。在测试阶段,该算法通过模型融合进一步发挥KNN模型和纠错输出编码各自的优点。在UCI公共数据集上的实验结果表明,新方法的性能优于KNN模型算法和纠错输出编码算法。

人工智能与先进计算

基于改进非支配遗传算法的DNA编码序列优化方法

王延峰 申永鹏 张勋才 崔光照

2009, 29(11):  3056-3059. 

摘要 ( )   PDF (712KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

针对DNA计算中的编码序列设计问题，分析了DNA编码序列设计的目标和需要满足的约束条件，并建立了相应的数学模型。通过将约束条件引入非支配排序过程，提出了一种改进的NSGA-Ⅱ算法。实验结果表明，该算法具有良好的收敛特性和种群多样性，能为可控的DNA计算提供可靠的编码序列。

基于差分粒子滤波器-差分滤波器的同时定位与地图创建方法

夏益民 杨宜民

2009, 29(11):  3060-3063. 

摘要 ( )   PDF (786KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

针对目前FastSLAM改进算法存在复杂度高的问题，提出一种基于差分粒子滤波器(DDPF)-差分滤波器(DDF)的同时定位与地图创建方法。该方法采用DDPF估计机器人路径，采用DDF估计陆标位置，同时采用可选重采样以降低样本贫化的概率。实验结果表明，该方法具有精度高、连贯性好以及复杂度适中的特点。

一阶子句搜索方法

郭远华 曾振柄

2009, 29(11):  3064-3067. 

摘要 ( )   PDF (693KB) ( )  

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子句集的可满足性判定是自动证明领域的热点之一。提出了子句搜索方法判定命题子句集Φ的可满足性，该方法查找Φ中子句的一个公共不可扩展子句C，当且仅当找到C时Φ可满足，此时C中各文字的补构成一个模型。结合部分实例化方法将子句搜索方法提升至一阶。一阶子句搜索方法可以判定子句集的M可满足性，具备终止性、正确性和完备性，是一种判定子句集可满足性的有效方法。

协同粒子群优化算法

刘怀亮 苏瑞娟 许若宁 高鹰

2009, 29(11):  3068-3073. 

摘要 ( )   PDF (1065KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

为解决粒子群优化算法易陷入局部最优的问题，提出了两种新方法协同处理粒子群优化算法：对比平均适应度值差的粒子，用动态Zaslavskii混沌映射公式改进粒子惯性权重与速度矢量，在复杂多变的环境中逐步摆脱局部最优值，动态寻找全局最优值；对好于或等于适应度平均值的粒子，用动态非线性函数调整粒子惯性权重与速度矢量，在保存相对有利环境的基础上逐步向全局最优处收敛。两种方法相辅相成、动态协调，使两个动态种群相互协作、协同进化。实验表明该算法在多个标准测试函数下都超越了同类著名改进算法。

一种基于本体的语义相似度算法研究

赵永金 郑洪源 丁秋林

2009, 29(11):  3074-3076. 

摘要 ( )   PDF (596KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

在研究目前比较经典的基于语义距离的相似度算法的基础上，通过分析语义概念的其他关键因子，增加了节点密度以及概念属性对语义相似度的影响，提出了一个更为规范的相似度算法。通过实验分析证明，改进后算法所得相似度值更加合理，在一定的调节参数下，与人类主观判断的兼容度比原始算法提高了约15％。

数据库与数据挖掘

孤立点用户意义分析在质量管理中的应用

王越 刘亚辉 徐传运

2009, 29(11):  3077-3079. 

摘要 ( )   PDF (576KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

现存有关孤立点分析的研究很少解释识别出的孤立点的用户意义，而孤立点通常都包含着重要的信息，在许多应用领域中对于孤立点意义的解释和孤立点本身同等重要。因此，给出孤立点用户意义的定义，并提出一种基于距离和的孤立点用户意义分析算法（DSCM），对每一孤立点给出相应的解释，以帮助用户更好地理解孤立数据。应用到质量管理中的结果表明，该算法是有效的和实用的，且易用性较强。

基于模式的XML路径表达式查询处理技术

张剑妹 陶世群

2009, 29(11):  3080-3083. 

摘要 ( )   PDF (988KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

为了有效地利用文档类型定义(DTD)中的路径信息、减少结构连接次数，使用二元前缀码对DTD的元素或属性编码，并将DTD编码引入到XML节点编码中。在此基础上，将路径表达式查询分解成若干查询片段，利用二元前缀码的“位”操作高效地计算每个查询片段的结果，最后使用结构连接将这些查询结果组合起来。实验结果表明该方法是正确的和高效的。

一种数据流查询共享模型的设计

王丹 李茂增

2009, 29(11):  3084-3087. 

摘要 ( )   PDF (864KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

为了提高查询效率，从数据流查询过程中查询操作单元和查询存储结构的共享两个方面展开研究。设计一种基于共享的二级索引队列，用于存储数据流中间结果。该结构使得中间查询结果可以再利用的同时也为数据共享情况下的迁移提供了一定的灵活性。对于多查询共享，通过抽取相同数据流中的相同谓词进行查询共享，实现一处计算多处使用的目的。最后对相关模型和算法进行了分析。

基于Logistic的信用卡套现侦测评分模型

姜盛

2009, 29(11):  3088-3091. 

摘要 ( )   PDF (996KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

信用卡套现是信用卡产业面临的一种主要风险。单笔的套现交易与正常交易间无显著差异，难以进行基于特征的过滤筛选。为自动、高效地识别套现账户，根据统计学特征先遴选出各相关变量，并结合业务分析，利用Logistic回归模型的非线性曲线特征缺陷，克服其自变量多维相关敏感性缺陷，计算出各变量的影响权重系数，构建了信用卡套现侦测评分模型。实践表明识别准确率达到82.72%。

不确定数据的决策树分类算法

李芳 李一媛 王冲

2009, 29(11):  3092-3095. 

摘要 ( )   PDF (756KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

经典决策树算法不能处理树构建和分类过程中的不确定数据。针对这一局限，将可用于不确定数据表达的证据理论与决策树分类算法相结合，把决策树分类技术扩展到含有不确定数据的环境中。为避免在决策树构建过程中出现组合爆炸问题，引入新的测量算子和聚集算子，提出了D-S证据理论决策树分类算法。实验结果表明，D-S证据理论决策树分类算法能有效地对不确定数据进行分类，有较好的分类准确度，并能有效避免组合爆炸。

并发序列模式挖掘方法研究

张洋 陈未如 陈姗姗

2009, 29(11):  3096-3099. 

摘要 ( )   PDF (744KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

提出并发关系的概念，在此基础上给出并发度的概念，进而提出并发序列模式的概念。给出了用于挖掘并发序列模式的方法——基于支持向量的并发序列模式挖掘方法。该方法通过产生序列模式的支持向量求得2-分支并发序列模式及其支持向量；然后通过（k-1）-分支并发序列模式的支持向量和序列模式的支持向量产生k-分支并发序列模式及其支持向量,进而求得所有k分支并发序列模式。实验中采用IBM数据生成器产生的合成数据源对算法进行了验证实现，实验表明算法是有效和可行的，在不同的支持度和最小并发度下，挖掘得到并发序列模式总数随最小并发度的增大呈指数递减。

超链接导向搜索算法中主题漂移的研究

高琪 张永平

2009, 29(11):  3100-3102. 

摘要 ( )   PDF (732KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

超链接导向搜索（HITS）算法是比较经典的基于超链接的算法，但它忽视了链接页面的文本信息内容，没有区分链接的重要性，从而导致算法不可避免地发生主题漂移现象。为了解决这一问题，在原HITS算法的基础上，引入了经典的tf-idf算法，通过计算链接页面与查询主题的相关度来区分链接的重要性，以解决主题漂移的问题。改进算法使搜索引擎的排序结果更符合查询条件，相应的查确率也有很大提高。

基于决策分类熵的决策树构造算法及应用

董广 王兴起

2009, 29(11):  3103-3106. 

摘要 ( )   PDF (715KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

为了更好地完成金融数据集上的分类挖掘任务，以粗糙集理论为基础提出决策分类熵的概念，进而以属性的决策分类熵为属性分裂度量提出基于决策分类熵的决策树构造算法，并针对过拟合问题提出一种抑制参数来实现树规模的良好控制。实例分析及金融数据集上的实验表明：相比经典的C4.5决策树算法，新算法能够较好地克服其缺点和不足，构建更优的决策树,能够更好地完成分类任务。

软件过程技术

一种通用的软件功能规模度量模型

顾勋梅 虞慧群

2009, 29(11):  3107-3109. 

摘要 ( )   PDF (736KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

功能规模度量（FSM）方法通过量化用户功能需求(FUR)而得到软件功能规模。针对不同的功能规模度量方法都是使用不同的抽象来描述一个软件系统的问题，提出了一种通用的FSM模型。根据软件系统的抽象模型，首先对度量所涉及的数据组和事务进行了泛化，然后以IFPUG FPA为例详细说明了该通用模型和FPA之间的转换过程，最后给出了度量过程的算法描述。

面向对象软件的依赖性分析与回归测试

陈树峰 郑洪源

2009, 29(11):  3110-3113. 

摘要 ( )   PDF (768KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

针对面向对象软件中类之间复杂的依赖性问题，通过分析UML类图中类之间的各种静态关系，提出一个基于UML类图的依赖性分析模型。为了实现自动化分析，引入了类依赖关系图的概念，并提出一个基于UML类图导出的XMI文件的类依赖关系图生成算法。根据这个模型，通过分析一个类或依赖关系的改变对其他类产生的影响，提出测试路径查找算法，并利用此算法得到需要进行回归测试的类集与测试序列。

基于混合权重的软件企业项目优先级评估方法

单晓红 刘晓燕

2009, 29(11):  3114-3116. 

摘要 ( )   PDF (730KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

对软件项目进行优先级评估，是软件企业在进行项目选择时的关键内容。从软件项目的特殊性出发，构造了软件企业中项目优先级评估的指标体系，提出了项目优先级评估的过程，在进行指标权重确定时采用客观熵权和主观权重相结合的方法，改变了需要依赖专家意见确定权重的不足。最后用实例验证了该方法的可行性，并将该方法的排序结果与单纯依靠专家权重的排序结果进行了比较，结果表明这种方法更加客观并与实际相符合。

面向业务协作的本体协同编辑系统

战洪飞

2009, 29(11):  3117-3119. 

摘要 ( )   PDF (616KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

为提高本体编辑工具的群体协作支持功能，发挥本体编辑必需的群体智慧作用，针对当前本体编辑工具不能较好满足协同性需求的实际情况，将网格的技术理念应用到本体编辑系统的构建之中，提出基于资源动态集成与协同交互技术的网格化虚拟协同本体编辑系统，并介绍了系统的体系结构与关键技术。

一种面向用户的Web服务组装方法

李鹏 战德臣 刘国忠 聂兰顺 冯锦丹

2009, 29(11):  3120-3123. 

摘要 ( )   PDF (1044KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

为了将分布在Internet上异构的Web服务组装成新的服务提供给用户，提出一种面向用户的Web服务组装方法，将组装过程分为需求拆分、服务选择、执行服务组装和服务结果合并四个阶段，并提出了基于组装模式的用户需求输入及拆分方法、基于QoS的服务选择模型和基于中间模式的异构消息转换模型。最后通过物流领域服务组装平台的设计与实现，验证了上述方法的可行性与有效性。

基于混沌理论的需求分析质量评价模型

葛君伟 葛智 方义秋

2009, 29(11):  3124-3127. 

摘要 ( )   PDF (757KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

在基于混沌理论和软件需求复杂性理论研究的基础上，提出一种理论模型。该模型是在已描述的非线性方程下得到的一个包含三段式的轨迹图，它可以对软件需求的演化过程进行指导，同时也可以评价需求过程的质量。初步研究表明，只要需求演化过程的变化图和模型的轨迹图一致，那么需求的演化过程就可以看成是正常的。最后通过对具体实例的分析，验证了该模型在评价需求演化过程上是有效可行的。

典型应用

基于高层体系结构的军事工程毁伤与防护仿真系统

王凤山 张宏军

2009, 29(11):  3128-3131. 

摘要 ( )   PDF (766KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

为满足军事工程毁伤分析、防护评估、防护训练等需要，提出一种基于高层体系结构/运行支撑架构 (HLA/RTI)的军事工程毁伤与防护仿真体系结构。在阐述仿真系统概念设计的基础上，确立了军事工程毁伤与防护仿真HLA总体架构，提出了系统功能逻辑结构；模型是HLA联邦开发的核心问题，确立了军事工程毁伤与防护仿真模型体系，遵从军事训练信息系统模型框架，设计了军事工程毁伤与防护模型；最后，给出了系统联邦工作流程，遵循联邦时间策略，以UML时序模型说明联邦成员行为设计。

一种自动光学检测系统的多阶段路径规划算法

钟灵 章云 潘运红

2009, 29(11):  3132-3134. 

摘要 ( )   PDF (1062KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

针对检测表面贴片产品缺陷的光学检测系统,提出一种三阶段的快速路径规划算法。该算法前两个阶段形成初步的检测路径，第三阶段利用顺序检测窗口的几何关系，迭代的调整检测窗口的中心位置，以减少检测路径长度和检测窗口数量。最后仿真实验证明了该算法是一种实用的快速的规划算法。

AVS解码器流水线控制机制的一种改进设计

黄友文

2009, 29(11):  3135-3138. 

摘要 ( )   PDF (981KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

根据AVS视频标准中的解码算法特点,提出一种改进的AVS解码器流水线控制机制。该流水线对解码模块采用两级控制策略，不同级别流水线中的解码模块数据处理粒度不同，节省了级间缓存。同时，合理安排数据处理顺序，减少了数据等待时间。仿真结果表明，该设计在不影响系统解码性能的基础上节省了大量的存储器资源。

提高Web服务匹配效率的服务过滤方法

李婧 陈旺虎 冯百明

2009, 29(11):  3139-3142. 

摘要 ( )   PDF (785KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

为提高Web服务匹配的时间效率，提出了Web服务与当前服务请求之间的泛化语义无关关系，并证明了满足该关系的服务与当前服务的不可匹配性；提出了判定服务与当前请求的语义泛化无关的高效判定规则，即两者的泛化语义的交是不可满足的；基于该判定规则，提出了支持Web服务匹配的服务过滤方法。应用和实验分析表明，该方法可提高服务匹配的时间效率。

基于TCP/IP的智能汽车控制系统设计

方薇 钱玮 李传宝

2009, 29(11):  3143-3145. 

摘要 ( )   PDF (841KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

针对现场总线存在传输速率低、成本相对较高等问题，设计了一种基于TCP/IP协议的工业以太网实现嵌入式环境下Server/Client结构的控制系统。重点阐述了系统的网络通信、软件结构和控制方式，并说明了如何采用XML语言进行帧数据传递。通过研究消息队列调度算法和共享缓冲池数据聚类以增强系统实时性和达到告警、控制的目的。系统实验表明，采用工业以太网总线方式，具有通信速率高、开放性好、成本低廉的优点。该设计应用在智能汽车辅助驾驶和控制系统中是一种可行、有效的方法。

基于数值分析的装备体系作战能力研究

马元正 杨满喜 周华任 马亚平

2009, 29(11):  3146-3149. 

摘要 ( )   PDF (899KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

装备体系的作战能力是部队战斗力的重要组成部分，是分析部队力量编成、评估部队完成任务能力常用的关键性指标。系统采用层次化、可组构、面向实体的数据存储结构对装备体系进行描述，基于“五力”指数指标体系和量化、聚合模型逐层计算装备单元、作战单元和装备体系的作战能力，既保持了数值分析方法使用简单、计算快速的优点，又较好地解决了不同类型武器装备之间的能力聚合和对比分析等问题，可为制定装备发展规划、构建训练模拟系统等提供基础参考数据。

一种基于抽象模板的语义Web服务组合框架

胡佳 冯志勇

2009, 29(11):  3150-3153. 

摘要 ( )   PDF (1111KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

提出一个基于抽象模板的语义Web服务组合框架，并详细分析了基于该框架的抽象模板检索、数据预处理以及模板修正的实现方法。为了提高模板检索的精确度，框架采用特征匹配和图匹配相结合的方法，实现了抽象模板和用户请求之间的相似度计算。同时利用数据预处理过程构建服务之间的依赖关系图，除去了冗余的服务，并事先验证了用户请求的可满足性。根据服务依赖关系图，框架使用启发式规划修改算法(HPAA)实现了模板的自动修正，并提供了对启发式策略的灵活配置，提高了服务组合的适应性和扩展性。最后对HPAA算法中所使用的启发式策略进行了实验，验证了算法在解决大规模问题上的适应性和可靠性。

维修Agent模型的双指数映射参数化方法

毛小松 米双山 刘鹏远 王晓光

2009, 29(11):  3154-3157. 

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相关文章 | 计量指标

复杂关节模型的运动参数化是虚拟人动作仿真的基础，传统的旋转矩阵、欧拉角方法和四元数等参数化方法在运动描述方面存在一定缺陷，都不能很好地解决复杂关节模型的运动参数化问题。对指数映射方法进行改进，提出一种双指数映射(DEM)运动参数化方法，用于同时描述关节模型的平移与旋转、线速度与角速度。首先阐述其在运动描述和参数计算方面的能力，然后进行了维修操作训练仿真实验。研究结果表明了该方法在求导和微分、常微分方程求解、优化控制和插值拟合等方面具有较强的描述功能。

一种非线性自适应混沌时间序列预测方法

卜云 文光俊 李宏伟

2009, 29(11):  3158-3160. 

摘要 ( )   PDF (553KB) ( )  

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基函数线性叠加的混沌时间序列预测算法不具有动态特性和明确的物理意义。改进的策略使用与混沌序列的非高斯特性相联系的函数作为基函数，使其能解释为表征混沌序列的高阶统计特性。同时，在算法中引入非线性反馈环节，使其具有了动态特性。数值仿真表明，以之为基础的自适应预测算法在一步预测性能和长期预测能力方面都优于常用的线性预测方法和已有的自适应预测算法。

基于快速排序的数字高程模型分级填洼算法

杨邦 任立良 贺颖庆

2009, 29(11):  3161-3164. 

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数字高程模型（DEM）的填洼过程是水系提取中最耗费时间的过程，在Moran和Vezina提出的填洼思想（M&V填洼算法）的基础上，建立了基于快速排序的分级填洼算法，既能有效地减少填洼过程中的搜索路径，提高填洼效率，又能保证依此提取水系的完整与连贯。对于一个给定的DEM地形，传统的填洼算法的执行效率是固定的，而分级填洼的实际执行效率取决于分级数量，对于自然流域，一般200至500的分级量可使计算效率达到最高。通过在6个不同流域上的应用表明，在平均情况下，分级填洼算法的时间复杂度约为O(n1.29)，其执行效率远高于M&V填洼算法及Arcgis 9.2（采用改进Jenson&Domingue算法）的执行效率。

基于数据交换与同步的作业调度方案

冯家耀 齐德昱 钱正平

2009, 29(11):  3165-3170. 

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多机作业调度问题是一个经典的NP难问题，在应用中由于实际需要，会出现各种约束和变形，调度问题的研究成果决定着系统的性能。DataTurbo是作者参与的一个用于解决分布式数据迁移、集成和融合的平台，该平台承担着大数据量的分布式传输任务。在DataTurbo平台基础上，提出一种适用于数据交换与同步的分布式作业调度方案，并构建一个灵活的分布式调度算法框架，解决相关的调度问题。该调度方案是一种在线的、可并发的、作业可分解的多机调度方案。仿真实验结果显示，该调度方案在任务负载大、调度点稀疏情况下优势明显，能适用于数据交换同步作业，可作为数据交换与同步作业的动态调度方案，并为相关启发式算法建立基础模型。