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2010年 第30卷 第2期 刊出日期：2010-02-01

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网络与通信

基于网络编码的P2P流媒体推拉结合数据调度方法customR2

王晖 陈伟涛 刘亚杰

2010, 30(2):  285-288. 

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相比传统的基于Pull模式的P2P流媒体数据调度方法，基于随机网络编码的随机Push方法R2具有提高视频服务质量、降低服务器负载和增强对节点动态的适应能力等优势，但是容易产生大量的冗余编码数据块，消耗一定的网络带宽的问题。因此提出了一个基于网络编码的P2P流媒体推拉结合数据调度方法customR2。当下游节点某个数据段所需的编码数据块将要接收完成时，通知它的种子节点停止向它Push该数据段编码数据块，转为向它的种子节点定制所需的编码数据块，从而有效减少了冗余编码数据块的产生。通过仿真实验，从播放延迟、流速率、网络规模等方面对customR2和R2进行了性能对比，实验结果表明customR2相比R2具有较小的编码数据块冗余度和较高的节点播放质量。

改进的基于CHOKe击中历史的公平主动式队列管理

姜明 边浩 张少丽

2010, 30(2):  289-291. 

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带宽公平分配问题一直是网络的热点研究问题。改进的算法New-XCHOKe自适应地根据网络拥塞程度决定分组数量并将取出分组与到达分组比较，以CHOKe击中次数来识别非适应流，并以提前丢包的方式对其进行惩罚，从而保障网络中各种流之间公平地分享带宽。NS-2的仿真实验结果显示New-XCHOKe在惩罚非适应流、维护网络带宽公平分配上性能优于CHOKe、XCHOKe等其他几种算法。

一种AWGN信道下非规则LDPC码的优化方法

毛倩 董德存 曾小清

2010, 30(2):  292-294. 

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提出了一种加性高斯噪声（AWGN）信道下非规则低密度奇偶校验（LDPC）码的优化方法。利用LDPC码迭代译码算法下变量节点与校验节点的EXIT曲线之间的面积反映码的收敛阈值与香农限的差距这一特点，设计表示两条EXIT曲线之间面积的函数F，该函数可以衡量非规则LDPC码的性能，F值越小，LDPC码的收敛阈值就越接近香农限。仿真显示，合理设计变量节点和校验节点，减小函数F的值，能够提高非规则LDPC码的性能。

一种改进的基于最少信道切换的路由算法

谢晋 李宗收 朱琦

2010, 30(2):  295-298. 

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在Ad Hoc网络中，如何基于多信道有效地利用网络中的频谱资源，提高网络的性能，已经成为近几年来研究的热点。在DSDV路由协议的基础上，提出了一种基于减少网络中的信道切换的路由算法——OLCH-DSDV，该算法采用最小切换时延的信道分配策略，尽量减少信道切换产生的时延，从而降低了网络时延，提高了吞吐量。该算法要求源节点通过自身维护的路由和信道使用信息，选择到达目的节点的最优路径，也就是需要最少信道切换的路径。仿真结果表明该路由改进算法在有效提高系统吞吐量的同时，也有效地减少了网络中的传输时延。

基于模拟退火算法的传感器网络聚类方案

胡荣 杨春 何军 李奇

2010, 30(2):  299-302. 

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针对传感器网络聚类间能耗负载不均衡而引发的“能量热点”问题,提出一种在节点随机分布情况下构建能量负载均衡的聚类方法。网络中高于平均能量的节点率先成为候选首领,候选首领根据剩余能量、节点连通度以及当选首领的总时间来竞争聚首,普通节点首先依据信号强弱选择加入聚类,然后借鉴模拟退火算法动态调整所拥有的成员节点,直到所有聚类的能耗状态趋近均衡。仿真表明,与基于均匀分布假设的聚类方案相比，新方案具有能耗负载更均衡的聚类和更长的生命周期。

基于优化功率分配的OFDM系统峰均功率比抑制

黄景廉

2010, 30(2):  303-305. 

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针对正交频分复用(OFDM)信号的高峰均功率比问题，提出了一种基于优化功率分配的OFDM峰均功率比抑制机制OPAR。在考虑功率放大器转化效率的前提下，分析了功率转化效率与峰均功率比之间的关系，推导了叠加的导频信号与数据信号功率分配的闭环表达关系式。在给定子载波数与峰均功率比概率阈值的条件下，OPAR能快速优化导频信号与数据信号的最佳功率分配。实验结果及与现有的机制比较表明，提出的OPAR机制可以获得更好的峰均功率比改善性能。

基于网络处理器的并行包分类方法

刘震宇 李卫军 赖粤

2010, 30(2):  306-308. 

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在大型网络中大量的规则数量会导致位向量（BV）算法的位向量过长和稀疏，要在网络处理器中实现BV算法需要大量的存储资源，而且多次存储读取也降低了算法匹配效率。针对BV算法位向量的问题，将Tuple空间分割思想与BV算法相结合缩短了位向量长度，充分利用网络处理器的并行处理机制和硬件加速单元，提出了一种适用于网络处理器的改进算法——Tuple-BV算法。该算法的元组分割缩短了位向量的长度，减少了位向量的存储空间和读取次数。通过对数据包处理延时的实验比较，当较多规则时，Tuple-BV算法在最大延时和平均延时指标上优于BV算法。

无线异构网络环境中基于拥塞状态区分的TCP Vegas 改进算法

李鹏 陈元琰 罗晓曙

2010, 30(2):  309-311. 

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在无线网络环境中，TCP Vegas应用时会受到无线信道干扰和噪声的影响，对往返延时（RTT）难以进行准确的估计，导致其性能大幅度降低。结合TCP New Vegas和TCP Vegas A+等的优点提出一种改进算法TCP Vegas-P。该算法针对慢启动过早结束和拥塞避免阶段拥塞出现在反向链路上导致吞吐量下降的问题，以及在与NewReno共存时公平性恶化的问题进行了综合的改进。经仿真实验，改进的算法在无线网络中能够进行比较好的RTT估计，对解决上述Vegas存在的问题达到了良好的效果。

SIP的VoWLAN通信平台设计与实现

杜忠燕 王卫星

2010, 30(2):  312-315. 

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如何将会话初始化协议（SIP）与现有的通信网络有机结合，提供安全可靠的数据及通信服务已成为当今的热点问题。VoIP应用也受到业界的持续关注。安全问题一直都是企业实施VoIP的一个阻碍。提出了一个基于SIP的VoWLAN通信平台，将各种语音服务构建于无线局域网之上。利用虚拟专用网(VPN)、数据加密技术、VLAN和防火墙等必要安全技术和策略，应对在系统中的安全威胁，实现了通话质量可靠、安全性高的企业级VoIP无线网络架构。描述了该系统的设计和实现过程，讨论了其中的关键技术。

基于三维射线跟踪的3G网络规划模块

袁正午 李林 黎意超 刘泉

2010, 30(2):  316-318. 

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针对3G网络规划的需求，提出了一种基于射线跟踪技术进行场强预测的方法，设计并建立了基于GIS技术的三维数据库，利用包围盒和八叉树等加速算法进行场强计算，最后对预测结果进行三维可视化显示。仿真结果表明该方法能较好地提供3G网络规划所需的支撑数据，可视化效果好。

自适应网络往返时延采样方法

胡治国 张大陆 侯翠平 张俊生

2010, 30(2):  319-322. 

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在讨论周期性数据采样算法弊端的基础上，提出自适应往返时延（RTT）的采样算法。该算法以时延变化率作为动态控制采样频率的主要依据，根据网络时延变化的缓急自动调整采样时间间隔。通过实验分析证明，该算法实现简单，可有效地跟踪网络RTT变化情况，从总体上减少采样工作量，减轻因网络测量而给网络带来的额外负载。

基于DV-HOP的无线传感器网络定位算法

张佳 吴延海 石峰 耿方

2010, 30(2):  323-326. 

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通过对DV-HOP算法的理论分析，找出其产生误差的主要原因，提出相应的改进算法，即对未知节点与锚节点之间的估计距离做出修正，该修正值由多跳的校正值和锚节点的平均每跳距离误差所组成，同时将总体最小二乘法（TLS）应用于定位中，进一步提高了定位精度。选用Matlab进行相关仿真，结果表明：改进算法的定位精度比原算法及部分现有改进算法有明显的提高。

基于能力因子的P2P邻居节点随机可变选择算法

陈瑞昭 刘永广

2010, 30(2):  327-329. 

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在分析固定随机选择邻居节点算法的基础上，提出了一种适用于混合式P2P直播系统的邻居节点随机可变选择算法，新算法通过能力因子来衡量节点的良好度，对不同类的节点有不同的邻居数量的最大值，使得良好度高的节点能发挥更大的作用，仿真表明算法能降低数据传输的延迟，提高网络系统的性能。

一种有效的初始量化参数选择算法

缪广忠 林其伟

2010, 30(2):  330-332. 

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在网络环境中，码率控制是影响数字视频质量的重要机制之一。针对提案JVT-G012算法中I帧量化参数选择的不合理造成的视频图像质量(PSNR)低、波动大的问题，提出了一种基于R-Q模型的I帧量化参数选择算法。首先，通过曲线拟合得到I帧的R-Q模型;其次，利用已编码帧的信息更新I帧相对于P帧的权重，为I帧分配合理的目标比特数;最后，在该目标比特下由R-Q模型计算得到I帧量化参数。实验结果表明: 与H.264/AVC原算法相比，改进的算法在准确控制码率的同时，视频图像平均质量得到提高且更加平稳。

移动Ad Hoc网路AODV路由协议的改进

王忠恒 张曦煌

2010, 30(2):  333-336. 

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针对移动Ad Hoc网络AODV路由协议的路由维护的缺点，提出了AODV-BR路由协议，即具有备份路由的AODV路由协议。新协议通过为网络中的连接链路增加一条备份路由提高了AODV路由维护的性能。仿真实验表明AODV-BR有效减少了网络中链路中断的数量，降低了丢包率。

图形图像处理

基于像素分布与三角形分割的快速分形图像压缩算法

朱志良 赵玉丽 于海

2010, 30(2):  337-340. 

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为解决传统分形图像压缩算法中编码速度慢的问题，提出了一种基于像素分布和等腰直角三角形分割的快速分形图像压缩方法。利用离散质点系质心的唯一性以及质心位置不变的特点，实现了定义域块与值域块的匹配。对原始图像采用等腰直角三角形的划分方式，减少了定义域块的数量和搜索匹配块的运算次数，提高了编码效率。实验结果表明，该方法在保证图像解码质量的前提下，编码速度是传统分形图像压缩编码方法的3倍。

基于联合插值—恢复的超分辨率图像盲复原

谢颂华 陈黎 聂晖

2010, 30(2):  341-343. 

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常规的超分辨复原方法需要预知退化图像的点扩展函数，但实际应用中许多退化图像的点扩展函数是未知的，因此提出一种新的超分辨率图像盲复原算法，在点扩展函数未知或不确知的情况下对图像进行恢复。该联合插值—恢复的超分辨率图像盲复原方法，利用多信道盲复原估计未知的点扩展函数，迭代运用帧间相似性确定模糊特性，同时结合超分辨率方法得到高分辨率图像。实验结果表明，该算法能有效地实现超分辨率图像的盲复原。

孔壁全景图获取中的图像拼接技术研究

王成良 杨鹏 蔡耀泽 王振国

2010, 30(2):  344-347. 

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采用钻井后数字摄像获取具有真实感的孔壁全景图以进行地质分析已成为地质勘测的重要方法之一。已有的全景图获取方法存在设备成本高或图像拼接效果不理想等不足。通过控制测井深度，对井下孔壁四周360度的柱面空间投影到像面上得到序列环带图像，并对图像进行展开，运用中值滤波算法对图像进行预处理，通过差值图像匹配原理找出图像的重叠部分进行配准，然后采用贝塞尔曲线的逼近算法对图像进行融合，实现图像间的平滑过渡，最后得到具有真实感的孔壁全景图。实际地质勘测应用表明，该图像拼接技术简单，处理灵活高效，所获取的孔壁全景图具有理想的效果。

保留边界的点云简化方法

黄文明 肖朝霞 温佩芝 吴晓军

2010, 30(2):  348-350. 

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针对点云简化算法中边界点丢失的问题，提出了一种保留边界的三维散乱点云的非均匀简化算法。首先利用kd-tree建立散乱数据点云的空间拓扑关系，计算出每个数据点的k邻域;然后针对目前依据点云分布均匀性算法提取边界效率低的问题，提出一种改进的点云边界点判定算法;最后保留所有边界点，对非边界点,根据曲面变分值和k邻域点已保留比例，进行点云的非均匀简化。实验结果表明，该算法精度高，空间复杂度低，而且简化后点云边界保留完整。

基于最优聚类数和直方图匹配的图像彩色化方法

汪世刚 吕东辉

2010, 30(2):  351-353. 

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针对颜色转移彩色化算法中速度慢、效果不佳及人工干预性强等问题，提出了一种新型的彩色化算法。该算法首先解决了图像聚类中聚类数的选取问题，然后利用聚类算法分别对目标图像和源图像进行聚类分割，之后用直方图匹配算法使各目标图像块自动找到匹配的源图像块，将源图像块的颜色转移到目标图像块中，实现局部图像彩色化，最后合并各结果图像。实验结果表明，该算法比以前算法在彩色化的速度和质量上有较大改进，且自动化程度高。

基于K均值聚类与区域合并的彩色图像分割算法

李光 王朝英 侯志强

2010, 30(2):  354-358. 

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提出一种基于K均值聚类与区域合并的彩色图像分割算法。首先，对图像运用mean shift算法进行滤波，在对图像进行平滑的同时保持图像的边缘;然后，运用K均值算法对图像在颜色空间进行聚类，得到初始分割的结果;最后，给出了一种区域合并策略，对初始分割获得的区域进行合并，得到最终的分割结果。仿真结果表明，算法的分割结果和人的主观视觉感知具有良好的一致性。

基于概率密度梯度方向的角点重定位技术

汪旭东 贾渊

2010, 30(2):  359-361. 

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由于各种外界因素的影响，角点检测算法检测的角点可能出现位置偏移。在分析该现象的基础上，提出对角点进行重新的定位。首先，通过计算角点的二阶模板值来进行角点模糊定位;其次，引入像素点的概率密度梯度方向，通过比较角点和角点邻域内的像素点的概率密度梯度方向的关系来判断错误角点，并找出所有的候选替代点;最后，根据角点和候选像素点之间的关系，寻找出新的角点。通过实验对比发现该算法能正确地对发生位置偏移的角点进行重新定位。

一种新颖的测地距傅立叶轮廓描述符

陈胜 刘循

2010, 30(2):  362-363. 

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在传统的用于图像检索的傅里叶轮廓描述符的基础上，提出了一种新颖的、基于图像轮廓的测地距傅里叶描述符，并在标准图像轮廓数据库MPEG-7上进行了测试。实验结果表明这种轮廓描述符在性能上优于其他基于图像轮廓的傅里叶描述符。

一种低照度视频序列增强算法

印勇 金宪刚 王建东

2010, 30(2):  364-366. 

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为了提高低照度视频的视觉效果，提出一种基于对数图像处理（LIP）的增强算法和改进的双向均衡算法相结合的方法，并运用帧间互相关信息，在保证视觉效果的前提下，减少了处理的帧数，提高了处理的速度。实验结果表明，该方法简单、实用，能够得到较理想的效果。

基于山峰聚类的复杂背景下红外弱目标分割方法

李涛 雷开彬 柳健 陈建英

2010, 30(2):  367-369. 

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在分析目标红外图像特征的基础上，利用山峰聚类对密度大样本的快速聚类特点，提出了一种基于山峰聚类的弱目标区域生长分割方法。该方法首先将二维图像在x和y方向分别进行投影并以此为样本构造数据网格，再采用改进的山峰聚类算法进行聚类，将求出的聚类中心作为种子点进行区域生长得到分割结果。实验结果表明，与传统方法比较，所提方法能自动选取种子点，投影后数据作为样本可有效提高运算速度，并能取得良好的分割效果。

基于光度特性和多梯度分析的运动阴影去除法

黄鑫娟 周洁敏

2010, 30(2):  370-373. 

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提出了一种利用光度特性和多梯度分析去除运动阴影的算法。该算法是在准确地检测出运动目标的基础上，首先利用像素邻域内光度特性和连接成分分析法检测出候选阴影区域;其次比较分析候选阴影区域和背景中相应区域的梯度，并结合连接成分分析法去除阴影;最后使用边缘去除法进一步去除半影，并应用形态学运算完善结果。实验结果表明，同传统的阴影去除法相比，该算法有高检测率和高识别率。

计算机软件

场景—事件驱动的安全苛求软件系统仿真测试脚本语言研究

喻钢 徐中伟 杜军威

2010, 30(2):  374-379. 

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脚本技术是实现软件测试自动化技术的有效方法。软件测试脚本化可以降低测试成本，提高测试效率。测试脚本语言是脚本技术的核心，但是目前没有专门针对安全苛求软件测试的脚本语言。因此结合安全苛求软件测试的特点，提出了场景—事件驱动的针对安全苛求软件仿真测试的通用测试脚本语言SED_SCS_STL, 对该语言的设计以及在测试环境中的实现机制进行了阐述,并将其应用于高速铁路CTCS-2级车站列控中心的软件仿真测试中。

基于服务关系统计的多粒度服务组合方法

杨浩 徐晖 张瀛

2010, 30(2):  380-384. 

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传统工作流方法进行服务组合存在两个问题,服务组合无法自动生成和复杂服务无法重用,基于服务关系统计的多粒度服务组合方法（MSWC）有效解决了这两个问题。MSWC包括服务关系统计学习、服务粗分和服务细分三个部分, 分别用于进行服务关系统计计算、服务分组和服务映射。通过服务关系统计学习计算了有逻辑和无逻辑的服务关联度;服务粗分将服务需求分解为无逻辑关系的组;而服务细分通过逻辑概率将服务分组映射成系统中已有的复杂服务,将这些复杂服务串接起来,即完成服务组合。因为三个步骤均是自动执行,因此MSWC是自动组合方法,而服务分组最终映射为系统已有的复杂服务,因此是一个多粒度服务组合方法。最后通过实验结果分析表明,该算法能够很好地适应网络上Web Service快速增长的情况,并且具备较好的服务组合性能。

基于面向对象的MDA三级建模技术研究

黄建庭 张立臣 古金峰

2010, 30(2):  385-389. 

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模型在模型驱动架构(MDA)软件开发生命周期中驱动整个开发过程，建模在MDA中起关键作用，建模是否成功是模型转换的前提，也决定MDA软件开发的成败。通过对当前建模技术的研究分析，根据对系统抽象级别的不同，提出基于MDA的三级建模技术，即计算无关模型(CIM)建模，平台无关模型(PIM)建模，平台相关模型(PSM)建模。详细介绍三个不同抽象级别模型的建模过程，并对它们之间的模型转换加以说明，从整体上描述MDA软件开发的过程，得出一种MDA软件开发方法。

支持情景应用构建的Web服务适配方法

李婧 陈旺虎

2010, 30(2):  390-393. 

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为应对情景应用构建过程中，待连接服务之间的不匹配现象，提出了一种半自动的服务适配方法。提出了以树型文法表示服务的消息，并基于树型自动机的代数操作定义了服务的适配操作集，分析了该操作集的完备性。在此基础上，提出了支持情景应用构建的服务适配方法。通过在生物信息情景应用构建场景中的应用，表明该方法具有即时性好、适应服务差异以及无需硬编码的优点。

VBE中基于迁移工作流的VO过程研究

傅德谦

2010, 30(2):  394-397. 

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结合VBE中VO业务过程和迁移工作流规范的系统架构，提出以VBE为联盟组织域的迁移工作流系统模型，给出了一种基于成员组织自治管理和服务市场招标相结合的服务发现模式，并对描述了基于迁移工作流的VO管理流程。该模型在VBE中实现VO的方式具有组建速度快、通信代价低、运行效率高和业务适用范围广等优点。

嵌入式Java反射机制的设计与实现

丘志杰 罗蕾

2010, 30(2):  398-401. 

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Java反射是提高软件系统灵活性的重要技术，它是Java被视为动态语言的一个关键特性。虽然CLDC规范并不支持反射，但是在基于Java技术的嵌入式领域，反射仍有其应用需求。Sun公司根据CLDC规范发布了一套嵌入式Java技术的参考实现，其虚拟机被称作KVM。通过分析KVM的相关数据结构和机制，详细描述了反射机制的设计原理，并提出了一种在KVM中扩展反射功能的实现方案，经过测试证明该方案是可行的。

一种支持软件知识共享的本体模型研究

鲁强 陈超 王智广

2010, 30(2):  402-405. 

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为了支持分布式环境下项目团队成员之间软件开发知识有效的共享，需要对软件开发知识以及它们之间的关系进行分析和定义。根据软件开发知识的内容、特点以及它们之间的关系，对软件开发知识进行了形式化的表示，并创建了软件开发知识本体和软件开发知识本体规则。通过protégé 和Jena实现对此本体的创建、存储和对此本体规则的SPARQL形式转换，据此形成知识本体库来支持软件开发知识共享。

基于语义的组件组合方法研究

曾婧娜 余丹 李先军 马世龙

2010, 30(2):  406-410. 

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在基于组件的一般性应用系统中，面向自然语言描述需求的组件自动组合技术的研究仍然存在很多挑战。但是，在限定的上下文中，以基于语义的方式对特定应用提供组件自动组合的方法仍然是可行的。采用关键字描述语义信息，提出了一种基于语义的组件组合方法，对组件和请求过程建模，采用规划器搜索组件序列，完成组件的自动组合。方法已经应用于航天器自动化测试数据查询应用系统中，取得了较好的应用效果。

基于语义角色和概念图的信息抽取模型

杨选选 张蕾

2010, 30(2):  411-414. 

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传统的信息抽取方法由于缺少语义信息的支持，抽取的准确率不高。针对这个问题提出了一种基于语义理解的信息抽取方法。一方面，把语义角色标注的浅层语义信息转换成概念图，无歧义地将抽取信息所包含的基本语义形式化;另一方面，通过概念图的相似度计算区分场景，并使用语义角色获取抽取模式，以提高抽取质量。实验结果表明，该方法取得了较好的效果。

基于本体的自动答疑系统的研究与实现

刘汉兴 林旭东 田绪红

2010, 30(2):  415-418. 

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针对现有自动答疑系统中知识表示的不足，提出了用本体构建课程领域知识库的方案。根据答疑问句的特点进行了问题分类，将用户问句意图转换为对本体中基本元素的查询，并通过Jena语句加以实现，最终抽取出答案，实验证明方案是可行的。

R*-树空间索引的改进

吴钦阳

2010, 30(2):  419-422. 

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R*-树基于局部调整的思想对节点进行管理，存在时间与效率上的不足。为克服R*-树的不足，给出了一种新型的存储结构，并给出新型存储结构的插入、溢出、分裂等空间索引常用操作的算法。分析新的存储结构的优点，并通过实验结果说明该方案比R*-树具有更高的效率。

最小闭树特征集的聚类与分类方法

郭鑫 李云 黄云 周清平

2010, 30(2):  423-426. 

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提出一种基于最小闭树特征集的聚类与分类方法，有效地解决了在实际应用中因数据量大而无法聚类与分类的问题。其基本思想为：以最小闭树特征集作为候选聚类与分类特征，采用动态阈值按相似度聚类，使得树聚类快速而精确;提出树分类规则等级概念，并应用于树分类方法中，能迅速预测未知的树结构。实验结果表明，在树节点数较多或数据量大时，新方法有效可行，且与类其他方法相比效率有显著提高。

硬实时调度的线性近似分析方法

莫铁强 段珊

2010, 30(2):  427-429. 

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通过线性逼近硬实时系统任务的工作负荷量的方法，一个更加接近精确响应时间的时间上限能有效地降低调度分析时间。同时该上限用于任务集的充分性可调度测试时具有线性时间的复杂度。这种线性上限的可调度性测试能够用于交互的系统工具设计、基于搜索的系统优化以及任务集的动态接纳新任务的设计中。并且新的调度系统模型无时间死线、抖动大小限制，适用范围更广。相关的实验也表明响应时间上限可调度性分析提高了准确调度测试的效率。

模式识别

基于Gabor滤波器和BP神经网络的人脸皮肤皱纹区域自动识别

顼改燕 徐华 翟忠武 葛庆平

2010, 30(2):  430-432. 

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由于色斑和毛孔等强噪声的干扰，人脸皱纹识别特别是对面部细纹理的识别受到了严重影响。针对上述问题提出了一种基于Gabor滤波器和BP神经网络相结合的人脸皱纹识别算法。通过训练好的BP神经网络人脸皮肤图像首先识别是否存在皱纹,再分别自动标注存在皱纹的区域。本算法首先基于不同年龄的多幅人脸照片创建皱纹样本库，采用样本库训练神经BP网络。其次分别选取含皱纹和不含皱纹的图片，然后用Gabor滤波器组计算出图片的频谱特征，将它们作为训练样本，训练得到用于识别的BP神经网络。大量测试结果表明，本算法能够消除或减少色斑、毛孔等噪声的干扰，对有皱纹区域和无皱纹区域的识别率可达到85%以上。

结合区域生长和水平集的遥感影像道路提取

顾丹丹 汪西莉

2010, 30(2):  433-436. 

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提出了一种基于主成分分析(PCA)的彩色区域生长算法，并将该方法与水平集方法相结合用于高分辨率遥感影像中城市道路的提取。首先利用区域生长方法分割出大致的道路区域;然后利用预分割的结果构造初始水平集函数，进一步利用一种消除重新初始化操作的水平集方法进行道路边缘演化;最后，提出了一种不用反复初始化的水平集局部边缘修正算法，并利用该方法对因障碍物影响而错分的局部道路边界进行修正。实验结果表明，该方法能完整、有效地提取高分辨率遥感影像中的道路目标，且人工干预较少，具有较强的实用性和抗噪能力。

基于数学形态学的套印偏差自动检测算法

高娟 段中兴

2010, 30(2):  437-440. 

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相关文章 | 计量指标

为了精确检测套印偏差，提出一种基于数学形态学的偏差自动检测算法。首先，对新形式色标采用多结构元素多尺度形态学边缘检测算法提取色标边缘；然后采用最小二乘拟合算法对其边缘进行拟合，得到套印色标圆的亚像素圆心坐标；最后经偏差计算公式获得准确的套印偏差数据。实验及实际测试结果表明，该算法且具有较强的抗扰性，能够满足高精度、实时的套印偏差检测要求。

基于形状模板的快速高精度可靠图像匹配

赵振民 彭国华 符立梅

2010, 30(2):  441-444. 

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相关文章 | 计量指标

为了提高工业检测中图像匹配精度和速度，提出一种基于形状模板的快速高精度图像配准算法：根据定义的图像匹配相似度量，采用图像金字塔搜索匹配策略，利用形状信息进行模板匹配。具体流程为：首先在参考图像上选择感兴趣区域生成模板，使用Canny滤波器对模板和搜索图像进行滤波，并计算边缘点的方向向量;其次，在此基础上构造该模板和搜索图像的图像金字塔，在图像金字塔最高层图像进行完全遍历匹配，获得具有匹配分值的潜在匹配点，然后根据匹配分值大小逐层逐次跟踪潜在匹配点，进行匹配，直至图像金字塔最底层;最后使用最小二乘法调整位姿参数，使其达到亚像素精度。实验表明该方法匹配速度快，匹配精度高，而且匹配鲁棒性高，不受遮挡、混乱、非线性光照变化、离焦、对比度低、全局对比度反转、局部对比度反转等情况的影响，完全可以满足实际工业需求。

脱机手写体签名识别的小波包隐马尔可夫模型

肖春景 李春利 张敏

2010, 30(2):  445-448. 

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相关文章 | 计量指标

提出了一种基于小波包隐马尔可夫的脱机手写体签名识别方法。该方法用小波包对归一化的签名图像进行特征提取，用混合高斯模型刻画各频带的小波包的系数分布，并用隐马尔可夫的状态转移模型描述了高斯模型在各频带间的相关性和依赖性。该方法数据预处理简单，特征提取完全可逆，避免了复杂分割，很好地描述了签名图像的小波包分解的统计特性，实验表明具有较好的抗噪性、鲁棒性、适应性和较高的识别率。

基于敏感点颜色聚类和行聚类筛选的文本提取

刘琼 周慧灿 王耀南

2010, 30(2):  449-452. 

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相关文章 | 计量指标

针对现有的文本提取算法不能适应复杂背景变化和文字本身的形状变化问题，提出一种基于敏感点颜色两级聚类和文本行聚类筛选的方法。新方法利用人眼视觉对颜色大幅度变化更敏感的特点，以敏感点的主要颜色作为聚类分析的依据，克服了现有阈值方法和聚类方法受背景颜色变化影响较大的问题。在此基础上，以文本行的空间排列特征为依据进进行文本行筛选，以克服一般方法容易受文字形状和尺寸变化影响的缺点。实验表明，新方法对于背景的复杂变化和文字的形状尺寸变化都具有很好的适应性。

人工智能

库存路径问题及其最新进展

傅成红 符卓

2010, 30(2):  453-457. 

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相关文章 | 计量指标

在分析库存路径问题(IRP)相关文献基础上，给出了IRP的一般化定义，并对其进行分类。从拓扑结构、计划期、客户需求、供应能力、补货策略、配送模式等方面阐明了IRP的特征属性的描述方法。最后重点总结了2000年以来IRP研究文献的建模及求解方法，对比国内外研究进展，指出目前的求解算法研究已经很充足，继续研究应该拓展IRP问题本身。

基于自组织优化算法的一类多旅行商问题

李天龙 吕勇哉

2010, 30(2):  458-460. 

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相关文章 | 计量指标

多旅行商问题作为旅行商问题的一个扩展，是一个经典的组合优化问题，具有更高的复杂性，也具有更广泛的实际意义。针对每个旅行商允许经过的城市数有上限的多旅行商问题，通过引入虚拟城市把多旅行商问题转化为单旅行商问题，并且应用自组织优化算法进行了求解。虚拟城市局部适值的定义很好地处理了此类问题的能力约束，针对多旅行商问题的实例进行的仿真表明自组织优化算法可以很好地求解此类问题。

基于粒子群算法的群体路径生成方法研究与实现

聂晶 刘弘 王琪

2010, 30(2):  461-464. 

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相关文章 | 计量指标

对群体行为进行模拟一直是计算机图形学方面的研究热点,如何表现出个体运动的独立性和群体运动的整体性是群体行为模拟的困难所在。首先对群体行为进行分析，然后将粒子群算法的群体智能性用于群体路径生成中，既使用了粒子群算法初始生成思想，又针对不同的群体行为进行了修改，从而产生一种新的能够快速完成群体路径生成的方法和手段。

基于属性组合的集成学习算法

付忠良 赵向辉 苗青 姚宇

2010, 30(2):  465-468. 

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相关文章 | 计量指标

针对样本由数字属性构成的分类问题，在AdaBoost算法流程基础上，改传统的基于单属性分类器构造方法为基于组合属性分类器构造方法，提出了一种基于样本属性线性组合的集成学习算法。对属性组合系数的构造，提出了一般性的构造思路，按照该思路，提出了几种具体的组合系数构造方法，并对构造方法的科学合理性进行了分析。利用UCI机器学习数据集中的数据对提出的方法进行了实验与分析，结果表明，基于属性组合的集成学习算法不仅有是有效的，而且比传统AdaBoost算法好

求解多背包问题的人工鱼群算法

马炫 刘庆

2010, 30(2):  469-471. 

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相关文章 | 计量指标

多背包问题是出现在现实世界中许多领域的一个NP-hard组合优化问题。提出一种基于人工鱼觅食，追尾、聚群等行为的求解多背包问题的优化算法。针对多约束导致大量非可行解的产生而使算法性能劣化的问题，采用基于启发式规则的调整算子，使人工鱼始终在可行解域中寻优。数值实验结果表明，提出的算法能够快速搜索到最优解。算法对其他有约束组合优化问题也具有应用价值。

利用前两代信息的改进粒子群优化算法

欧旭 梁京章 罗德相 张新华

2010, 30(2):  472-475. 

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相关文章 | 计量指标

针对粒子群算法（PSO）在寻优后期尤其在高维搜索空间中无法得到满意结果的问题，提出了一种利用前两代信息的改进粒子群优化算法。在速度更换公式新加了一部分，该部分表示了粒子前两代的信息对自己下一步行为的影响。该部分主要根据当前粒子前两代位置求解出其前两代的中心位置，其作用类似于当前全局最优位置。同时深入探讨新加部分的学习因子范围及其对新改进算法的影响。仿真实验结果表明，新算法在全局搜索能力、收敛速度、精度和稳定性方面均有了显著提高。

基于欧氏距离的支持向量机拒识区域解决方案

李仁兵 李艾华 蔡艳平 李亮 王涛

2010, 30(2):  476-478. 

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相关文章 | 计量指标

为克服传统多分类支持向量机中存在的拒识区域问题，提高算法的分类性能和泛化能力，提出一种基于欧氏距离的拒识区域解决方案。该方法直接计算落入拒识区域中的样本点到每类中心的欧氏距离，然后选择较小的欧氏距离对应的类为样本的所属类。基于标准数据集的实验结果表明，欧氏距离法实现了零拒识，有效提高了算法的分类性能和泛化能力。

基于免疫粒子群的嵌入式系统软硬件划分方法

邵岁锋 张英杰

2010, 30(2):  479-481. 

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相关文章 | 计量指标

针对嵌入式系统软硬件划分问题，提出一种粒子群算法与免疫克隆选择算法相结合的免疫粒子群软硬件划分方法。该算法重新定义了亲和力、克隆算子、变异算子和选择算子，有效克服了粒子群算法容易陷入局部最优的缺点。仿真实验表明该算法有效提高了解的精度，获得了更合理的软硬件划分结果。

基于遗传算法的机场滑行调度优化策略

董天圣 彭舰

2010, 30(2):  482-485. 

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相关文章 | 计量指标

提出一种基于遗传算法的滑行调度优化策略。该策略首先用遗传算法确定各航班经过交叉点的顺序，再根据上一步得到的顺序求解具体的调度计划，并反复迭代以逐渐优化，直到得到最优解或满意解。相对于混合整数线性规划（MILP）模型而言，有效地提高了求解效率，减少了求解时间。

小样本跳变水质时序数据预测方法

石为人 王燕霞 唐云建 范敏

2010, 30(2):  486-489. 

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相关文章 | 计量指标

根据三峡库区某些断面水质监测数据具有样本小、成库前后数据出现跳变的特点，提出一种适用于三峡库区的水质参数预测模型（ELS-SVM）。ELS-SVM通过建立数据预处理模型对原始小样本时序数据进行处理，增强了时序数据的平稳性，并使用模拟退火（SA）算法优选最小二乘支持向量机（LS-SVM）模型参数。与典型的小样本预测模型的比较实验表明，ELS-SVM模型更适用于三峡库区小样本水质时序数据的预测。

基于供应商选择的大规模网络供应能力研究

蒋霁云 陈虎

2010, 30(2):  490-494. 

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相关文章 | 计量指标

在产品供不应求的市场环境下，为了最大限度地满足市场需求，核心企业需要对供应链中的供应商组合进行选择，实现整个供应链网络的最大供应能力。为了有效地解决组合方案规模庞大、计算困难的问题，采用了嵌套的混合遗传算法对此问题进行优化，提出了一种计算大规模网络最大流的新算法。算例结果显示，该方法能够正确选择供应商组合，并求解网络的最大供应能力。

基于动态聚类的证券业客户细分实证研究

钱维佳 王延清

2010, 30(2):  495-498. 

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在客户关系管理理论基础上，建立了一个包含13个行业特色指标的证券业客户多维细分模型，并利用聚类分析对国内某知名券商的具体客户信息和交易数据进行了实证研究，有效识别出了具有不同特征以及偏好的客户群，并在此基础上提出了相应的营销策略。

信息安全

安全网络编码综述

曹张华 唐元生

2010, 30(2):  499-505. 

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相关文章 | 计量指标

对安全网络编码的研究和发展作了综述，在介绍网络编码核心思想的基础上，详细阐述了通信网络中各种常见的攻击，并给出了对抗这些攻击所构建的安全网络编码协议，着重展示了结合网络编码的自身特点而设计的对抗各种攻击的方案;进而对安全网络编码与网络容量及网络开销之间的关系作了简要介绍;最后对安全网络编码理论的发展趋势和应用前景作了分析和展望。结合网络编码的自身特征，设计消耗资源少，对信道容量利用率高的安全网络编码将是一个发展趋势。

保护私有信息的集合交集协议

孙彦飞 仲红 燕飞飞 黄宏升

2010, 30(2):  506-509. 

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相关文章 | 计量指标

研究了安全多方计算中的保护私有信息的集合交集问题。在半诚实模型下，基于点积协议设计的两方集合交集协议，复杂度为O(ntp);设计的三方集合交集协议，复杂度为O(2ntp)。给出了协议的正确性理论证明，并对其安全性和复杂度进行了理论分析，性能优于现有协议。最后，给出了协议的推广应用以及不足。

没有双线性对的无证书签名方案的分析与改进

陈江山 黄振杰

2010, 30(2):  510-512. 

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相关文章 | 计量指标

无证书公钥密码体制不需要证书对公钥进行认证，同时也克服了基于身份密码体制中存在的密钥托管问题。通过对一个没有双线性对的无证书签名方案进行了安全性分析，指出其对KGC攻击是不安全的。然后，对原方案进行了改进，改进后的方案同样没有对运算。改进方案的安全性基于离散对数困难问题。

无证书门限多代理多签名方案

杨长海

2010, 30(2):  513-516. 

摘要 ( )   PDF (571KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

结合无证书公钥密码体制、多重代理多重签名和秘密共享技术，首次提出了无证书门限多代理多签名方案。在该方案中，只有达到门限值数量的原始签名者合作才能完成代理授权过程，同时只有达到门限值数量的代理签名者合作才能产生门限多代理多签名。经分析得知，方案同时具有多重代理多重签名和门限签名所需的安全性质，如能抵抗伪造攻击和内部成员实施的合谋攻击。

一类基于奇异值分解的图像水印算法伪验证分析

赵星阳 孙继银

2010, 30(2):  517-520. 

摘要 ( )   PDF (643KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

通过分析发现，一类基于奇异值分解的图像水印算法存在致命漏洞，即利用在水印嵌入过程中生成的密钥可以从其他图像（含未嵌入水印的图像）中提取出高相关的水印信息，称这一新发现的算法漏洞为水印算法的伪验证，并由此首次提出了水印算法伪验证的定义和判定条件。然后通过实例分析，指出基于奇异值分解的水印算法之所以存在伪验证，是由于奇异值分解使得水印信息主要包含于正交阵U、V中，因此水印的提取与正交阵U、V以及奇异值的分布类型有关，而与奇异值的具体取值无关。

战术互联网中基于信任的k跳复合度量分簇算法

刘敏 韩继红 王亚弟

2010, 30(2):  521-524. 

摘要 ( )   PDF (770KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

在分析战术互联网特点的基础上，提出了一种基于信任的k跳复合度量分簇算法TBKCM。综合考虑节点行政级别、节点信任度、剩余电池电量、节点相对移动性、节点ID来选举簇首，提高了网络的安全性和稳定性。将一跳簇扩展为k跳，增强了网络的可扩展性。采用按需触发簇维护策略，能够及时有效地维护网络拓扑，同时减少控制开销。仿真实验表明，TBKCM方案产生的簇有适度且统一的簇尺寸，与其他方案相比，具有更长的簇首持续时间，簇结构更加稳定。

基于伪随机点的混合图像融合加密方法

顾萃琛 胡金初

2010, 30(2):  525-528. 

摘要 ( )   PDF (676KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

图像数据在网上传输需要经过加密处理，而现在很多加密算法都遵循动力学的衰退原理，会退化成具有周期性的算法，而会导致图像信息的泄漏等问题。提出一种基于伪随机点的混合图像融合算法，它先把图像分成8×8的小块，然后对每块图像进行变换，产生一个伪随机序列，将图像块内的像素值和按伪随机序列所对应的像素值相融合进行一次置乱，然后对EZW编码后的图像用混沌序列再一次置乱。试验结果表明，该算法具有很好的安全性，也比较容易实现。

基于贪婪算法的蠕虫综合容忍预警方法

左家亮 寇雅楠 杨任农 张滢 侯佩 黄利斌

2010, 30(2):  529-531. 

摘要 ( )   PDF (589KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

针对网络蠕虫准确预警的困难性，综合蠕虫传播的特点，提出一种基于贪婪算法的容忍预警方法，对一些危害较小的可疑蠕虫采取一定的容忍机制,设计一个特定报文的数据段结构，在服务器端通过对这类报文的统计分析，计算出是否要启动预警的阈值。通过实验仿真和理论分析，表明此方案具有一定的可行性。

典型应用

海相油气地质的概念本体知识系统设计与实现

李国和 杨新颖 叶婷 孙红军 唐先明 韩宝东

2010, 30(2):  532-536. 

摘要 ( )   PDF (768KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

为了有效利用和普及海相油气地质知识，采用本体的知识表示，通过各类文档转换为标准TXT文档后，以专业词条和关联关系词条为基础，实现文档句子的词条分割和概念本体的提取。基于B/S结构，实现了海相油气地质知识系统，完成了海相油气地质知识从各类文档中进行知识的自动获取。通过该系统的词条维护功能，确保提高知识获取的精度。最后在海相油气地质知识系统上实现知识检索和共享。实践证明，该知识系统可靠性强，性能良好，已达到实用水平。

利用星载InSAR技术提取镇江地区DEM及其精度分析

何敏 何秀凤

2010, 30(2):  537-539. 

摘要 ( )   PDF (540KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

InSAR技术是目前获取高精度数字高程模型（DEM）的一种新方法。为了分析InSAR技术提取DEM的精度，首先介绍了美国航天飞机雷达SRTM DEM的精度和数据结构，然后以江苏镇江地区作为试验区，采用ERS1/2卫星影像来提取DEM，并对星载SAR提取的DEM与SRTM 3弧秒分辨率DEM的精度作了比较。 结果表明，利用星载SAR提取的DEM分辨率与SRTM 3弧秒分辨率的DEM相当，能很好地显示出地形起伏（如山脉、沟谷）的纹理特征。进一步的研究还表明，利用InSAR技术提取DEM的精度与SRTM 3 DEM之间存在5米左右的系统误差，并对产生这一系统误差的原因作了详细分析。

基于动态调速的定航线飞行冲突探测与解脱

何晓菊 廖志武

2010, 30(2):  540-542. 

摘要 ( )   PDF (601KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

针对同一层空域下的定航线的两架或三架飞行器，提出一种动态调整飞行器飞行速度的方案以避免飞行冲突的发生。当飞行器进入调速区后动态检测各飞行器的位置及相互之间的距离，首先对飞行器和飞行器与航线交叉点之间的距离进行判断，依据判断的结论建立飞行器坐标系，并利用刻画各飞行器间的位置及其变化的一组偏微分方程和优化控制理论对飞行器的速度进行调节。仿真试验结果证明该调速方案是安全的。

使用GPU技术的数据流分位数并行计算方法

周勇 王皓 程春田

2010, 30(2):  543-546. 

摘要 ( )   PDF (649KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

数据流实时、连续、快速到达的特点决定了数据流的实时处理能力。在处理低维数据流时经常使用分位数信息来描述数据流的统计信息，利用图形处理器（GPU）的强大计算能力和高内存带宽的特性计算数据流分位数信息，提出了基于统一计算设备架构（CUDA）的数据流处理模型和基于该模型的数据流分位数并行计算方法。实验证明，该方法在提供不低于纯CPU分位数算法相同精度的条件下，使数据流分位数的实时计算带宽得到了显著的提高。

基于PC集群的三维图形并行渲染性能分析

彭帅 李冬梅 李朝晖

2010, 30(2):  547-550. 

摘要 ( )   PDF (586KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

研究基于PC集群的三维图形并行渲染性能问题，从网络性能、算法复杂度、并行分配机制等几方面分析了影响并行渲染性能的关键因素。在千兆以太网PC集群上进行了基于通用MPI和OpenGL的三维图形并行渲染仿真测试，给出了数据及分析结果，给出了合理构建并行三维图形渲染系统的建议，通过平衡图形算法复杂度和网络性能以达到最佳并行性能。

基于元胞自动机的快速路交织区交通流仿真建模

熊胜辉 李星毅 施化吉

2010, 30(2):  551-554. 

摘要 ( )   PDF (808KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

城市快速路交织区由于复杂的交通流容易造成拥塞, 成为快速路交通的瓶颈。充分考虑到辅道交通流对交织区的影响，以元胞自动机NS模型为基础,通过设定跟车规则、换道规则,对一个包含入口匝道、出口匝道、主线车道和辅道的快速路交织区路网建立模型进行微观仿真。仿真得出交织区长度对流量、密度、速度等交通流参数的影响并给出了最优交织区长度参考值, 最后用HCM经验公式的计算结果验证了仿真模型。

基于H.264的嵌入式网络视频服务器的设计与开发

周强 费章君 王强 杨仕友

2010, 30(2):  555-559. 

摘要 ( )   PDF (839KB) ( )  

相关文章 | 计量指标

基于Freescale公司的IMX27视频处理芯片，设计、开发了一种网络视频服务器。服务器以裁剪的linux为操作系统，服务端和客户端的交互通信采用多线程和短连接的方式，有效地节约了系统资源，减小了服务器CPU的利用率。为获取高清晰度的视频图像，应用自适应反交错算法分别对静止、运动图像拼接和插值，实现了反交错图像变换，保证了数据的完整性，提高了图像的清晰度。文章最后给出了所开发服务器的具体应用实例。服务器的运行效果达到了预期的设计目标。

基于嵌入式系统的智能灭火车模型

许友哲 李德润 陈盛 常华

2010, 30(2):  560-563. 

摘要 ( )   PDF (785KB) ( )  

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利用基于ARM9的嵌入式Linux系统，设计搭建一个具有良好人机交互性能的智能灭火车系统，它能够实现自动检测、识别、定位火源，并自动导航，到达灭火区域后自动灭火。从系统的总体架构及组成模块、嵌入式系统开发、基于WLAN的监控界面设计来介绍整个系统。该系统能使火灾得到及时发现并扑灭，达到防灾减灾的目的。

一种新的网络电话会议混音算法

韩钰 普杰信

2010, 30(2):  564-566. 

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混音处理在网络电话会议系统中起着举足轻重的作用，怎样解决混音中带来的溢出和噪声问题又是混音处理的核心。通过对现有混音算法中存在问题的分析，提出了一种自适应减谱法，在不发生溢出现象的基础上，对语音信号进行傅里叶变换，从带噪语音的功率谱中减去噪声功率谱，从而得到较为纯净的语音频谱来降低噪声，再进行傅里叶反变换将其与混音权重相适应，使混音后的音质更清晰且流畅，避免了混音过程中的噪声问题，提高了混音后的质量，音质更接近于现场会议，可以应用于多媒体电话会议系统中。

阈值自适应有声出版物语音自动分割算法

张俊星 石立新 王都生

2010, 30(2):  567-570. 

摘要 ( )   PDF (548KB) ( )  

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为完成有声出版物中的语音自动分割，建立了一种时间阈值自适应加相似度判决的系统分割模型。时间阈值的确定是系统设计中的一个难点，为此基于脚本中的先验知识提出了时间阈值自适应分割算法。为提高系统的抗干扰能力以增强其适用性，提出了基于语音单元相似性进行结果验证的新方法。测试表明录音过程中不同语音单元间略作停顿时，机器分割率在95%以上，分割的正确率100%。