2012年, 第38卷, 第21期 刊出日期：2012-11-05
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计算机工程. 2012, 38(21): 1-4. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.001
机器人在未知环境中探索时不仅存在传感器误差，而且经常受到外部干扰的影响。传统EKF-SLAM算法没有考虑外部干扰，会导致机器人定位的失败，为此，提出一种改进的EKF-SLAM算法。采用极坐标对比前后2次观测结果来检测是否存在外部干扰。当检测到存在外部干扰时，通过膨胀系统状态的方差扩大其不确定性，使系统状态迅速收敛到真值。仿真结果表明，该算法在移动机器人SLAM的估计精度和鲁棒性两方面均优于传统的EKF-SLAM算法。
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计算机工程. 2012, 38(21): 5-9. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.002
现有研究忽略网络舆情演化过程的多成分特性，导致演化分析与建模效果较差。为此，提出一种基于经验模态分解(EMD)的网络舆情演化分析与建模方法。对演化过程进行EMD分解，形成演化过程的趋势成分、周期成分、突发成分和随机成分，通过对各成分进行分析与建模，实现网络舆情的演化分析与建模。实验结果表明，该方法通过EMD分解得到的各成分物理含义明显，有助于分析网络舆情的演化规律，同时具有较好的趋势预测效果，适合进行演化建模。
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计算机工程. 2012, 38(21): 10-13. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.003
提出一种基于音频特征和DWT低频系数相对较小值的数字水印算法。分析音频帧的过零率及短时能量，选取适当的阈值初步舍弃表明信号中高频信号成分的音频帧，筛选出待处理的音频帧。将选定的音频帧拼接在一起进行小波变换，选取低频系数并分段，通过相邻3个水印比特组合的二进制之和确定水印在该段中的嵌入位置，将系数修改为相邻系数中较小的值。实验结果表明，该算法通过对音频特征的分析，能降低提取低频分量的时间复杂度，实现水印信息的盲检测，提高水印的鲁棒性。
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计算机工程. 2012, 38(21): 14-16,21. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.004
飞行器突发故障是一种随机故障，常对飞行器的安全飞行造成严重威胁。为认识和揭示飞行器突发故障的演化规律，提出利用耗散结构理论对飞行器突发故障的演化机理、演化过程及演化特征进行分析和研究，根据时变熵和时变频带能量分布建立飞行器突发故障演化模型，并以飞机发动机喘振为例进行仿真验证。结果表明，耗散结构熵值的变化和时变频带能量的波动，能够反映飞行器突发故障的演化过程和演化特征。
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计算机工程. 2012, 38(21): 17-21. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.005
针对软件水印分存算法恢复缓慢、数据扩张的缺点，提出一种基于m-n变进制规则的动态图软件水印算法，利用水印信息、m-n变进制数、排列数与置换图之间的对应关系，实现水印的分存和编码。当水印嵌入时，根据变进制规则将水印信息分存为一组变进制数，构造一个完美哈希函数将变进制数映射为对应的排列数，把得到的排列数编码为置换图结构嵌入到程序的执行代码中，水印提取是水印嵌入的逆过程。实验结果表明，该算法能减小程序的负载，降低水印嵌入和提取的时间复杂度，增强水印的隐蔽性和纠错能力。
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计算机工程. 2012, 38(21): 22-25,29. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.006
联合输入交叉点排队(CICQ)交换结构由于在交叉点引入少量缓存，可以将输入端口和输出端口进行有效隔离，降低调度算法的复杂度，并适用于大容量交换。为此，研究基于交叉点缓存的各种调度算法和基于CICQ的交换结构，提出一种基于流量控制的FCSA算法，通过OPNET仿真分析表明该算法在均匀分布和突发业务源的情况下具有较好的时延性能，并且复杂度低，吞吐量大。将该算法应用于星载交换机，结果表明，该算法可以满足星载交换机多业务突发传输的特点，易于硬件实施。
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计算机工程. 2012, 38(21): 26-29. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.007
针对电子鼻伤口感染检测中的背景干扰问题，提出一种带参考向量的独立分量分析(ICA)背景干扰消除算法。利用ICA分解传感器阵列信号并提取独立分量，通过计算独立分量与参考向量的相关性，区分有用信号和背景干扰，采用神经网络分类器进行模式识别。实验结果表明，该算法能消除电子鼻背景干扰，提高伤口感染检测的准确率。
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计算机工程. 2012, 38(21): 30-32. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.008针对异常数据的实时过滤问题，提出一种基于Savant中间件的异常数据处理算法。根据Savant中间件的功能和特点，在异常过滤器模块中增加存储单元，采用队列方式辅助数据树过滤异常数据。通过仓储管理的出入库模拟实验验证了该算法的有效性，并表明该算法具有较好的过滤效果，适合于大规模数据集中的异常数据处理。
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计算机工程. 2012, 38(21): 33-35. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.009为提高不确定时间序列的查询效率，在对不确定时间序列数据集进行建模的基础上，提出由不确定时间序列向确定时间序列的 3种规约方法，分别为概率最大法、混合规约法和均值法，并给出具体的规约过程。实验结果表明，上述3种规约方法能减少时间序列的不确定性，为其相似性匹配、搜索和查询操作提供依据。
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计算机工程. 2012, 38(21): 36-39. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.010针对软件成本估算中影响因素较多且自变量间存在多重相关性的特点，提出一种基于加权偏最小二乘回归(PLSR)的软件成本估算方法。定义属性权重，得到描述软件历史数据相似度的加权相似离度。通过计算样本相似度自适应地为样本分配权值，采用遍历搜索的方式确定最优主成分及权值分配参数。实验结果表明，该方法的估算误差比多元线性回归方法减少73.61%，比全局PLSR方法减少32.34%。
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计算机工程. 2012, 38(21): 40-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.011针对Hadoop分布式文件系统中的Namenode单点故障问题，在研究Secondary Namenode机制、Backup Node机制和Facebook Avatar机制的基础上，提出一种Avatar改进方案。主节点向备用节点转发客户端请求，使用Zookeeper实现故障切换，从而解决Namenode的单点故障问题。利用Petri网模型在理论上证明了该方案的正确性，采用基于有限源的存储网络故障修复模型对该方案的可用性进行定量分析。实验结果表明，该方案具有不丢失数据、快速切换和故障自动恢复的特点。
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计算机工程. 2012, 38(21): 45-48. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.012最大频繁项集适用于内存空间有限的数据流挖掘。为此，提出一种基于界碑模型的最大频繁项集挖掘方法，采用最大频繁项集树的数据结构，增量式地维护最大频繁项集与部分附属信息，实现项集的快速搜索和裁剪。在MUSHROOM和BMS-POS数据集上的实验结果表明，该方法具有较高的挖掘效率。
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计算机工程. 2012, 38(21): 49-52. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.013针对云计算环境下云程序的弹性结构进行研究，结合Anytime算法、弹性计价模型和软件即服务层中的SLA计费架构，将总业务费用分为接入费用、使用费用和补偿费用进行计算，设计基于图像小波变换的弹性结构程序，给出程序的执行步骤和状态转换图。分析结果表明，该弹性结构程序能对程序迭代次数进行控制，较好满足用户需求。
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计算机工程. 2012, 38(21): 53-55,62. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.014数据缺失是数据挖掘与分析过程中的常见问题，若直接删除含缺失的事例可能导致不可靠的决策。为此，针对缺失数据的填补问题，提出一种基于近邻规则的缺失数据填补方法。根据关联规则的后件数据项进行分类，计算分类后的规则项与缺失项集间的相似度，用最相似的规则项值填补缺失值。实验结果表明，该方法具有较高的填补正确率。
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计算机工程. 2012, 38(21): 56-58,66. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.015评分数据的稀疏性影响协同过滤算法的推荐质量。为此，提出一种基于近邻评分填补的混合协同过滤推荐算法。对原始评分矩阵进行全局降维，在低维的主成分空间中计算用户相似性，减少算法复杂度。采用奇异值分解法对近邻评分缺失值进行填补，降低近邻评分的稀疏性。在MovieLens数据集上的实验结果表明，该算法具有较好的推荐效果。
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计算机工程. 2012, 38(21): 59-62. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.016在卫星网络中多颗卫星同时对一颗卫星进行通信申请会产生任务冲突问题。为此，提出一种基于动态优先级的调度算法。建立卫星通信任务模型，利用任务执行紧迫性表达任务截止期与空余时间这2个时间约束，并根据卫星网络的特点，通过调整参数p控制紧迫性对任务优先级的影响程度。利用STK场景建立冲突模型进行仿真实验，结果证明该算法的任务完成率相比FCFS算法提高了3.9%。
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计算机工程. 2012, 38(21): 63-66. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.017根据无线传感器网络中大量上行数据流实时传输的需求，提出一种基于位图索引的可靠传输协议(BRDT)。该协议使用迭代方式完成一组大量数据的传输。每次迭代的上行数据流采用无重传传输以减少延迟，并采用可靠后项传输传送带有错误标识的位图索引以恢复丢失数据。在已有低功耗无线图像传感器网络Z-EYE系统中实现并进行验证，结果表明，与RMST协议相比，BRDT对下层的服务需求少，在网络质量较差的情况下，BRDT的性能明显优于NACK重传方法，在同等测试条件下，BRDT的传输效率优于PSFQ协议。
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计算机工程. 2012, 38(21): 67-69,73. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.018针对最小连通r-跳k-支配集的求解问题，提出一种基于节点度贪心策略的启发式算法。把网络节点集合作为初始解，从中选出度数最小的节点，通过判断节点的连通性决定是否将该节点从当前可行解中删除，由此逐步缩小连通支配集的规模，直至处理完所有节点。在单位圆盘图上进行算法复杂性分析和模拟实验，结果表明，相比同类算法，该算法得到的连通r-跳k-支配点集更少，且性能稳定。
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计算机工程. 2012, 38(21): 70-73. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.019针对正交频分复用系统在高速移动接收中存在快变衰落信道难以估计、子载波间干扰(ICI)过大的问题，提出基于迭代结构的信道估计算法和ICI消除算法。利用信道解码器输出判决信息，通过离散傅里叶变换实现信道估计，并对时变信道进行线性近似，以较低的计算复杂度消除子载波间的干扰。仿真结果表明，该方法可以对抗10%~15%的归一化多普勒频移。
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计算机工程. 2012, 38(21): 74-77. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.020针对无线传感器网络中数据中心存储的路由问题，提出一种基于树型标号系统的分布式路由算法。将网络中的节点组织成以参考节点为根的树型结构，通过比较目的节点标号与邻居节点标号，选择转发节点，实现数据路由。分析与仿真结果表明，该路由算法的空间开销较低、路由效率较高，并且生成的路径接近最短路径。
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计算机工程. 2012, 38(21): 78-80,85. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.021设计并实现一种移动WiMAX网络测试系统，该系统具有针对网络中终端设备的网络信息及地理信息进行实时采集和显示、历史显示分析等功能。测试系统将网络性能数据与地理信息数据相结合，综合测试WiMAX网络的多项性能指标。以朔黄铁路WiMAX实验网络为环境进行实际测试，结果表明该系统能达到预期效果。
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计算机工程. 2012, 38(21): 81-85. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.022为提高网络的利用率，解决DT-MSN中网络部署问题，运用子图的扩展理论，给出一种判定是否存在和全网同构的样本网络方法。在存在样本网络的前提下，用最小生成树原理提出一种基于节点间最大连接次数的节点分簇算法。该算法可以构建一种样本网络，在投递的数据流上和全网同构。构建一个样本网络场景，并和全网作实验对比分析。结果表明，构建样本网络模型可以代替全网做性能的预评估，能为部署大型网络场景提供可靠的性能评估报告，具有较好的实际应用价值。
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计算机工程. 2012, 38(21): 86-88. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.023研究固定增益放大转发协议，信源和终端需要配置多根天线，而中继只有单根天线的两跳中继转发系统。为获得空间分集，信源利用正交空时分组编码的发射策略，终端利用选择合并方式，简化中继配置的复杂度，采用固定增益放大转发的协议。导出Nakagami-m衰落下系统终端概率的封闭表达式与平均误比特率的封闭表达式，通过蒙特卡罗仿真和数值结果比较，验证了封闭表达式的精确性。
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计算机工程. 2012, 38(21): 89-92. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.024在训练符号辅助的正交频分复用同步算法中，训练符号中循环前缀的起始位置会出现与正确定时位置处强度相近的相关峰，从而造成定时错误。针对该问题，将现有共轭对称结构的训练符号，乘以伪随机加权因子而构造出新的同步训练符号，基于新的训练符号给出定时同步测度函数，并提出相应的定时同步算法和频偏估计算法。利用伪随机加权因子的自相关性，可有效消除循环前缀的相关峰，减少定时错误，提高频偏估计精度。理论分析和仿真结果表明，该算法在改善同步性能的同时，可降低计算复杂度。
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计算机工程. 2012, 38(21): 93-96. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.025为定量分析电子干扰条件下通信保障能力对预警探测效能的影响，研究空袭目标搜索过程，通过评估对空情报知通信的干扰效能，建立阵地目标指示雷达发现概率计算模型。结合典型作战场景进行实例仿真分析，结果表明，与采用路基干扰相比，对通信采用空基干扰比路基干扰的效果更好，且预警信息产生的目标指示误差不影响预警探测性能的提高。
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计算机工程. 2012, 38(21): 97-99,106. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.026无线Mesh多播路由协议多数是通过建立多播树实现，导致一些相邻链路上可利用的传输被忽略。另外，建立多播树的过程需要占用较多的时间和空间资源，以及整个网络的全局信息。为进一步提高网络性能，在Mesh网络多播路由中采用贪婪策略，不建立多播树，而是让在局部区域内发送效率最高的节点发送数据，充分利用无线Mesh网络中的有效链路，且仅需相邻节点间的局部信息即可实现完全分布式。仿真实验结果表明，基于该策略的路由协议比Pacifier协议的性能有较大提高。
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计算机工程. 2012, 38(21): 100-102. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.027针对正交频分复用(OFDM)信号子载波数估计的问题，利用OFDM信号的高斯性，提出一种基于KS距离的子载波数估计法。侦收端DFT模块输出的KS距离在DFT点数与发射端匹配时最小。理论分析及仿真结果证明，该方法能区分高斯分布与非高斯分布，正确估计OFDM信号的子载波数。
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计算机工程. 2012, 38(21): 103-106. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.028针对CPM信号同步问题，在判决数据辅助的基础上提出一种联合定时-相位估计算法。该算法用Laurent分解表示CPM信号，由定时-相位联合似然函数得到定时误差检测器和相位误差检测器，找出瞬时梯度，迭代求解恢复出定时和相位信息。通过分析二进制部分响应CPM中的常见形式PCM/FM信号，提出一种联合定时-相位估计的实现方案。在加性高斯白噪声信道上的仿真结果表明，该算法适用于二进制部分响应CPM信号，定时和相位估计性能都逼近理想曲线。
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计算机工程. 2012, 38(21): 107-109,113. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.029综合考虑网关数量和网关负载均衡两方面因素，提出一种基于力的贪婪启发式分簇算法，在此基础上对杂交粒子群优化进行改进，给出一种适用于无线网状网的网关部署算法。仿真实验结果表明，该算法能以较少的网关数量实现网络负载均衡，从而提高吞吐量，改善网络性能。
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计算机工程. 2012, 38(21): 110-113. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.030由于智能配网通信业务的复杂多样性，要求其通信网提供比传统服务质量(QoS)机制更具有针对性的灵活高效的QoS机制保证。为此，分析智能配网的业务特征，提出在主动队列管理中加权随机早检测(WRED)的改进算法WRED_gentle，通过在OPNET上建立集抄应用和配电自动化应用的业务模型，对NoWRED、WRED和WRED_gentle 3种算法进行仿真实验。结果证明WRED_gentle算法能够明显改善网络时延、吞吐量和链路利用率等性能，保证智能配电通信网的QoS要求。
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计算机工程. 2012, 38(21): 114-118,122. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.031为使数据分组能够被及时、正确地传递，同时尽可能延长网络生存时间，提出一种基于蚁群优化算法的Ad Hoc网络能量感知路由协议ABEAR，采用跨层设计思想，综合利用信息浓度、无线信道使用状况和节点剩余能量选择下一跳节点，根据节点的通信活动情况，将部分空闲节点转入睡眠状态，以此节省能量消耗，并给出在NS2平台上使用C++和OTcl 语言实现ABEAR协议的方法。
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计算机工程. 2012, 38(21): 119-122. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.032为实现快速有效的P2P流量识别，提出一种基于节点连接度的识别方法。根据不同P2P流量的连接度特点，通过实验分析得到相关的流量属性，对属性进行关联，由此区分网络中的P2P流量及非P2P流量，并通过分析P2P下载与P2P流媒体的行为特性，证明P2P 下载的流量属性具有相似性，与P2P流媒体的流量属性相差较大。仿真实验结果证明，该方法具有较好的实时性和准确性。
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计算机工程. 2012, 38(21): 123-125. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.033利用D-S证据理论评估信息安全产品的安全等级时可能产生全冲突悖论、1冲突悖论、0冲突悖论。为解决该问题，提出一种基于证据支持一致性分类的证据合成方法。基于证据支持一致性对证据进行分类后，根据专家意见的重要程度，对证据进行折扣，并将D-S合成方法和加权平均方法相结合，用于合成分类证据。分析结果证明，该方法有更好的适用性和更低的计算复杂度。
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计算机工程. 2012, 38(21): 126-128,132. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.034D-S证据理论具有良好的不确定信息决策融合能力，但存在木桶效应问题。为此，提出一种基于变权证据合成的信息安全评估方法，采用证据所对应指标的安全风险程度自适应地调整状态变权向量，根据证据向低安全级的倾斜程度确定权重系数，并通过DS规则实现证据聚合。实验结果表明，与原方法相比，改进方法能给出更合理的评估结果。
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计算机工程. 2012, 38(21): 129-132. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.035现有的攻击图技术忽略了脆弱点之间的关联性，且大规模网络攻击图过于复杂。为解决上述问题，提出一种基于脆弱点利用(VE)关联的攻击图优化方法。对生成的攻击图进行预处理后，利用VE之间的关联性消除大规模网络攻击图中的冗余，并通过横向关联和纵向关联简化攻击图。仿真实验结果表明，该方法可以较好地优化攻击图的表达方式，为进行网络安全评估打下良好基础。
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计算机工程. 2012, 38(21): 133-137. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.036目前利用单模态密码进行身份认证存在输入方式单一、安全性低等缺点。为此，提出一种异源码字可无序交融输入的方法。建立异类模态密码码字产生硬件的融合机制，给出异类模态密码码字信息归一化格式，为不同的模态信息设计不同的前置处理和密码码字分类等算法，通过异源码字公共单元实现异类模态密码码字的无序交融。基于密码键盘与黑箱子指书2类模态码字的无序交融应用实例表明，该机制可以较好地用于多模态密码输入系统。
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计算机工程. 2012, 38(21): 138-140,144. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.037基于人类视觉系统(HVS)抗统计分析的小波域密写通过减小载体图像的小波系数绝对值来嵌入秘密信息，会导致零小波系数的概率急剧增加。针对该问题，提出小波系数统计特征量密写分析方法。在分析载体图像和载密图像小波系数直方图的基础上，通过计算图像的小波系数统计特征量判断是否存在秘密信息，由此实现密写分析。理论分析和实验结果表明，该方法能检测出基于HVS抗统计分析的小波域密写。
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计算机工程. 2012, 38(21): 141-144. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.038为保证局域网环境下共享信息的机密性，提出一种基于BLP模型的局域网多级安全模型MLS-LAN。引入密级标定部件，标定动态信息资源的安全级别，利用接入认证部件和访问控制部件，定义接入认证、信息共享和通信关系控制等规则，由此实现多级信息资源的安全共享。理论分析结果表明，该模型可以对信息共享实施可靠的访问控制，提高了局域网信息共享的安全性。
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计算机工程. 2012, 38(21): 145-147. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.039为提高粒子群优化(PSO)算法的优化性能，提出一种改进的小波变异粒子群算法(IPSOWM)。在每次迭代时以一定的概率选中粒子进行小波变异扰动，从而克服PSO算法后期易发生早熟收敛和陷入局部最优的缺点。数值仿真结果表明，IPSOWM算法的搜索精度、收敛速度及稳定性均优于PSO和PSOWM算法。
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计算机工程. 2012, 38(21): 148-152. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.040根据技战术分析在隔网对抗项目训练和比赛中的作用，构建基于数据挖掘的隔网对抗项目技战术分析智能决策支持系统(DM- IDSS)。介绍DM-IDSS的集成机制、决策推理、设计与实现，对隔网对抗项目技战术分析进行系统研究。案例分析结果表明，该系统从历史数据中提取出的知识，对于隔网对抗项目技战术决策有一定的参考价值，其推理预测结果具有较高的准确度。
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计算机工程. 2012, 38(21): 153-156,160. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.041网页表达的主要信息通常隐藏在大量无关的结构与文字中，使正文信息不能被迅速获取，影响文本检测的效率。为此，根据维吾尔网页的非规范化编码、论坛型网页较多等特点，提出一种基于正文相关度的正文提取算法，并建立上下文正文密度和节点间正文比例等数学模型对算法进行改进。对大量维吾尔网页的实验结果表明，该算法具有较好的正文提取正确率和召回率，能够有效地从维吾尔网页中提取到所需的正文信息。
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计算机工程. 2012, 38(21): 157-160. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.042眼睛运动容易受到头部姿势变化、外界仿真干扰、实际光照条件等影响，已有眼部跟踪算法的准确率、鲁棒性较低。为此，提出一种基于眨眼修正卡尔曼滤波的人眼跟踪算法。采用垂直积分投影函数和水平积分投影函数得到人脸图像的眼睛区域，运用眼睛区域的颜色熵消除不相关因素，定位出瞳孔的位置，用卡尔曼滤波进行实时眼部跟踪，结合眨眼检测实时修正跟踪结果。实验结果表明，该算法准确率较高，实时性较好。
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计算机工程. 2012, 38(21): 161-163,167. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.043针对标准匹配追踪(MP)算法在寻找最佳原子时计算量大的问题，提出一种基于免疫匹配追踪(IA-MP)的语音稀疏分解算法。该算法采用免疫克隆优化机制搜索最佳原子，利用抗体的种群规模控制冗余字典的大小，选择实数交叉与非均匀变异方法保证字典的完备性。仿真实验结果表明，与标准MP算法和遗传匹配算法相比，IA-MP算法可明显降低匹配追踪的计算量，算法性能较稳定，利用该算法分解后的稀疏信号具有较高的重构精度。
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计算机工程. 2012, 38(21): 164-167. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.044针对复杂海洋环境下水面无人艇(USV)的危险规避问题，介绍一种基于局部环境信息感知的避障算法——近域图(ND)法。结合 USV高速的特性及ND法在速度控制上的跳跃性，采用模糊理论平滑速度输出，对ND法进行改进。在速度控制中加入与周围障碍物距离相关的动态系数，从而减小USV自身惯性带来的危险规避动作误差，提高了其安全性。VxWorks系统下的仿真结果表明，改进的模糊ND法能够使USV在复杂的环境下准确、快速地躲避障碍物并到达目标点。
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计算机工程. 2012, 38(21): 168-170,174. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.045目前主流说话人特征参数在噪声环境中的鲁棒性较差。为此，提出一种可用于说话人识别的听觉倒谱特征系数。分析人耳听觉模型的工作机理，采用Gammatone滤波器组代替传统的三角滤波器组模拟人耳耳蜗的听觉模型，用指数压缩代替固定的对数压缩，模拟人耳听觉模型处理信号的非线性特性。在基于高斯混合模型分类器的识别算法下进行仿真实验，结果表明，该听觉特征具有比梅尔频率倒谱系数和线性预测倒谱系数更好的抗噪声能力。
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计算机工程. 2012, 38(21): 171-174. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.046在机器学习领域，分类器加权在小样本数据集中的分类正确率较低。为此，提出一种基于混合距离度量的多分类器加权集成方法。结合欧氏距离、曼哈顿距离、切比雪夫距离，设计混合的距离度量加权方法，使用加权投票组合规则集成各分类器的输出结果。实验结果表明，该方法鲁棒性较好，分类正确率较高。
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计算机工程. 2012, 38(21): 175-177. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.047针对支持向量机(SVM)计算复杂度高的问题，采用归一化和主元分析变换算法对语音数据进行预处理，并把K倍交叉验证与网络搜索法相结合应用到语音识别中。分析结果表明，与遗传算法和粒子群优化算法相比，该方法可以在识别率基本不变的情况下有效提高 SVM的参数寻优效率。
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计算机工程. 2012, 38(21): 178-181. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.048Sobel算子在阈值偏高或偏低的情况下会产生伪边缘或边缘丢失的问题。为此，将细菌觅食优化算法与最大类间方差相结合，利用细菌觅食优化算法的全局寻优能力，以最大类间方差为适应度函数搜索最佳边缘检测阈值，对图像进行自动边缘检测。实验结果证明，该方法能够取得较好的边缘分割效果，提高阈值检索速度。
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计算机工程. 2012, 38(21): 182-184,188. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.049为减轻用户疲劳并将交互式遗传算法应用于复杂的优化问题中，提出一种基于半监督支持向量机的交互式遗传算法。根据标记样本和未标记样本几何特性派生出数据依赖的核函数，以此构建半监督支持向量机，再以自训练方法进行高可信未标记样本的批量选择，实现用户评价代理模型的高泛化性能。将该方法应用于基于内容的图像检索系统，结果表明其能有效加快进化收敛的速度，提高优化成功率。
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计算机工程. 2012, 38(21): 185-188. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.050动态回溯算法在进行回溯时保留所有已赋值变量的值，从而可能与后面赋值的变量产生冲突，其在解决不具有明显子问题结构的约束满足问题时效率较低。为此，将图分割技术应用于动态回溯，通过图分割将变量分为若干集合，当发生回溯时，不保留全部变量的值，舍弃那些与引起冲突的变量在同一集合变量中的值。实验结果表明，该算法在求解没有明显子问题结构的约束满足问题时具有较高的效率。
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计算机工程. 2012, 38(21): 189-192,196. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.051针对红外序列图像中各类目标及背景特征动态变化的特性，提出一种基于二值分类技术的多特征融合目标跟踪算法。分别根据灰度、纹理及梯度方向特征将图像分为背景与目标区域，并根据各类特征分类性能的差异，融合特征图像，通过重采样粒子滤波估计目标状态。实验结果表明，该算法对环境光照变化、局部遮挡等均具有较好的鲁棒性。
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计算机工程. 2012, 38(21): 193-196. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.052针对标准反向传播(BP)算法收敛速度慢和易陷入局部极值等缺陷，提出一种基于粒子群优化的BP神经网络学习算法。采用标准BP梯度下降法调整权值，利用粒子群优化算法进行网络权值及阈值的修正。将该算法与标准BP算法及传统基于粒子群优化BP网络算法进行仿真比较。实验结果表明，该算法能够克服标准BP算法的缺点，性能优于其他2个BP网络优化模型。
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计算机工程. 2012, 38(21): 197-201. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.053为比较结构化信息和句法分析器对树核函数的关系抽取的作用，提出一种基于近似随机测试语义关系比较方法。对于2种不同配置关系的抽取结果，采用随机标号互换的方法重复产生样本，通过计算这些样本的性能差异进行显著性分析。实验结果表明，动态关系树是最佳的结构化信息，句法分析器Charniak和Berkeley性能均优于Stanford。
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计算机工程. 2012, 38(21): 202-205. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.054为提高图像标注质量，提出一种反馈日志与混合概率模型相结合的图像标注方法。利用本体语义网计算标注词之间的相似性度，将相似度应用于日志分析，得到具体应用中的标注词间关系，结合标注词间的关系和图像底层特征，使用混合概率模型进行自动图像标注。实验结果表明，该方法能获得较好的查全率和查准率。
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计算机工程. 2012, 38(21): 206-209,213. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.055提出一种基于组合字典和约束优化的图像复原算法。建立表示图像复原问题的约束优化模型，其目标函数由l2保真项和双l1正则项的线性组合构成。利用交替优化技术将模型分解为多个子问题求解，并通过邻近算子解决降噪子问题。实验结果表明，与Oliverira算法和Beck算法相比，该算法的复原速度较快，所得图像质量较好，且复原图像与原始图像的均方误差较小。
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计算机工程. 2012, 38(21): 210-213. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.056针对数据隐藏中的子块选择问题，提出一种基于预测熵的JPEG图像无损数据隐藏方法。利用直方图对法预测JPEG图像DCT系数块的熵，选择熵小的子块，并在中低频系数中嵌入数据。该方法可实现嵌入数据的盲提取和图像数据的无损恢复，且无需记录嵌入数据的子块位置。实验结果表明，与其他方法相比，该方法获得图像的峰值信噪比较高，数据隐藏性能较好。
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计算机工程. 2012, 38(21): 214-217. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.057在光学非接触三维测量中，复杂对象的重构需要多组测量数据的配准。为此，提出一种基于遗传算法的线扫描点云数据配准方法。曲面线扫描点云数据同一表面的拓扑结构在不同视图下曲率变化趋势相同，根据该性质，利用遗传算法识别两点云数据集的重叠区域，并求解子集的坐标变换矩阵，完成配准。实验结果表明，与ICP算法相比，该方法的运行速度较快，且配准精度较高。
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计算机工程. 2012, 38(21): 218-220. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.058针对标准中值滤波算法去噪能力不强的问题，提出一种基于噪声检测的图像去噪算法。通过原图像与4个方向核的卷积，将像素点分为噪声点和信号点，直接输出信号点，而只处理噪声点。若信号点所在的最小邻域中存在信号点，则利用该点进行中值滤波；否则，继续扩大邻域范围。实验结果表明，该算法不仅能有效去除图像噪声，而且能较好地保护边缘，提高恢复图像的清晰度。
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计算机工程. 2012, 38(21): 221-225,236. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.059针对计算机桌面图像压缩问题，提出一种基于颜色聚类的图像压缩算法。将桌面图像划分成16×16的非重叠块，归为文本/图形块、自然图像块及混合块3类。对色彩丰富文本/图形块进行颜色聚类，以降低块的颜色种类数，并做无损压缩。对自然图像块采用H.264帧内预测编码方法，对混合块采用混合编码方法。实验结果表明，该算法所得图像的峰值信噪比和结构相似度均高于传统算法。
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计算机工程. 2012, 38(21): 226-228,240. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.060利用传统凸集投影(POCS)算法进行图像超分辨率重建时，重建图像的边缘会产生振荡效应。针对该问题，提出一种改进的POCS算法。分析边缘振荡效应产生的原因，根据图像边缘两侧像素差值较大的特点，加权约束中心在边缘像素的点扩散函数，以减少边缘另一侧像素对当前像素的影响。实验结果表明，该算法能消除边缘振荡效应，提高重建图像的峰值信噪比。
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计算机工程. 2012, 38(21): 229-231,244. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.061毫米波(MMW)焦平面成像系统得到的图像质量较差，为此，结合基于人类视觉系统(HVS)的自适应中值滤波和轮廓波变换，提出一种新的MMW图像去噪方法。利用基于HVS的自适应中值滤波方法实现噪声的自适应检测和滤波，滤除脉冲噪声。根据轮廓波分解的方向性和能量变化特性对中值滤波结果进行变换，并对得到高频子带做阈值去噪处理，以最大限度保留图像轮廓。实验结果表明，与传统方法相比，该方法所得图像的峰值信噪比较高。
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计算机工程. 2012, 38(21): 232-236. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.062功能验证是制约集成电路设计发展的主要瓶颈，针对功能验证中存在的测试集设计难度大及覆盖模型精度低等问题，提出一种基于分类树方法的高效测试集生成方法及功能覆盖模型搭建方法，将验证方法应用于模加/模减单元的功能验证中。结果证明，运用分类树方法管理测试向量和搭建覆盖模型，可以显著提高验证完备性和可靠性。
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计算机工程. 2012, 38(21): 237-240. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.063管柱图是石油行业的重要图件，为提高油田工作人员的工作效率，开发一种基于Flex的管柱图绘制系统。针对目前管柱绘制过程中效率低、标准化程度低等问题，引入设计模式的思想，提出具有交互功能的管柱图绘制系统的总体设计方案和管柱图绘制算法，利用最小曲率法对井眼轨迹数据进行预处理。实验结果表明，该系统界面美观、交互性强，在中石油或中石化相关单位具有一定的推广价值。
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计算机工程. 2012, 38(21): 241-244. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.064基于DSRC协议的高速公路电子不停车收费(ETC)系统存在价格昂贵、通用性差的问题。为此，简化车载设备对错误信息帧的处理，采用微控制器设计并实现符合ETC复合消费交易应用流程规范的通信帧数据链路层及应用层信息的解析、封装。测试结果表明，程序移植到车载设备硬件系统后，系统运行稳定，时效性符合国家标准要求。
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计算机工程. 2012, 38(21): 245-248. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.065在计算机系统和通信网络中，安全协议和密码算法用于保护敏感信息，但如何快速计算上述协议和算法成为难题。为此，提出一种面向无线局域网安全领域的片上网络多核架构。该片上网络架构包括4个类MIPS的精简指令集处理器和12个面向安全领域的专用指 令集处理器(ASIP)。每个ASIP中含有一个改进的并行查找表用来加速高级加密标准算法。该架构凭借任务并行能够获得较高的计数器模式密码块链消息完整码协议吞吐率。在SMIC 0.13 μm标准CMOS工艺下，实现该架构需要约308万等效门。实验结果表明，该系统的最大工作频率为84 MHz，能获得787 Mb/s的吞吐率。
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计算机工程. 2012, 38(21): 249-252,256. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.066面向汽车电子的分布式实时系统通信中间件，须处理大量周期通信或非周期通信事件，并对时间有着严格的限制，不能有效进行通信时刻控制。为此，参考AUTOSAR规范，从实时性保证与柔性配置管理角度出发，提出一种分布式实时应用的通信中间件。该通信中间件具有可重用性、可裁减性和可配置性，可应用于多种操作系统及硬件平台。通过通信中间件的运行示例分析，验证了该通信中间件的可行性。
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计算机工程. 2012, 38(21): 253-256. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.067针对国产处理器地址代换旁路缓冲(TLB)性能不足的问题，通过对现有的虚实地址代换流程进行分析，提出设置独立第三级页表基址虚实映射缓存，对数据TLB结构进行优化的方法，减少低级页表虚实映射关系对高级页表虚实映射关系的挤占淘汰。SPEC CPU2000测试结果表明，近一半的课题能减少60％以上数据TLB的DM次数，少数课题甚至能减少90％以上，有效减少数据TLB缺失率。
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计算机工程. 2012, 38(21): 257-260. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.068为实现串行RapidIO(SRIO)高速总线测试方法，分析SRIO设备互操作性测试的基本原理和测试流程，研究官方提供的测试案例技术细节。介绍测试的软硬件平台，讨论用户自行开发平台时需要考虑的问题。根据理论分析，采用相关软件进行测试实验。结果验证了该思路的可行性，为建立更加完整的SRIO测试方法提供保障。
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计算机工程. 2012, 38(21): 261-263,267. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.069针对复杂网络遭遇攻击和随机失效而引发的级联失效问题，提出一种基于介数的节点加权策略，用于探讨加权无标度网络抵制级联失效的鲁棒性。通过数值模拟和理论分析发现，基于介数的策略具有与基于度的策略几乎相同的最优权重参数。在最优权重参数下，基于介数的策略使得网络更具鲁棒性，能显著降低级联失效发生的可能性和发生情况下的级联规模。
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计算机工程. 2012, 38(21): 264-267. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.070在突发信号处理环境中，传统的检验方法检验统计量计算复杂，不利于实时检测。为此，提出一种基于拟合优度检验的突发信号检测算法。采用Kolmogorov检验代替传统的参数统计检验，通过计算接收到样本的经验分布函数与标准的噪声分布函数，并将其垂直方向上的最大距离(Kolmogorov统计量)与特定虚警率下的门限作对比，实现对突发信号的检测。仿真结果表明，该算法的检测性能较好。
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计算机工程. 2012, 38(21): 268-271. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.071针对基于栅格法对表面变动较大的模型进行网格划分适应性差的问题，提出一种基于逻辑栅格的六面体网格自动生成算法。该算法对基于栅格法的思想进行改进，避开一次生成模型初始栅格，将模型离散为一系列截面，对相邻截面采用矢量求交方法形成一对截面的初始栅格，修正初始栅格形成两截面之间的一层网格，形成整体模型。采用改进的栅格法进行复杂地形拱坝坝肩块体网格自动生成，取得较好的效果，结果证明改进的栅格法对复杂地形适应性强，模型表面变动较大时能自动进行网格退化。
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计算机工程. 2012, 38(21): 272-275. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.072为提高视频内容检索方法的鲁棒性，提出一种基于AdaBoost的多特征融合指纹检索方法。通过对样本数据的训练，自适应地获得尺度不变特征变换特征、运动特征以及音频特征的权重，利用得到的权重融合音视频特征，以产生视频指纹。实验结果表明，该方法的准确性较高，在尺度变化、亮度变化、音频噪音攻击下具有较好的鲁棒性。
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计算机工程. 2012, 38(21): 276-278,282. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.073为了能在提高雷达生存能力的同时，保持雷达的跟踪能力，提出一种基于自适应脉冲间隔的目标跟踪技术。给出火控雷达的信号模型及其改进的时域信号，分析基于匀加速运动模型的扩展卡尔曼滤波算法，研究脉冲间隔的自适应变化规律及信号的截获概率。仿真结果表明，该技术能准确跟踪目标，延长信号截获时间，从而降低侦察系统对火控雷达的截获概率。
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计算机工程. 2012, 38(21): 279-282. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.074针对H.264视频编码标准，在综合考虑码率、缓冲区状态和视频序列复杂度的基础上，提出一种新型的I帧码率控制算法。使用边缘信息，建立幂函数形式和指数函数形式的2种R-Q模型。基于前4个待编码帧的预编码，估计首个I帧的时间复杂度，第1个I帧的比特分配得到修正。仿真结果证明，该码率控制算法可以有效提高重建视频的峰值信噪比(PSNR)，降低PSNR波动，并大幅减少跳帧情况的发生。
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计算机工程. 2012, 38(21): 283-285,289. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.075基于三态内容可寻址内存(TCAM)的包分类方法不能有效解决区间膨胀的问题。为此，提出一种有效包分类方法。对包分类规则集中各个域的不同区间进行分组，利用Shadow Encoding方法对同一分组中的所有区间进行重新编码，依据重新编码的区间结果改写原始规则集。实验结果表明，该方法可以平均压缩75.90%的TCAM存储空间。
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计算机工程. 2012, 38(21): 286-289. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.076为挖掘可重构处理器的内在并行性，需要编译器通过分析程序的并行性来决定可重构处理器硬件最好的执行模式。为此，提出一种基于可重构处理器的并行优化算法。将有向无环图的并行计算部分映射到可重构处理器上，对任务实现3个不同层次的并行性(指令级并行、循环级并行、线程级并行)。测试结果表明，该算法使得可重构处理器在处理任务时比未用并行优化算法的性能提升1.2倍左右。
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计算机工程. 2012, 38(21): 290-292. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.21.077针对无向网络中带有收益值有容限的弧路径问题，提出一种变邻域搜索算法。生成需求边的有序列，以相同概率初始化每条边的方向，采用分割算法构造初始解，运用6种邻域结构进行广域搜索，使用局部搜索算法改进解，利用旋轮法选择邻域结构。实验结果表明，该算法能提高效率，避免早期陷入局部最优，稳定性较好。
2024
第50卷 第4期
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(1975年创刊 月刊)
主管：中国电子科技集团公司
主办：华东计算技术研究所
上海市计算机学会
主编：江波
执行主编：胡冰
电话：021-67092217(费用/发票)
（稿件问题请直接联系栏目编辑） E-mail: ecice06@ecict.com.cn
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