2019年, 第45卷, 第4期 刊出日期：2019-04-15
-
全选|
-
-
计算机工程. 2019, 45(4): 1-5. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050383
江门中微子实验(JUNO)是以测定中微子质量顺序、精确测量中微子混合参数为主要目的的一项物理科学前沿研究实验,其实验规模庞大,数据处理流程繁杂,需借助统一高效的离线计算平台对数据进行分析处理。为此,利用Docker容器分层的镜像技术将JUNO实验所需的环境依赖库打包在镜像文件中,为其制定针对不同操作系统作业的容器镜像,并将不同JUNO容器作业提交至作业调度器上运行,以实现资源共享。对物理机、容器、虚拟机3种平台的CPU性能、I/O性能及JUNO作业的实际运行效果进行对比测试,结果表明,Docker容器能够胜任JUNO离线数据处理,相比虚拟机具有更小的性能损耗。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 6-12. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050084
针对嵌入式系统对功能性与实时性的需求,提出一种双操作系统架构。基于ARM TrustZone提供的可信执行环境,构建双操作系统架构,实现通用操作系统(GPOS)与实时操作系统(RTOS)同时运行。将嵌入式系统中的任务划分为实时任务与非实时任务,使实时任务在RTOS中运行,非实时任务在GPOS中运行。在物理开发板上实现原型系统,并使用实时性测试工具对该系统进行性能评估。结果表明,该架构在提供GPOS功能性的基础上,保证了系统的实时性。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 13-17,24. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050008
在软件定义网络(SDN)架构中,虚拟网络映射是实现网络虚拟化的关键技术。针对虚拟网络映射算法映射成本高、执行时间长的问题,提出一种虚拟网络映射算法Simplex-VNM。在节点映射阶段,对虚拟节点按照资源需求进行排序,综合考虑节点连通性和映射成本选择映射节点。在链路映射阶段,采用网络单纯形算法求解最小费用流问题。实验结果表明,相比于NA-PVNM和Improved-vnmFlib算法,该算法具有更低的映射成本和更短的运行时间。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 18-24. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049794
针对传统的离线业务流量识别方法消耗时间长、实时性差的问题,通过对空间信息网络管控和网络资源的高效编排,提出一种基于软件定义网络(SDN)架构的空间信息网络业务识别技术。运用OpenFlow协议在线收集业务流量,提取流中前5个数据包作为一条子流,在SDN控制器上实现基于机器学习的在线业务分类,同时给出一种具有噪声过滤功能的协同训练算法Dif-TriTraining。实验结果表明,与传统的Tri-Training算法相比,该算法能够有效提升业务识别的准确率。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 25-29. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050025
在向量处理器上进行矩阵运算时硬件资源利用率与数据处理能力较低。为此,基于魂芯数字信号处理器(HXDSP)平台,结合高效视频编码(HEVC)标准中的离散余弦变换算法,采用数据压缩式向量法实现矩阵乘法,以发挥向量处理器的硬件资源。实验结果表明,该方法可达到HXDSP的定点乘累加运算能力峰值32 GMACs,数据处理能力可达2 GPixel/s,满足HEVC编码标准的性能要求。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 30-35. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049764
为在软件定义网络架构中对多控制器进行合理部署,考虑时延、负载和成本三方面因素,对交换机的平均流安装时延和控制器负载方差进行建模,提出一种多控制器部署模型及其求解算法,并基于粒子群优化(PSO)算法和模拟退火算法获取最佳控制器部署方案。仿真结果表明,在部署相同数量的控制器时,相对PSO算法和随机部署算法,该算法的平均流安装时延更短,控制器负载方差更小。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 36-40. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051365
为提高数据中心网络(DCN)的链路带宽利用率和吞吐量,提出一种基于软件定义网络(SDN)的流概率路径选择方法。在最短路径选择方法的基础上,利用SDN控制器对网络流进行分类处理,同时计算每条数据流在调度过程中的带宽占用情况以减少数据链路碎片化,并优化DCN数据流量调度,从而实现网络负载均衡。实验结果表明,该方法能降低网络传输时延,提高链路利用率及负载均衡度。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 41-48,55. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052224
针对当前航空电子网络无法满足复杂战场环境下航空编队协同作战需求的现状,对综合模块化系统航空电子网络与软件定义网络进行介绍,从航空编队协同作战实际应用的角度出发,分析传统航空电子网络架构在编队协同作战条件下的局限性。结合航空编队协同作战的信息交互需求,构建软件定义多平台航空电子网络架构,并在此基础上分别对该架构的数据平面与控制平面进行设计与描述。仿真结果表明,该网络架构可使信息接收平台在单位时间内获取的信息价值更高,并保证信息快速收敛于当前执行任务,为软件定义多平台航空电子网络应用于未来战场中的航空编队协同作战提供理论支撑。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 49-55. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049941
为满足提高渭河流域管理工作水平的迫切需求,在依托北斗新建测站和整合渭河流域现有信息化资源的基础上,构建天-地-空一体化监控体系,实现北斗卫星、遥感和地面监测立体化数据的实时采集。通过建立渭河流域水资源监控数据中心,采用瓦片金字塔、海量数据缓存和3S集成等技术,并基于三维可视化组件二次开发,设计并开发渭河流域水资源监控系统。以渭河流域陕西段为研究区域开展实例应用,研究结果表明,该水资源监控系统在实现流域海量、多源、异构数据整合的基础上,能够为渭河流域管理提供信息服务、计算服务和决策服务。构建的三维GIS平台具有可视化效果好、操作简便、可扩展性较好等特点,可为流域管理部门提供辅助决策支持手段。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 56-60. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049374
毫米波通信拥有较大带宽,能实现千兆的传输速率,将成为5G移动通信回程的主要方式。研究超密集网络毫米波无线回程,以最大化网络吞吐量与满足QoS要求的链路数为目标,优化回程网络中的路由选择和链路调度。对该优化问题进行数学建模,用线性规划方式求得传输路径。在此基础上,提出一种基于最大QoS传输集的调度算法。仿真结果表明,相比TDMA、STDMA算法,该算法的系统吞吐量与成功调度链路数均较高
-
计算机工程. 2019, 45(4): 61-65. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050404
基于最大-最大用户对级联(MM-UPA)准则,研究双跳中继协作异构网络的中断性能。借助随机几何和概率统计数学工具,将网络节点空间位置建模为齐次泊松点过程,以推导双跳中继协作异构网络中断概率的解析表达式。在此基础上,针对中断门限和偏置因子对系统中断概率的影响进行仿真与分析,结果表明,当系统部署MM-UPA方案时,增大第k(k≥2)层网络的偏置因子,能够有效降低第1层网络的中断概率,提高系统稳定性。此外,相比双跳网络,单跳网络的中断概率更小,系统稳定性更高。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 66-71,77. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048728
为解决室内WiFi定位精度较低及行人航位推算(PDR)定位存在累积误差的问题,提出一种基于扩展Kalman滤波(EKF)的WiFi-PDR融合定位算法。WiFi通过改进的WKNN算法实现匹配定位,根据定位点与K近邻点的接收信号强度指示相对偏差进行权值修正,PDR定位采用多重约束条件的步态检测和在线步长估计方法。在此基础上,将EKF作为WiFi和PDR定位的融合滤波器,以降低WiFi定位回跳和PDR累计误差,从而提高定位精度。实验结果表明,在多次行迹转弯条件下,该融合定位算法的定位精度可达1.8 m。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 72-77. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049763
为获得可以支持多种码长、具有更高吞吐率的极化码编码器,提出一种32 bit并行级联的多模极化码编码器结构。每时钟周期内更新生成矩阵的32行,进行32 bit并行编码,从而加快编码速度。通过两级编码结构的级联简化编码器结构,以支持64 bit~4 096 bit码长的极化码编码。实验结果表明,在Xilinx XC6VLX240t的FPGA上,该编码器主频为303.82 MHz,吞吐率为9.72 Gb/s,寄存器与查找表资源相比快速傅里叶变换结构分别降低了77.6%与63.3%,在65 nm CMOS工艺下主频可达0.796 GHz,吞吐率可达24.615 Gb/s。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 78-81. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050150
现有极化码构造方案仅适用于二进制删除信道和加性高斯白噪声信道。为此,研究极化码在二进制对称信道(BSC)的构造方案。分析BSC中的极化码构造方式和编译码算法原理,利用连续删除译码算法对极化码在BSC中的纠错效率进行测试。仿真结果表明,蒙特卡罗法构造的极化码相对于巴氏参数法构造的极化码具有较好的纠错效率。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 82-86,92. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050342
TCP-Illinois拥塞控制算法适用于有线高速网络,应用于无线网络时容易受噪声干扰导致数据丢包现象比较严重。为此,提出一种改进的拥塞控制算法TCP-NewIllinois,通过瓶颈队列的积压程度判定拥塞丢包,在拥塞发生时利用带宽估计值调整拥塞窗口和慢启动阈值,提高无线网络带宽利用率。NS3平台上的仿真结果表明,与TCP-Illinois算法相比,TCP-NewIllinois算法具有更高的无线网络吞吐量及传输效率。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 87-92. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049332
为保证认知无线网络路由的稳定性,减少信道切换次数,降低端到端时延,提出基于信道选择的路由协议。以信道可用概 率和信道切换时延为信道选择标准,在确保信道可用的前提下,选择端到端时延最短的路由进行数据传输,提高路由的时 延性能和数据投递率。仿真结果表明,与TDRP、PUC-JRCA协议相比,该协议在数据包传输时延、数据投递率方面有明显 改善。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 93-99. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050261
长期演进技术(LTE)可单向兼容全球微波互联接入技术(WiMAX),WiMAX到LTE的前向兼容却无法实现。为此,提出一种基于服务质量(QoS)的上行调度算法。通过为双方服务流提供多类映射规则,根据优先级对上行资源进行动态分配,满足类间不同链路的特定要求,确保同类内链路间的公平性。仿真结果表明,与经典的轮询算法相比,该算法在吞吐量和QoS方面有明显的优势,在超负荷情况下能够保持算法的健壮性,实现WiMAX到LTE的交互通信。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 100-107. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049825
随着民用无人机技术的发展,无人机所面临的安全问题逐渐暴露。基于控制链路伪造攻击原理,通过攻击实例证实民用无人机存在遥控数据安全强度过低的隐患,并提出一种基于加密算法的遥控数据保护方法。分析加密算法的选取原则,从安全和实现性能2个方面对AES、PRESENT和RC4这3种加密算法的可行性进行分析,选取AES算法对无人机系统控制链路中的遥控数据包进行加密。最后,利用不同遥控数据之间的差异系数和相关性系数评估该方法的有效性。实验结果表明,该方法能够有效提高民用无人机遥控数据的安全性。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 108-113,118. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050452
针对现有网络流量异常检测方法检测精度低且对网络环境动态变化适应性差的问题,根据网络流量在相邻时间周期内的强相关性特性,提出一种自适应阈值的网络流量异常检测方法。利用滑动窗口控制KL距离值数量,建立指数加权移动平均模型获取下一时刻的KL距离预测值,并采用滑动窗口划分的KL距离子序列与预测值确定自适应阈值范围,通过判断观测值是否在自适应阈值范围内实现网络流量异常检测。实验结果表明,该方法能有效检测网络流量异常,具有较高的检测精度。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 114-118. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049695
针对社交网络的边权重隐私泄露问题,提出一种权重社交网络隐私保护算法。利用无向有权图表示社交网络,把边权重序列作为一个无归属直方图处理,将包含敏感信息的权重加入拉普拉斯噪声以满足差分隐私保护要求。为减少噪音量,对直方图中具有相同计数的桶合并成组,根据组间k-不可区分性来保证差分隐私保护要求,通过对原始的权重序列进行一致性推理保持网络最短路径不变。理论分析和实验结果表明,该算法能够满足差分隐私保护要求,且提高了信息发布的准确性和实用性。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 119-123,129. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049685
现有的配电网恶意控制指令检测方法基于电力系统运行规则,但规则维护困难、规则匹配耗时较长。根据配电网上行测量信息和下行控制指令之间存在的上下文一致性关系,提出基于word2vec的恶意控制指令检测算法。在配电网仿真平台模拟各类工况并获取标注数据集,结果表明,该算法能够取得100%的精确度和87.2%的召回率,具有较高的检测精度。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 124-129. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050368
为在隐私预算相同的条件下提高发布数据的可用性,在PrivBayes的基础上,提出一种改进的隐私数据发布方法PrivBayes_Hierarchical。基于贝叶斯网络隐私数据发布方法的思想,引入语义树对含有层次关系的数据属性进行抽象,使用贝叶斯网络描述数据属性之间的依赖关系。利用格雷码减少随机噪声对数据精度的影响,并对贝叶斯网络结构学习方法进行优化,以减少不必要的隐私预算消耗,提高数据可用性。实验结果表明,该方法在公开数据集下可以获得比PrivBayes更高的数据精度,从而提升隐私数据集的可用性。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 130-135. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050224
针对传统公钥加密模式多数只能由单发送方将消息发送给单接收方的限制,基于整数全同态加密方案,设计一种基于整数多项式环的一对一全同态加密算法。在此基础上,通过修改一对一全同态加密算法的密钥生成方式,扩展加密方个数,提出基于整数多项式环的多方加密一方解密的全同态加密算法。给出该算法的正确性和同态性证明,并在随机预言机模型下,基于离散子集求和问题和近似最大公因子问题证明该算法的安全性。性能比较结果表明,该算法可扩展加密方个数,提高解密方效率。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 136-141. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052360
多数标签所有权转移协议只适用于单个标签的所有权转移,无法实现标签组一次转移。为此,提出一种基于可信第三方的无线射频识别标签组所有权转移协议。在确保新旧所有者与标签进行双向认证基础上,通信消息利用交叉位运算、字合成运算进行加密。在通信消息加密过程中混入随机数,使前后2次通信消息有区别,增大破解难度。可信第三方的参与,使新所有者与标签直接同步更新密钥,不通过原所有者,保证协议的后向安全性。性能分析结果表明,该协议具有较高的安全性和较低的成本。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 142-147. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052276
针对入侵检测系统中传统决策树分类算法仅能处理离散化数据的情况,提出一种改进的入侵检测方法。通过云模型对数据集连续属性进行离散化,利用遗传算法引入加权选择概率函数,使得决策树分类算法能检测出DoS、R2L、U2R、PRB攻击。KDDCUP 99数据集上的实验结果表明,与基于贝叶斯、支持向量机与云模型离散化的检测方法相比,该方法具有更好的入侵检测与分类性能。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 148-156. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049992
针对基于确定有限状态自动机的匹配引擎在大规模、复杂规则下会出现状态爆炸的问题,提出正则表达式子串抽取算法。通过将子串抽取算法应用于DFA状态爆炸场景,设计基于子串抽取的正则匹配引擎。实验结果表明,该算法在单个规则上运行时间可达10 ms量级,抽取率高达99%,同时匹配引擎具有较好的稳定性和可拓展性,且匹配速度优于相关开源匹配引擎。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 157-162,168. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050398
针对传统机器学习方法在完成分类任务时多数存在人工标记成本较高、泛化能力较弱的问题,提出一种标记组合半监督学习算法。基于集成学习的思想,利用有标记数据训练多个弱模型并进行组合,增强模型的泛化能力。对无标记数据进行预测,生成有噪声的标记并组合建模。在风险最小化的框架下,使模型收敛达到最优。实验结果表明,在2种有监督场景下与现有的支持向量机、分类与回归树、神经网络等算法相比,该算法具有较优的泛化能力。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 163-168. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049468
针对点云配准过程中存在错误匹配点对的问题,提出一种基于点云几何特征的双阈值剔除算法。依据点云几何特征在刚体变换过程中的平移旋转不变性,在初始匹配点集基础上,借助k近邻方法选取各查询点的近邻点并构成三点对,根据点间距离不变特性完成点对的初步筛选。在此基础上,采用曲面变分描述该三点对所在局部区域的几何特征,通过分析三点对的协方差矩阵,完成匹配点的最终筛选。实验结果表明,该方法可以有效剔除错误匹配点,且具有较高的配准精度。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 169-174,180. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050338
深度网络模型在微博情感倾向性分析过程中难以有效利用情感特征信息,为此,提出一种基于多样化特征信息的卷积神经网络(MF-CNN)模型。结合词语多样化的抽象特征和2种网络输入矩阵计算方法,利用句中的情感信息,以优化情感分类效果。在COAE2014和微博语料数据集上进行文本情感分析,结果表明,MF-CNN模型的情感分类效果优于传统的分类器和深度卷积神经网络模型。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 175-180. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051647
针对现有社交好友推荐算法只关注“人”忽略“事”的问题,提出一种基于关联规则与相似度的推荐算法。通过对用户每天发布的信息进行相似度计算,将相似度达到给定阈值的信息视为一条交易记录,把发布的信息视为交易项,信息库视为交易数据库,计算出二阶候选项集,推荐支持数最高的前N项信息的发布者为好友。实验结果表明,与基于关联规则与标签的好友推荐算法相比,该算法具有较高的准确率。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 181-188. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049737
现有的实体扩展技术返回单一结果,且只适用于扩展单个属性列,对于多属性列的实体扩展易产生实体不一致的问题。为此,提出2种实体top-k扩展算法。根据答案表之间的一致性匹配度,在众多网络表格中找到k个具有最高一致性支持度的答案表集合,以补充待扩展实体的缺失信息。实验结果表明,2种算法能够较好地实现实体的top-k扩展,并保持扩展结果的高一致性和高准确度。基于一致性匹配度的实体top-k扩展算法具有较高的多样性,而基于分支限界的实体top-k扩展算法在可信度方面有更好的表现。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 189-195. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049421
针对单一种群算法较难权衡全局寻优能力和局部搜索能力的问题,提出一种种间双系统协作蝙蝠优化算法。根据蝙蝠个体运动状态将整个种群分为探测系统和开发系统,并通过信息交流进行进化协作。设计和运用动态变化算子实现全局寻优和局部寻优的实时平衡,利用位置更新算子减少开发系统随机性带来的影响,提高局部区域的开发效率,运用伪变异算子保持探测系统的多样性,提高全局搜索的效率。实验结果表明,该算法在快速收敛的同时能够避免陷入局部最优,可解决多局部极值的复杂优化问题。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 196-204. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050486
希尔伯特-黄变换(HHT)是一种处理脑电信号(EEG)的有效方法,包括经验模态分解(EMD)和Hilbert变换2个部分。但EMD无法分解包含低能量的信号,且在低频区域会产生不良的本征模态函数。为消除EMD的弊端,提出一种小波包变换(WPT)和HHT相结合的EEG处理方法。采用WPT将EEG分解成一组窄带信号,通过HHT得到Hilbert能量谱,求出平均瞬时能量作为EEG特征并封装成特征矩阵。将特征矩阵通过卷积神经网络(CNN)、递归神经网络(RNN)、支持向量机(SVM)组成的混合情感识别模型进行训练与分类。实验结果表明,该方法对高兴、悲伤、平静、恐惧4种情感的平均识别率为86.22%,最优识别率为93.45%。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 205-210,216. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050169
传统主题演化(ToT)模型通常忽略原始数据中的标签元信息。为此,建立一种基于标签的改进ToT模型。针对传统权重算法忽略词汇在文档集类别间和类别内的分布对权重产生影响的问题,结合文档标题特征,使用改进词频-反重力距算法进行权重分析,以扩展模型的生成过程。在ToT模型的基础上引入原始文档的标签属性,构建改进模型并使用吉布斯采样算法估计其参数。实验结果表明,与ToT模型相比,该模型具有较高的泛化能力。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 211-216. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050129
为解决随机池化中零元素概率为0导致不能被选择的问题,提出一种改进的混合概率随机池化方法。将池化域中的元素去重复并按升序排序,然后加上对应次序的幂次,得到元素的权重概率。在此基础上,根据多项分布取样给出池化值。在数据集MNIST、CIFAR-10、CIFAR-100上进行实验,结果表明,该方法在3种数据集上的分类准确率分别为99.50%、72.25%、39.05%,相较于传统池化方法具有较好的分类效果与稳健性。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 217-222. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049933
为提高三维最大熵法对图像分割的时效性,提出一种基于等价三维熵与鲸鱼优化算法(WOA)的图像分割方法。设计一种不含对数运算的等价三维熵法,基于WOA算法求解最佳阈值,以避免穷举搜索并提高算法效率。实验结果表明,相比传统三维最大熵法、等价三维最大熵法,该方法在不影响分割效果的前提下,能够减少运行时间,且在抗噪性和保留图像细节方面具有明显优势。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 223-227. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050445
现有基于U型网络(U-Net)的咬翼片图像分割方法将咬翼片X射线图像分割成龋齿、牙釉质、牙本质、牙髓、牙冠、修复体和牙根管7个部分,但分割准确率偏低。为此,提出一种改进的咬翼片图像分割方法,将条件生成对抗网络与U-Net相结合对咬翼片进行分割,使判别器与生成器相互优化,获得具有更多上下文信息的分割特征图。实验结果表明,改进方法的Dice系数相比U-Net方法提升了0.133,分割准确率更高。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 228-234. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050656
针对主流传感器采集的深度图像存在深度信息区域缺失、噪声等图像质量问题，提出一种基于SD全局优化模型的深度图像增强算法。采用非凸函数对SD全局优化模型平滑项进行建模，使其对异常值具有较强的鲁棒性。使用基于递阶辨识(HI)的交替方向乘子法求解SD全局优化模型，将目标函数分解成多个子目标函数，并对每个子目标函数通过HI思想进行逐个求解，降低求解复杂度。实验结果表明，该算法在加快收敛速度的同时，能有效去除图像噪声及抑制深度伪影。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 235-240. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049800
低成本无人机由于不具有精密的惯性导航系统,其拍摄区域有可能是一些难以布设控制点的无人区,因此无法采用传统的航空摄影测量处理手段获得拍摄区域的拼接影像。为此,提出一种基于三维重建的无人机影像全自动拼接方法。利用从运动恢复结构和多视角立体算法重建拍摄区域的密集点云,根据密集点云数据采用一种基于邻点分布约束的点坐标插值算法内插待定点空间坐标,运用间接微分纠正方法对影像进行几何校正,从而获得几何一致的拼接影像。实验结果表明,该方法全程无需人工干预且拼接耗时短,相邻影像之间几何拼接精度约为2.5个像素。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 241-247. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049463
传统全变分算法在变分过程中多数会受到阶梯效应的影响，导致重构图像出现纹理缺失和过平滑。为此，提出一种基于改进非局部均值的重构算法。通过引入分数阶梯度模型保留图像纹理信息，利用非局部均值滤波法更新拉格朗日梯度算子，从而降低计算复杂度。实验结果表明，与传统TVAL3算法相比，该算法能够有效减少运行时间，具有较好的重构性能。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 248-253. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052350
针对现有显著性检测方法在凸显目标完整性和背景噪声抑制方面性能较差的问题,提出一种显著目标检测算法。构建改进的全卷积神经网络,捕获图像中的语义信息,生成高层语义初步显著图。利用语义知识引导流形排序进行优化,实现显著目标的边缘传播。融合不同尺度下的显著图,完成显著目标检测。在ECSSD、DUT-OMRON、SED2数据集上进行实验,结果表明,与最大对称环绕、主成分分析等算法相比,该算法检测出的显著目标更加完整,在复杂场景下检测结果鲁棒性更好。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 254-261. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051769
针对肺结节低层特征在网络传输过程中的缺失问题，基于多尺度特征结构，提出一种改进的U-Net卷积神经网络肺结节检测算法。采用卷积操作与池化操作获取高层特征，通过密集网络使得特征信息在输入层和输出层之间高速流通，并结合扩张卷积生成多尺度特征，提高肺结节低层特征的利用率。实验结果表明，与传统U-Net卷积神经网络的肺结节检测算法相比，改进算法对于小型结节的检测准确率约提高20%，可实现更准确的肺部病灶区域定位。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 262-266,274. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052533
基于低秩矩阵填充(LRMC)的高动态范围(HDR)成像模型通过恢复运动目标遮挡的背景信息,去除运动目标在结果图像中的鬼影。但该模型忽略图像的局部空间信息,不能有效恢复HDR图像的边缘。为解决该问题,将运动目标的空间分段平滑性作为额外约束,提出一种LRMC和全变分约束相结合的背景恢复模型,同时结合低动态范围背景图像的低秩性以及运动目标的稀疏性和分段平滑性给出模型的数值计算方法。实验结果表明,与基于LRMC的HDR成像方法相比,该方法能够提高边缘处理能力,较好地恢复图像的边缘。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 267-274. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050099
为解决矿井下传统火灾识别方法准确率较低的问题,提出一种基于改进果蝇优化算法(FOA)-支持向量机(SVM)的火灾图像识别算法。利用YCrCb颜色空间对捕获的图像进行分割,根据早期的火灾图像特征从图像序列中提取多个火灾特征值。用基于分群体融合的改进FOA算法搜索SVM最优核参数和惩罚因子,将提取的火灾图像特征值作为SVM的输入对样本数据进行分类。实验结果表明,采用该方法对矿井火灾进行识别时准确率达97.2%,其分类效果显著优于FOA方法、粒子群优化算法等。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 275-280. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050057
现有Web新闻内容自动抽取方法多数未考虑文本中的话题特征,容易将样式排版与正文相似的噪音文本识别为正文内容。为此,提出基于通配符节点话题权重的抽取方法。将HTML文档解析成DOM树后,匹配DOM树对应的通配符树,并计算每个通配符中的话题权重,将高权重话题的通配符节点所覆盖的文本节点识别为正文节点。实验结果表明,与传统新闻抽取方法相比,该方法能降低Web新闻内容边缘噪音文本的错误识别率,抽取的新闻内容准确率更高。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 281-287. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049070
针对量子行为粒子群优化（QPSO）算法在移动机器人路径规划中出现早熟收敛的问题，提出一种基于聚集度因子和阶段变异策略的改进QPSO算法。根据目标函数计算粒子的适应度值，在压缩扩张因子中引入改进聚集度因子划分搜索阶段，利用分阶段变异策略更新个体位置，并对算法进行性能测试。实验结果表明，与FE-PSO算法相比，该算法具有较高的收敛精度与较好的稳定性。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 288-295,301. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050313
针对维汉机器翻译中单个翻译模型翻译效果差且多个翻译模型间翻译差异较大的问题,提出一种基于释义信息的系统融合方法。通过提取汉语端释义信息对汉语翻译假设进行词对齐，利用词对齐信息构建并解码混淆网络，从而得到维汉机器翻译系统融合结果。实验结果表明,与单个翻译系统HPSTW相比,该方法能够有效提高翻译质量。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 296-301. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050948
为缓解日间脑电信号波动和差异导致情感分类性能下降的问题,在数据空间自适应(DSA)与共空间模式(CSP)迭代的基础上,提出一种用于脑电情感分类的特征提取算法。针对12个受试者连续5 d的情感脑电信号,采用DSA算法对脑电信号进行空间线性变换,再使用CSP将脑电信号变换到最优子空间,提取日间差异最小且类间差异最大的脑电功率谱密度特征及微分偏侧与差异因果特征。实验结果表明,该算法能提高脑电信号情感分类的准确率和稳定性。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 302-306,310. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050489
针对使用脉搏信号进行长时间心率监测时存在高功耗和易受运动伪迹影响的问题，提出一种从压缩采样脉搏信号中提取心率的算法。利用Lomb-Scargle周期图法从压缩采样的脉搏信号和未压缩的加速度信号中提取频谱，采用最小二乘谱减法获得差分谱。在此基础上，通过谱峰追踪得到心率估计值。实验结果表明，在25倍压缩率下，与TROIKA算法相比，该算法能够降低功耗，且具有较强的抗干扰性和较好的心率估计性能。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 307-310. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052193
在大规模监测系统中，监测点失效会导致数据缺失，从而影响数据分析结果的准确性。为此,提出一种对抗自编码的水利数据补全方法。利用自编码器构造生成网络，并提取监测点的数据特征，将其与训练好的判别网络进行对抗，最终补全待修复的监测数据。实验结果表明，与基于图正则化局部子表示方法相比，该方法具有较高的补全精确度，且均方误差较小，能够有效地重构监测数据。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 311-315,320. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050023
针对无人机路径规划存在只适用于静态场景的问题,提出一种自主飞行巡检方法。利用增量分层判别回归(IHDR)树存储无人机飞行经验,通过当前位置矢量搜索IHDR树,得到飞行控制量。根据当前位置与期望位置的偏差调整输出控制量,实现人造目标的巡检。实验结果表明,与IHDR方法相比,该方法学习时间缩短12.2%,且具有较高的准确率,适用于无人机巡检。
-
计算机工程. 2019, 45(4): 316-320. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051016
在现有的电子商务交易信任算法中,多数忽视用户主观偏好的不确定性,且未考虑语言评价信息。为此,建立一种多维集成信息的信任模型。将多维信任反馈信息集成为区间直觉模糊数,基于逼近理想解排序法计算其相对于理想区间直觉模糊数的贴近度,并对各服务实体的信任程度进行排序。在模型中加入惩罚项,以防止网上欺诈行为。仿真结果表明,该模型考虑用户的主观风险偏好,能够对定量和定性评价信息进行有效评估,其防欺诈能力优于区间云模型。
第50卷 第4期
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
国内刊号：CN 31-1289/TP
国际刊号：ISSN 1000-3428