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2012年, 第38卷, 第7期 刊出日期:2012-04-05
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博士论文
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基于事件图的并行离散事件仿真方法
夏薇, 姚益平, 慕晓冬
计算机工程. 2012, 38(7): 1-3.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.001
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为解决并行离散事件仿真技术开发难度大的问题,提出一种基于事件图的并行离散事件仿真方法。采用模型驱动体系结构,利用转换器将事件图模型自动转换为基于逻辑进程的并行离散事件仿真可执行代码。并行离散事件仿真的建模方式由以代码为中心的模式发展为以模型为中心的模式。实验结果表明,该方法能提高并行离散事件的仿真效率。
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面向容灾的自适应故障检测框架研究
毛秀青, 陈性元, 杨英杰, 李俊峰
计算机工程. 2012, 38(7): 4-6.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.002
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根据分布式计算的可靠性需求,提出一种面向容灾的自适应故障检测框架。该框架采用分层模块化设计,从系统的角度按数据流转的顺序,构建面向容灾的自适应故障检测算法,其主要包括监控模块、处理模块和响应模块3个重要模块。通过监测采集节点或进程的相关数据,依照建立的评测指标及配置策略,结合故障检测算法,判断主机是否存活。根据决策结果,作出发生灾难时的接管响应与系统迁移。系统实现结果表明,该框架能提高故障检测组件通用性及独立性。
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基于LD预测的车载自组网下一跳选择算法
计成超, 糜正琨
计算机工程. 2012, 38(7): 7-9.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.003
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在高速移动环境中,车载自组网的下一跳节点选择算法存在高丢包率的问题。为此,在贪婪算法的基础上,通过预测车辆节点的链路持续时间(LD)和数据发送时延,提出一种改进的下一跳节点选择算法。其中,转发节点根据邻居节点和自身的相对速度,预测该节点和当前节点间的链路持续时间,选择其值不小于待发数据的发送时延的邻居节点作为下一跳节点。仿真实验结果表明,改进算法可以明显降低贪婪算法的丢包率。
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一种基于相对海明距离的地图复杂性度量
李艳, 李铁松, 陈彩, 苏兰明
计算机工程. 2012, 38(7): 10-12.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.004
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提出一种适用于分层路径搜索算法的地图复杂性度量方法。针对不同规模的地图,将其实际复杂度与可达到的最大复杂度之比作为相对复杂度,提出基于相对海明距离的度量方法,并引入地图区域间方差,从而更好地计算障碍物分布不均匀地图的复杂度。实验结果证明,该方法能准确地反映不同规模与障碍物分布不均的地图复杂程度,并与HPA*算法的搜索效率有较强关联性。
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基于复Morlet小波的地层钻探识别
能昌信, 金朝娣, 刘玉强, 刘景财, 董路
计算机工程. 2012, 38(7): 13-15.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.005
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在低信噪比时,短时傅里叶变换和实小波变换无法准确提取钻头进入不同地层的时延信息。为此,提出一种复小波变换分析法。利用幅值和相位信息对信号突变点进行提取和定位,从而实时判断钻头钻进目的层的时刻。实验结果表明,该方法能准确表征振动信号的时频特征,与短时傅里叶变换和实小波变换相比,具有更好的时间定位和抑噪能力。
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车载信息仿真与测试系统研究
任崇广, 史恒亮, 白光一, 高德民
计算机工程. 2012, 38(7): 16-18.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.006
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传统的串行开发模式制约车载信息系统的开发。为此,通过对车载设备和车载操作系统进行仿真,获取设备通信履历,实现一种基于消息的车载信息仿真与测试系统。该系统通过实时获取车载设备的运行信息,对车载设备的运行情况进行监控。仿真实验结果证明,该系统可有效降低开发的错误率,实现车载信息系统的并行开发和测试。
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基于反馈的可伸缩视频编码容错策略
刘云鹏, 张三元, 王仁芳, 张引
计算机工程. 2012, 38(7): 19-21,24.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.007
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为提高可伸缩视频编码(SVC)在易错传输环境下的解码质量,研究帧内宏块刷新和参考帧选择2种容错技术,根据视频空间分层下SVC的层间预测特性,提出2种改进策略并进行对比。测试结果表明,在码率控制的情况下,改进的参考帧选择策略传输后重建图像的平均亮度峰值信噪比较高,更适用于低码率的传输环境。
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结合凸优化的宽带MIMO系统接收天线选择
吕西午, 刘开华, 马永涛, 于洁潇
计算机工程. 2012, 38(7): 22-24.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.008
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研究宽带多输入多输出(MIMO)系统中的接收天线选择技术。基于添加循环前缀辅助的宽带MIMO系统数学模型,利用邻近子载波间的相关性,设计次优的天线选择准则,并对结合凸优化方法的接收天线选择算法进行改进。仿真结果表明,次优准则可以获得与最优准则几乎相同的性能,改进的接收天线选择算法以增加较少计算量为代价,提高了系统的容量性能。
软件技术与数据库
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一种高效的平台配置远程证明机制
付东来, 彭新光, 陈够喜, 杨秋翔
计算机工程. 2012, 38(7): 25-27.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.009
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对平台配置远程证明机制的验证效率进行研究,指出现有平台配置证明机制没有考虑应用软件完整性度量值的查询频率,致使所有待查询应用软件完整性度量值的查询路径长度相同,这大大加长了平均查询路径的长度。为此,提出一种平台配置远程证明机制。依据不同应用软件完整性度量值的查询概率分布,构建一棵应用软件完整性度量值的哈夫曼树,使得查询频繁的应用软件完整性度量值节点获得较短的查询路径。结果表明,该机制可缩短应用软件完整性度量值的平均查询路径长度,提高验证效率。
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基于SLA与用户评价的云计算信任模型
高云璐, 沈备军, 孔华锋
计算机工程. 2012, 38(7): 28-30.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.010
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针对用户对云服务提供商缺乏信任的问题,提出一个基于服务等级协议(SLA)与用户评价的云计算信任模型。通过分析云服务提供商的SLA确认其承诺的服务质量,根据用户的评价确定云服务提供商对SLA的履行情况,综合两方面内容计算云服务的可信度。分析结果表明,借助该模型,用户可以准确地选择可信的云服务提供商。
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一种频繁子图挖掘算法
唐德权, 谭阳
计算机工程. 2012, 38(7): 31-33.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.011
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为减少频繁子图规范化检测的时间复杂度,对规范化邻接矩阵的相关性质进行分析。给出相关定理并证明其正确性,从而减少冗余候选子图的产生。在此基础上,提出一种频繁子图挖掘算法——FSM_CAM。实验结果证明,与现有频繁子图挖掘算法FSubGraphM相比,FSM_CAM算法的效率较高。
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基于STAF的故障注入自动化测试平台
庞东贺, 冯刚, 左德承, 张展, 杨孝宗
计算机工程. 2012, 38(7): 34-36,39.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.012
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为提高高端容错计算机故障注入自动化测试的执行效率,基于开源的自动化测试工具STAF,设计一个可集成多种故障注入工具的分布式自动化测试平台。论述分布式运行环境与平台软件架构,给出任务控制算法的流程,对故障注入模块进行分析。实验结果表明,该平台可提高测试任务的复用性,缩短测试时间。
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一种基于事件的情境感知框架
龚涛, 林慧苹, 孙亚红
计算机工程. 2012, 38(7): 37-39.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.013
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为更好地满足用户的个性化需求、支持情境感知服务,提出一种基于事件的情境感知框架。该框架包括传感器层、事件总线和应用服务层,采用事件触发的方式调用应用服务与用户交互,并建立基于规则的事件过滤机制,对无效事件进行屏蔽。应用结果表明,该框架可提高系统的感知性能和重用性。
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基于改进DPSO的组合测试数据生成算法
孙家泽, 王曙燕
计算机工程. 2012, 38(7): 40-41,45.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.014
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对离散粒子群优化算法进行改进,提出一种两两覆盖的组合测试数据生成算法。以一个粒子代表一个测试数据集,从整体上评价测试数据集对各个因素组合的覆盖情况,以测试数据中各因素离散值出现的次数为依据,随机产生粒子位置。实例分析表明,该算法与初始值无关,可有效生成测试数据且收敛速度快。
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基于信任评估的信息形式化推荐方法
颜晶晶
计算机工程. 2012, 38(7): 42-45.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.015
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针对网络信息推荐中缺乏信任评估机制的问题,提出一种基于信任评估的信息形式化推荐方法。建立信息推荐的形式化模型,根据信息推荐中推荐源、推荐者和接收者等不同身份的节点,给出节点置信度、节点信任关系等信任评估方法,综合计算得到信息推荐路径的可信任度,在此基础上给出基于信任的信息推荐算法。实验结果证明了该方法的有效性。
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基于嵌入式Java虚拟机的垃圾收集优化算法
吴志军, 何加铭, 曾兴斌, 史智慧
计算机工程. 2012, 38(7): 46-48.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.016
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对分代垃圾收集算法进行分析和改进,提出一种适用于嵌入式Java虚拟机的垃圾收集优化算法。采取动态的分代方式,将旧生代的回收工作细分,从而充分利用堆空间,缩短分代回收中全收集导致的停顿时间。实验结果表明,该算法能保持较高的垃圾收集效率,系统平均停顿时间较少。
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基于范围查询的移动对象快照KNN查询算法
卢秉亮, 刘娜, 张大伟
计算机工程. 2012, 38(7): 49-52,56.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.017
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提出一种基于范围查询的移动对象快照K最近邻(KNN)查询算法——SKNN。预估包含结果集的子空间,使用该子空间作为范围,计算查询点的KNN兴趣点,以降低I/O成本。引入移动数据库中的缓存技术,缩短查询的平均响应时间。实验结果表明,当移动对象的规模较大时,SKNN算法的性能较优。
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基于贡献度的两两组合测试用例生成算法
曾一, 邹明, 丁娜, 刘青香
计算机工程. 2012, 38(7): 53-56.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.018
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为在两两组合测试中获得近似最小的测试用例集,提出一种基于贡献度的两两组合测试用例自动生成算法。生成满足覆盖要求的有序配对集,根据有序配对集生成初始用例集,对初始用例集进行简约,获得测试用例集。实验结果表明,该算法生成的测试用例数目较少,算法效率较高。
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基于本体和局部上下文分析的查询扩展方法
王旭阳, 萧波
计算机工程. 2012, 38(7): 57-59,69.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.019
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语义查询扩展中存在语义边界确定困难的问题。为此,提出一种基于本体和局部上下文分析的查询扩展方法。在本体扩展得到候选扩展概念的基础上,改进筛选函数,结合局部上下文对候选扩展概念集进行二次筛选。实验结果表明,与基于本体的查询扩展方法相比,该方法的查询性能较高。
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基于服务质量反馈的语义Web服务匹配算法
李小林, 张力娜, 张顺利
计算机工程. 2012, 38(7): 60-62.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.020
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传统Web服务框架不支持基于服务质量(QoS)的查询,不能满足用户对服务性能的要求。针对该问题,通过建立QoS本体,提出基于服务功能和QoS的两阶段服务匹配算法。在此基础上设计一种基于用户反馈的服务质量算法,根据发布和反馈的QoS,综合评价服务的质量。实验结果表明,该算法能提高查准率,改善服务发现的性能。
网络与通信
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基于网络编码的线性多跳网络最优功率分配
胡磊, 吴玉成
计算机工程. 2012, 38(7): 63-65.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.021
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在瑞利衰落环境中,提出一种基于物理层网络编码的双向线性多跳网络最优功率分配方案。在系统中断概率一定的条件下,以最小化系统总功率为目标,利用凸优化理论获取各节点的分配功率。数值结果显示,该方案能得到各节点的最优发送功率,并且随着节点数目或者路径损失因子的增大,节省的系统总功率越多。
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改进的无线传感器网络DV-Hop定位算法
王颖, 石昊旸
计算机工程. 2012, 38(7): 66-69.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.022
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在无线传感器网络中,DV-Hop定位算法在计算未知节点到锚节点的距离以及相邻节点跳距时存在较大误差。为此,提出一种改进的DV-Hop定位算法。在未知节点到锚节点的路径中,考虑相邻3个节点组成的夹角对距离的影响,根据邻近节点重叠度计算夹角,引入网络平均连通度计算节点间的跳距,从而更精确地计算距离。仿真结果表明,改进算法可提高节点的定位精度和覆盖率。
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易错无线传感器网络中的鲁棒感知路由算法
赵政春, 邓曙光, 蒋冬初, 肖卫初
计算机工程. 2012, 38(7): 70-72.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.023
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在易错无线传感器网络(WSN)环境下,提出一种鲁棒感知的路由算法。考虑影响网络鲁棒性的链接错误率、碰撞记录等因素,通过计算最小延迟代价函数实现路由决策。在路由选择时,采用避免潜在干扰和碰撞的方法,减少因退避和重传引起的延迟。仿真结果表明,该算法能减少传输延迟,延长网络生存时间及提高传输可靠性。
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基于模糊综合评判的多sink最优路由算法
袁甜甜, 徐敬东, 张建忠
计算机工程. 2012, 38(7): 73-76.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.024
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基于模糊综合评判,提出一种针对无线传感器网络的多sink最优路由算法。考虑路径最小剩余能量、路径最小平均链路质量和节点到sink的跳数等因素,通过路由发现、数据传输和路由更新3个过程,得到节点到多个sink的分布式路由。OMNeT++仿真结果表明,该算法能延长网络生存期,提高数据包交付率,并将路由建立时发送的数据包数量控制在尽量少的范围内。
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基于梯度阈值和时延的定向扩散路由协议
邬春学, 叶胤鹏, 许博威
计算机工程. 2012, 38(7): 77-79.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.025
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针对定向扩散(DD)路由协议节点能量开销较大的问题,提出一种改进的DD路由协议,用于对探测分组的洪泛扩散进行分布式优化。通过定义梯度阈值限制源节点及每个转发节点的扩散广度,利用设定路径时延参数的方式控制扩散深度。仿真结果表明,改进协议能减少建立梯度时的数据信息包数量,提高节点能量利用率。
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基于网络流量预测的抖动缓冲控制算法
赵国栋, 李栓红, 黄国策, 郑博
计算机工程. 2012, 38(7): 80-82,86.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.026
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根据网络流量的变化规律,提出自回归模型下的抖动缓冲控制算法。通过改进的随机中点置位算法,建立具有突发性和自相似 性的网络业务流量预测模型。依据网络流量的预测值设置缓冲区大小,并在使用中不断改进以提高缓冲区设置精度。采用Matlab软件对抖动缓冲控制算法进行仿真,基于E-modle对语音质量进行评估,结果表明该算法在没有其他服务质量保证的情况下,MOS值均在中级标准以上,较好地改善了网络电话的语音质量。
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基于门限动态调整的最优协作检测方法
谢怀忠, 易辉跃, 胡艳军, 胡宏林
计算机工程. 2012, 38(7): 83-86.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.027
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为提高协作频谱感知的检测效率、减少系统的反馈开销,提出一种基于门限动态调整的最优协作检测方法。在单节点检测错误概率最小的情况下,导出能量检测中门限值与信噪比的关系表达式,利用二分法求得不同信噪比下的动态门限值。根据系统恒虚警率和恒检测率计算最优协作用户数,并与动态门限值相结合得到系统检测错误概率。仿真结果表明,该方法协作检测概率较高,检测错误概率较低。
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虚拟机跨域迁移中的网络重定向模型
刘进军, 徐志红, 赵生慧
计算机工程. 2012, 38(7): 87-89.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.028
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提出一个网络重定向模型,实现局域网或广域网环境下的虚拟机跨域迁移。利用地址解析协议同步策略,在源节点和迁移后的虚拟机之间快速建立单向IP隧道,将数据重定向至虚拟机。采用IP双栈方式,使虚拟机在保持原有会话的同时,通过新增IP响应所有新的连接请求。实验结果表明,该模型能减少部署时间,优化数据转发路径,降低响应延迟,实现跨域迁移。
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瑞利信道下线性分组码的分集增益研究
刘云, 刘传菊, 张敏
计算机工程. 2012, 38(7): 90-92.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.029
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比较AWGN信道与瑞利信道的误码性能,研究瑞利信道下分集支数与信息传输可靠性之间的关系。推导线性分组码在瑞利信道下误码率上界的理论表达式,得到分集增益与其最小汉明距离的关系。基于蒙特卡洛法对误码性能进行仿真,并与理论误码率上界进行比较,结果表明线性分组码在瑞利信道下获得的分集增益等于其最小码距。
安全技术
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基于平均场理论的手机蓝牙病毒传播模型
李书伟, 金聪, 郭亚光
计算机工程. 2012, 38(7): 93-95.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.030
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目前的手机蓝牙病毒传播模型大多未考虑手机节点的空间特性和随机移动特性。为此,引入节点感染率、节点免疫率、节点密度3个参数,提出一个基于平均场理论的蓝牙病毒传播模型,并仿真分析各参数对病毒传播的影响。实验结果表明,该模型更接近真实环境下手机蓝牙病毒的传播规律,能准确模拟病毒的传播过程。
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WG序列和Hyperoval序列的互相关性研究
王慧, 崇金凤, 卓泽朋
计算机工程. 2012, 38(7): 96-98.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.031
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针对伪随机序列中的伪随机特性问题,利用从 到 的迹函数在一点处的Walsh谱表示法,对n为奇数时的WG序列和 Hyperoval序列及其采样序列间的互相关函数进行研究。分析结果表明,WG序列Hyperoval序列间的互相关函数及WG序列和采样间隔为 的Glynn类型Ⅱ的Hyperoval序列间的互相关函数均可转化为m-序列与其采样序列间的互相关函数。
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一种基于HGA和数据挖掘的AMG模型
魏德志, 洪联系, 林丽娜, 王奇光
计算机工程. 2012, 38(7): 99-101.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.032
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提出一种基于数据挖掘和混合遗传算法(HGA)的自适应模型生成(AMG)模型。采用改进的聚类算法,从网络和系统的行为记录中划分出正常/异常行为库,利用HGA从行为库中挖掘出入侵规则加入规则库中,通过混合检测模块进行检测。实验结果证明,该AMG模型能以更高的检测率、更低的误检率检测未知的网络入侵。
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稀疏表示在入侵检测中的应用
崔振, 崔保良, 陈柏生, 罗俊
计算机工程. 2012, 38(7): 102-104.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.033
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提出一种基于稀疏表示的入侵检测算法。将稀疏性约束引入过完备词典学习和编码过程中,使学习得到的稀疏系数可以保持较好的重构性,同时增强判别力。利用判别式K-SVD算法优化过完备词典和线性判别函数,将提取的稀疏特征作为线性分类器的输入,实现入侵检测。实验结果表明,该算法可以获得较低的误报率和较高的检测率,分类性能较好。
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一种具有指定验证者的高效代理签名方案
梁景玲, 高德智, 张云, 葛荣亮
计算机工程. 2012, 38(7): 105-106,109.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.034
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指定验证者签名方案可以保护签名者的个人敏感信息不被泄露。利用该方案的优点,基于随机预言模型中的困难性假设,提出一种可证安全的具有指定验证者的代理签名方案。理论分析证明,该方案满足可验证性、强不可伪造性、强不可否认性和限制验证性,并能抵御重放攻击。
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Rijndael-256算法的中间相遇攻击
韦永壮, 苏崇茂, 马春波
计算机工程. 2012, 38(7): 107-109.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.035
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根据Rijndael密码的算法结构,构造一个新的5轮相遇区分器:若输入状态的第一个字节可变动,而余下字节固定不变,则通过5轮加密后,算法输出的每个字节差分值均可由输入状态的第一个字节值及25个常量字节以概率2-96确定。基于该区分器,给出一种针对9轮Rijndael-256的中间相遇攻击。分析结果表明,该攻击的数据复杂度约为2128个选择明文数据量,时间复杂度约为2211.6次9轮Rijndael- 256加密。
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Ad Hoc网络中基于重复博弈的攻击预测模型
严辉, 沈士根, 曹奇英
计算机工程. 2012, 38(7): 110-112,115.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.036
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大多数入侵检测系统预测攻击行为能力较弱,不能实时主动地响应攻击。针对该问题,提出一种基于重复博弈的攻击预测模型。通过建立入侵者和入侵检测系统之间的阶段博弈模型,给出阶段博弈的纳什均衡,并求出重复博弈情况下的子博弈精炼纳什均衡。使用QRE模型预测攻击者和防御者在博弈阶段1~t中选择各种策略的概率,利用Gambit分析得出预测结果。基于GloMoSim的仿真结果表明,相比纳什均衡模型,QRE均衡模型的预测效果更好。
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一种改进的伪随机数算法研究
赵跃华, 房军祥
计算机工程. 2012, 38(7): 113-115.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.037
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传统二维Logistic映射算法生成的伪随机数均匀性不高。为此,提出一种改进的伪随机数算法。对一维Logistic映射以及二维 Logistic映射进行分析,基于迭代参数优化技术,引入取模运算解决序列超界问题。实验结果表明,该改进算法产生伪随机数的均匀性较高,安全性较好。
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公平的安全多方计算协议
徐滨, 彭长根, 顾崇旭
计算机工程. 2012, 38(7): 116-118,121.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.038
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公平性是安全多方计算中的一个重要性质,它保证所有参与者都能获得自己的输出,然而在大多数参与者不诚实的情况下,不可能实现完全公平性。为此,在恶意模型下,采用承诺方案及分割选择技术,提出一个基于混淆电路的安全多方计算协议。分析结果表明,该协议在诚实参与者人数t≥4的情形下满足多方计算的安全性,并且实现公平性。
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门限代理签名方案的分析与改进
原变青, 张忠
计算机工程. 2012, 38(7): 119-121.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.039
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研究一种(t, n)门限代理(c, m)门限签名方案,发现无论是原始方案还是其2个改进方案都无法抵抗合谋攻击和替换公钥攻击。为此,通过在代理签名生成阶段增加实际签名者的身份信息,提出一个具有识别并追踪恶意签名者特性的改进方案。分析结果表明,该方案能够有效抵抗合谋攻击和替换公钥攻击。
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改进的网络编码签名验证方案
于志轩, 王彩芬
计算机工程. 2012, 38(7): 122-124.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.040
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在Zhao的网络编码签名验证方案中,攻击者可以使用合法的消息向量伪造消息,并能通过验证,实施污染攻击。针对该方案存在的漏洞,基于计算性Diffie-Hellman问题的难解性,通过在签名验证公式中增加计算元素 ,使攻击者无法伪造消息,从而抵抗污染攻击,提高方案的安全性。
人工智能及识别技术
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新的软间隔AdaBoost弱分类器权重调整算法
董银丽, 周水生, 高艳
计算机工程. 2012, 38(7): 125-127.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.041
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为避免硬间隔算法过分强调较难分类样本而导致泛化性能下降的问题,提出一种新的基于软间隔的AdaBoost-QP算法。在样本硬间隔中加入松弛项,得到软间隔的概念,以优化样本间隔分布、调整弱分类器的权重。实验结果表明,该算法能降低泛化误差,提高 AdaBoost算法的泛化性能。
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基于分布式约束优化的武器目标分配问题研究
雷兴明, 邢昌风, 吴玲
计算机工程. 2012, 38(7): 128-130.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.042
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为解决舰艇编队协同防空中的武器目标分配(WTA)问题,提出一种将WTA问题建模为分布式约束优化问题的方法。介绍求解分布式约束优化问题的2个典型算法ADOPT和DPOP。通过Frodo软件平台对舰艇拦截多批反舰导弹过程进行仿真,比较2个算法在仿真时间、通信量等方面的性能,结果证明了该方法求解WTA问题的可行性。
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篇章连贯语义关系的自动标注方法
姚双云, 胡金柱, 舒江波, 沈威
计算机工程. 2012, 38(7): 131-133.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.043
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为实现篇章连贯语义关系的判定与自动标注,提出一种综合运用关联词多种语法信息的自动标注方法。该方法利用关联词的词性分布规则排除非关联词,标注出潜在关联词,对比关联词库中的模式表,并综合利用搭配距离、搭配强度和句法位置获取合法的篇章连贯模式,在此基础上标注出其语义关系。通过实验验证了该方法的有效性。
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基于MP稀疏分解原子参数的乐器分类
杨松, 于凤芹
计算机工程. 2012, 38(7): 134-135,138.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.044
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Mel频率倒谱系数(MFCC)等传统声学特征不能精确地体现出不同乐器信号间的差别。为此,提出一种基于匹配追踪(MP)稀疏分解原子参数的乐器分类方法。利用MP算法提取各类乐器信号的稀疏分解原子,将得到的原子参数作为特征,通过支持向量机进行分类。实验结果表明,该方法的分类正确率达到89.17%,相对于MFCC提高了17.37%。
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一种变分优化问题的近似解法
高雷阜, 齐微
计算机工程. 2012, 38(7): 136-138.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.045
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针对传统变分法求解困难的问题,提出一种变分优化问题的近似解法。根据最小二乘近似解法的简便性与粒子群优化算法参数少的特性,在最小二乘近似解法的求解过程中引入粒子群优化算法,并给出求解流程。数值仿真实验结果表明,该算法计算过程简单,优化效果较好。
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基于人工免疫算法的多属性谈判模型
蒋国瑞, 吕星
计算机工程. 2012, 38(7): 139-141,144.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.046
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在基于多Agent的多属性谈判过程中,谈判Agent间常因追求自身最大利益导致谈判陷入僵局。为此,将谈判目标视为抗原,将候选提议视为抗体,建立基于人工免疫算法的多属性谈判模型。该模型通过抗原与抗体的免疫过程,取得谈判双方整体利益的最大化。仿真实验表明,该模型可有效解决谈判僵局问题,提高谈判的适应性及效率。
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基于样本熵与MFCC融合的语音情感识别
屠彬彬, 于凤芹
计算机工程. 2012, 38(7): 142-144.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.047
摘要
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提出一种基于样本熵与Mel频率倒谱系数(MFCC)融合的语音情感识别方法。利用支持向量机分别对样本熵统计量与MFCC进行处理,计算其属于高兴、生气、厌烦和恐惧4种情感的概率,采用加法规则和乘法规则对情感概率进行融合,得到识别结果。仿真实验结果表明,该方法的识别率较高。
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基于最小熵值的麦克风阵列声源定位算法
刘颖, 刘建平, 夏靖波
计算机工程. 2012, 38(7): 145-147.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.048
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针对传统麦克风阵列声源定位算法抗噪声及混响能力不强的问题,提出一种基于最小熵值和随机域压缩的麦克风阵列声源定位算法。利用最小熵值方法对麦克风阵列进行时延估计,并与随机域压缩方法相结合,对声源进行空间搜索。仿真实验结果表明,该算法在定位精度、抗噪声及抗混响能力方面均优于广义互相关-相位变换算法。
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基于对数Gabor的超复数视觉显著性检测算法
李策, 虎亚玲, 曹洁, 田丽华
计算机工程. 2012, 38(7): 148-151,154.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.049
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为在没有先验知识的情况下准确获取图像显著性目标,提出一种基于对数Gabor滤波器和超复数傅里叶变换的视觉显著性检测算法。利用对数Gabor滤波器模仿人类视觉感受野,对输入图像进行预处理,提取颜色、纹理方向等特征。根据所得特征构造各尺度下的超复数图像,并求其傅里叶变换相位谱,将多尺度超复数相位谱反变换后进行归一化,从而获得视觉显著图。实验结果表明,该算法与传统的算法相比具有更高的准确率,应用于复杂场景下的交通标志检测能取得较好的检测效果。
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¬RDF推理中不一致问题研究
王洁, 韩雪平, 赵丽丽, 艾莹莹
计算机工程. 2012, 38(7): 152-154.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.050
摘要
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¬RDF在RDF中引入经典否定和推理,以增强RDF的表达和推理能力,但经典否定会使程序出现不一致情况,导致程序无解。为此,提出一种基于加权回答集程序的加权¬RDF(¬WRDF)推理方法。借鉴加权回答集思想,通过加权回答集程序对¬WRDF进行推理,给出其应用实例。实例应用结果表明,该方法使得程序在不一致的情况下,仍然可以得到最接近用户需求的解。
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基于元胞自动机的小样本集分类算法
刘应东, 孙秉珍
计算机工程. 2012, 38(7): 155-157,160.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.051
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样本集中的数据数量过少会影响最后的分类精度。为此,提出基于元胞自动机模型的小样本集分类算法,利用元胞自动机的状态转换规则和分类规则,通过元胞空间的演化实现对数据集的分类。对标准数据集的测试结果表明,在小样本集和样本集中数据分布不均匀的情况下,该算法具有较高的分类精度。
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基于人工免疫网络的正交小波盲均衡算法
郭业才, 孙凤
计算机工程. 2012, 38(7): 158-160.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.052
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传统的常数模盲均衡算法存在收敛速度慢、均方误差大、易陷入局部极小值点等缺点。为此,提出一种基于人工免疫系统的正交小波盲均衡算法。该算法将均衡器系数向量作为抗体,经过抗体克隆、变异和抑制等操作,搜索到适应度值最高的抗体,即均衡器的最优系数,使权向量跳出局部最优点,接近全局最优点,并利用正交小波变换改善常数模盲均衡算法的收敛性,降低均方误差。仿真实验结果表明,该算法收敛速度快、均方误差小,能得到全局最优解。
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一种广义局部判别型典型相关分析算法
刘云东, 崔琳, 郝汝岗
计算机工程. 2012, 38(7): 161-163,167.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.053
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在局部鉴别典型相关分析(LDCCA)的基础上,提出一种广义局部判别型典型相关分析算法(GLDCCA)。该算法在准则函数的内协方差矩阵中引入样本类别信息,使其提取的特征更有利于模式分类,采用核主成份分析解决小样本问题,克服传统PCA所受到的线性约束。在人工数据集以及ORL和Yale 2个人脸库上进行实验,结果表明,与CCA算法和LDCCA算法相比,GLDCCA算法具有更高的识别性能。
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一种求解背包问题的混合差异演化算法
马立肖, 赵占芳
计算机工程. 2012, 38(7): 164-167.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.054
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为增强差异演化算法在求解背包问题时的局部搜索能力,提出拉马克-鲍德温混合差异演化算法。该算法采用双种群协同进化,以差异演化算法为主体,在演化过程中分别引入拉马克进化和鲍德温效应2种局部搜索算子,引导种群进化方向。仿真实验结果表明,该算法求解精度高,收敛速度快,能够高效求解背包问题。
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求解CARP-RP-ML问题的改进算法
胡, 珊, 林, 丹
计算机工程. 2012, 38(7): 168-170.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.055
摘要
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传统方法无法有效求解交通道路维护运作中的有补给点及多装载的容量约束弧路径(CARP-RP-ML)问题。为此,提出改进的启发式算法和遗传算法。启发式算法将不同的分割算法用于由所有需求弧随机排序得到的个体上,构造问题的可行解;遗传算法利用分割算法计算其个体适应值,确定对应的可行车辆路径及补给位置,并用局部搜索作为变异算子,进一步扩大搜索空间。数值实验结果表明,与启发式算法相比,遗传算法能更有效地求解CARP-RP-ML问题。
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五官在人脸识别中的作用权值研究
高大鹏, 王欣, 李朝荣, 朱清新
计算机工程. 2012, 38(7): 171-173.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.056
摘要
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研究人脸五官局部特征在人脸识别中的作用,按五官所起作用大小将其量化,量化后的值即为作用权值。对五官定位并划分区域,每个区域采用主成分分析进行特征选择。利用改进遗传算法计算每个区域特征向量的数量,将其组合使识别率达到最大。实验结果表明,利用支持向量机进行识别,在识别率最大的前提下,各个区域特征向量所占比例即为作用权值。
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基于PSO拓展的多分类器加权集成方法
刘擎超, 朱玉全, 陈耿
计算机工程. 2012, 38(7): 174-176.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.057
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在多分类器集成时,每个基分类器的效能不同,如每个权值都相同,则会影响基分类器发挥作用。基于此,提出基于PSO拓展的多分类器加权集成方法BCPSO。该方法采用随机子空间生成各个独立的子分类器,输出结果通过各分类器加权投票组合规则集成。实验结果表明,该方法有效可行,具有较高的分类正确率。
图形图像处理
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基于纹理复杂度的自适应分数阶微分算法
汪成亮, 乔鹤松, 陈娟娟
计算机工程. 2012, 38(7): 177-178,181.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.058
摘要
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图像分数阶微分算子具有较强的纹理细节信息增强能力,但最佳分数阶微分的阶数需要人为指定。为此,分析传统的分数盒维计算方法并对其进行改进,提出一种基于纹理复杂度的自适应分数阶微分算法。选择可以表示纹理细节复杂程度的分数维作为参数,自适应确定微分的阶数。实验结果表明,改进算法提取图像边缘的效果较好。
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非参数图像分割算法的研究及改进
卢易苏, 陈武凡
计算机工程. 2012, 38(7): 179-181.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.059
摘要
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对传统的Dirichlet过程混合(MDP)非参数算法进行改进,提出一种新的MDP非参数图像分割算法。引入马尔可夫随机场(MRF)空间领域关系,并将其作为空间先验约束条件对图像后验概率加以约束。该算法能够光滑图像中的边缘部分、控制分类数并加快收敛速度。实验结果表明,与传统算法相比,该算法的分割准确度较高。
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医学图像的自适应非局部均值去噪算法
张权, 桂志国, 刘祎, 马杰
计算机工程. 2012, 38(7): 182-184,187.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.060
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为改善医学图像的质量以利于临床诊断,提出一种基于梯度信息的自适应非局部均值去噪算法。利用梯度方向信息实现对局部相似窗的自适应旋转,从而搜寻到更多的匹配像素点。基于最小二乘思想建立最佳阈值与噪声标准差的关系模型,实现滤波参数的自适应选择。实验结果表明,该算法的去噪效果较好,可用于医学图像的后处理阶段。
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一种基于局部信息的多相脑图分割模型
王海军, 柳明
计算机工程. 2012, 38(7): 185-187.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.061
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针对脑核磁共振成像中灰度不均匀的现象,提出一种基于局部信息的多相脑图分割模型。采用阈值法进行轮廓初始化,利用多相水平集拟合图像的局部信息,从而得到脑灰质、脑白质和脑脊液图像。实验结果表明,该模型能有效地对多相脑图进行分割,给出准确光滑的目标边界,并且不需要重新初始化。
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一种具有去噪能力的全局最小值分割模型
吴继明, 庞雄文
计算机工程. 2012, 38(7): 188-189,192.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.062
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几何主动轮廓模型的能量泛函是非凸性的,导致图像分割结果依赖于曲线的初始化条件,对噪声敏感。针对该问题,提出一种全局最小值分割模型,对能量泛函进行凸性非约束改进,利用基于总变分对偶公式的快速数值化算法实现图像的分割。对合成图像和医学图像的分割结果表明,利用该模型可以准确提取出对象的边界,分割速度快,对噪声具有较好的鲁棒性。
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基于互相关的虚拟粒子图像示踪方法
王莉君, 朱建新, 范程华
计算机工程. 2012, 38(7): 190-192.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.063
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针对复杂流场中示踪粒子跟随性差、追踪困难等问题,提出一种新的虚拟粒子图像示踪方法,用于进行复杂流场分析。通过选定特定区域的图像作为虚拟示踪粒子,利用互相关算法追踪这些粒子的运动,以生动地表征粒子在图像内的运动情况。实验结果表明,采用该方法在流场进行示踪时,2帧图像间的误差大约在10-2像素量级,精度较高,适应性较好。
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基于样例的图像修复改进算法
刘奎, 苏本跃, 王一宾
计算机工程. 2012, 38(7): 193-195.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.064
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基于样例的图像修复算法在修复强结构纹理图像时存在结构不连续现象。针对该问题,提出一种基于样例的图像修复改进算法。在计算数据项时引入结构张量,实现各向异性线性结构的优先级,以决定目标区域修复的先后顺序,使用置信度项和数据项加权和的方式计算优先级。实验结果证明,改进算法对强结构纹理图像的修复效果较优。
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一种新的金属腐蚀缺陷图像识别算法
王彦, 谢晓方, 王波
计算机工程. 2012, 38(7): 196-197,200.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.065
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为从大量X光图像中找出含有金属腐蚀缺陷的图像,提出一种新的X光图像识别算法。对待测的X光图像建立灰度梯度共生矩阵(GLCM),依据人们对腐蚀图像的直观印象,从GLCM中提取出5种特征参数构建特征向量。将特征向量转化为特征Vague集,并将其与目标Vague集进行相似性度量,从而实现金属腐蚀缺陷图像的识别。实验结果证明,相比BP神经网络和单Bayes分类器,该算法具有更高的识别准确率。
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SRAD-高斯金字塔优化模型研究
杨先凤, 游书涛, 彭博
计算机工程. 2012, 38(7): 198-200.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.066
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在超声医学图像斑点噪声处理过程中,SRAD算法易受噪声梯度的影响。为此,提出一种基于自适应加权的SRAD-高斯金字塔联合优化模型。以最小的迭代次数去除超声图像中的斑点噪声,利用优化的高斯金字塔模型对原始图像重新融合,计算8个不同扩散方向和中心的相似度,并分别赋予相应权重。实验结果表明,在保存图像纹理的同时,该模型能较好地抑制噪声、加快处理速度。
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基于GEP的分形图像压缩并行算法
李文敬, 钟智, 元昌安
计算机工程. 2012, 38(7): 201-202.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.067
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传统图像压缩算法存在图像压缩率不高、寻找最优分形图像压缩编码速度慢的不足。为此,提出一种基于基因表达式编程(GEP)的分形图像压缩并行算法。分析二值图像压缩变换的求解过程,给出分形图像基因和染色体的编码表示,设计适应度函数,研究GEP遗传进化操作的编码步骤。在PC机群上的实验结果表明,与串行算法相比,该算法的图像压缩率较高、运行速度较快,具有线性加速比。
工程应用技术与实现
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星载高速数据处理单元的设计与实现
饶家宁, 安军社
计算机工程. 2012, 38(7): 203-206.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.068
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针对目前星载计算机只能进行任务管理、无法完成复杂数据运算的问题,基于数字信号处理器和现场可编程门阵列技术,设计并实现一种星载数据处理系统。在该系统中,数字信号处理器控制整个系统,并完成部分信号处理任务。现场可编程门阵列则完成其余的数据处理任务。测试结果表明,该系统具有较高的容错能力和可重构性,能够满足空间数据处理要求。
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基于PowerPC的车载通信系统设计
刘常清, 黄文君, 詹源
计算机工程. 2012, 38(7): 207-209.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.069
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提出一种城市车辆间通信系统。系统由PowerPC硬件平台与嵌入式Linux软件平台构成,采用全球定位系统技术实时获取车辆定位信息,通过专用短距离通信技术使车辆间形成高速双向交互式通信,利用ARM9搭载Linux系统实现触屏显示。测试结果表明,该系统能实现车辆间高速、可靠、低延时的通信。
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电厂数据多级复制与集成系统的设计与实现
李兵, 黄珊, 石晓军
计算机工程. 2012, 38(7): 210-212,216.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.070
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为获取信息系统的实时数据,实现跨分区网络的实时数据复制与集成,研究复杂网络环境下企业异构数据库平台之间的实时数据复制与集成方法,提出与应用无关的多级异步数据复制与集成方案。分析结果表明,根据该方案建立的复制系统可节约开发成本,适用于多种网络环境。
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支持远程动态重构的嵌入式系统设计
侯方, 王颖, 周学功, 王伶俐, 彭澄廉
计算机工程. 2012, 38(7): 213-216.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.071
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为使嵌入式系统具备远程在线更新和维护能力,基于软/硬件统一多任务编程模型,应用互联网可重构逻辑设计方法设计并实现支持远程动态重构的嵌入式系统。提出的统一多任务编程模型为软/硬件任务提供统一接口和管理方式,可降低设计可重构系统的复杂度,同时远程重构功能增加了系统远程在线更新和维护的能力。实验结果表明,该模型可用于远程可重构系统的设计,同时硬件任务也具有较快的加速比。
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井下移动SIP通信终端的设计与实现
程磊, 方天平, 鲍红杰, 程运安
计算机工程. 2012, 38(7): 217-219,223.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.072
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为实现灵活、畅通、可靠的井下通信,设计一种基于嵌入式Linux的移动会话初始协议(SIP)通信终端。该终端利用SIP作为应用层协议,在流动会话过程中提供对语音连续性的支持。设计一种灵活高效的SIP协议栈,在嵌入式平台下结合无线局域网技术,实现井下实时语音通话功能。实验结果表明,该终端通话质量较好。
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基于JTAG的故障注入工具设计
罗宗扬, 薛利兴, 左德承, 张展, 杨孝宗
计算机工程. 2012, 38(7): 220-223.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.073
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针对软件模拟硬件故障注入不能突破操作系统保护而使故障注入受到限制的问题,提出一种基于JTAG调试技术的硬件故障注入方法。当目标系统处于运行状态时,通过设置断点、设置观察点、发送调试请求等方式使目标系统在硬件层次中止当前运行模式,进入硬件调试模式。通过对基于总线扫描链的移位操作插入数据或CPU本身的指令,对系统内部的总线数据、寄存器数据、存储器数据进行修改。实验结果表明,该方法可以成功地实现故障注入。
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双基地雷达探测范围的三维可视化研究
孟慧军, 袁修久, 张敬卓, 赵学军
计算机工程. 2012, 38(7): 224-226.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.074
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利用插值方法计算双基地雷达散射截面积,由此建立压制干扰条件下的双基地雷达探测范围方程。将导数取零作为曲线取极值的必要条件,推导出双基地雷达警戒区域边界解析表达式。在估算警戒区域面积的基础上,提出双基地雷达盲区的构造算法,并给出网格点上双基地雷达探测高度最大值与最小值的计算方法。利用OpenGL绘制双基地雷达三维探测范围。实验结果表明,该方法能在微机上实时地显示压制干扰条件下双基地雷达三维探测范围的动态变化。
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基于SCA的SHP组件动态部署方案
刘青, 施峻武, 曹凯
计算机工程. 2012, 38(7): 227-229,232.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.075
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在软件通信体系结构(SCA)中,调制解调级硬件抽象层(MHAL)规范不支持专用硬件处理器(SHP)中组件的动态部署。为此,提出一种基于SCA的SHP组件动态部署方案。介绍MHAL通信机制,设计硬件装配描述文件和硬件组件描述文件,在此基础上实现动态部署。分析结果表明,该方案能实现波形开发和部署阶段软件与硬件的分离,增强SCA对SHP的兼容性。
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一种适合于硬件实现的数字预失真算法
董传盛, 曾真, 谈熙, 闵昊
计算机工程. 2012, 38(7): 230-232.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.076
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传统的数字基带预失真算法较复杂不易实现。为此,设计一种适合于硬件实现的数字预失真算法。考虑对模拟射频部分引入的环路延迟和相位偏转的补偿,采用2块大小为32×16的查找表作为预失真模块,存储针对不同输入幅度信号的调整系数,以预先抵消功率放大器的失真。用调制方式为64QAM OFDM信号进行测试,结果表明,该算法的预失真性能较好。
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模糊自整定PID温度控制系统的建模与仿真
王海青, 姬长英, 刘同召, 高峰, 鲜洁宇
计算机工程. 2012, 38(7): 233-235,239.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.077
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针对炒茶机的加热控制系统跟踪设定的温度值滞后、自动调节加热装置实时性差的问题,设计一种模糊自整定比例积分微分(PID)参数控制器。采用PID控制和模糊控制算法相结合的方法,实现模糊控制对PID参数的调整。利用Matlab在Simulink中建立模型,并对该控制器进行仿真分析。结果表明,模糊PID自整定控制器的超调量 ≈1%,稳态误差es=0。该方法可提高温度控制系统的性能。
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纯电动车车身控制CANopen协议设计
孟永强, 李鸿强, 陈弘, 刘芳舒
计算机工程. 2012, 38(7): 236-239.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.078
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针对纯电动汽车车身控制系统,提出其应用层CANopen协议的设计方案。分析车身控制系统中各电子控制单元的功能。根据 CANopen协议要求,设计各电子控制单元的网络管理报文对象、过程数据对象、服务数据对象、特殊功能对象。通过CANoe软件及其组件CANoe.CANopen建立纯电动汽车车身控制CANopen网络仿真平台,采用CAPL语言编写程序模拟真实节点功能,运用Panel Editor软件编辑控制面板。仿真结果表明,CANopen协议可以满足纯电动汽车车身控制系统的控制需求。
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基于SIP架构的远程分布式无线测控系统
周坚和, 李春贵, 张增芳, 沈宏琪
计算机工程. 2012, 38(7): 240-242,246.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.079
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在异构网络环境中构建远程分布式无线测控系统,节点设备的在线管理、数据采集和协调控制行为会导致复杂的通信问题。为此,提出一种基于SIP架构的远程分布式无线测控系统,通过下一代网络核心控制协议SIP及其相关扩展的运用,实现Internet和短距离ZigBee无线传感器网络的融合。应用结果表明,该系统能够统一和简化系统中分布式测控节点的各种远程通信控制操作。
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可重构计算混合系统硬件的设计与实现
李美锋, 邓庆绪, 金曦, 刘柄蔚, 孔繁鑫
计算机工程. 2012, 38(7): 243-246.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.080
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可重构计算系统中软硬件资源的管理缺乏统一的机制,资源不能被有效利用。为此,设计并实现一种硬件任务模型,为上层软件提供统一的硬件接口,使操作系统能够对软硬件任务进行统一管理,并给出硬件任务下载器的实现结构及工作流程。实验结果表明,该硬件任务模型的运行效率较高,硬件任务下载器能较大地提高硬件任务的下载速率。
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基于MyPSO-BP的黄酒发酵温控系统
赵兢兢, 刘柱, 许文强, 徐保国
计算机工程. 2012, 38(7): 247-249.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.081
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在 Labview组态软件、西门子PLC300和温度传感器构成的温度控制系统基础上,提出一种新的黄酒发酵温度控制系统,将带交叉因子的粒子群优化(PSO)算法应用到BP神经网络(MyPSO-BP)比例积分微分(PID)控制中。改进的PSO算法初始化神经网络的权重和阈 值,可以更好地在线整定PID参数,增强系统的稳定性和鲁棒性,减小误差。对系统进行Matlab仿真实验,结果表明,该系统相较于传统的神经网络PID控制器具有更好的温度控制性能。
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基于邻频干扰的802.11干扰机设计与实现
陈喆, 金志刚, 刘永磊
计算机工程. 2012, 38(7): 250-252.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.082
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基于无线网络交叠信道邻频间干扰及802.11 DCF机制,在合理挑选干扰频道、尽量减少网卡跳变次数的基础上,设计并实现一种高效灵活的全频道干扰机。该干扰机配置有2个网卡,网卡a进行信道监测,网卡b根据网卡a返回的信道号差值数据,跳转到预置的干扰频道发送干扰信号,通过调节干扰信号发送速率实现不同的干扰概率。实验结果表明,该干扰机具有灵活、节能,可覆盖全13个频道的特点。
开发研究与设计技术
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一种静态LoC关键性预测器设计
李清波, 苟鹏飞, 孙骏, 杨兵, 王进祥
计算机工程. 2012, 38(7): 253-256.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.083
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针对不同分簇超标量处理器结构下SPEC2000程序中指令关键可能性(LoC)的特性,提出一种静态LoC关键性预测器的设计方法。对指令LoC进行研究,根据其结构无关性和动态不变性,设计预测器。仿真结果表明,在对1×8分簇超标量处理器使用该设计时,程序的每周期指令数平均提升5.3%,性能优于动态LoC预测器。
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基于FPGA的H.264帧内预测实现和优化
刘西振, 杨静, 王威
计算机工程. 2012, 38(7): 257-259,262.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.084
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在使用硬件电路进行H.264编码时,为提高帧内预测运算速度,减少硬件电路面积,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的H.264帧内预测硬件电路的实现和优化解决方案。利用FPGA的并行处理能力和同模式下帧内预测数据冗余对硬件电路进行优化。使用Verilog语言进行模块设计,仿真平台为Modelsim,在Altera CycloneII EP2C20F484C上的实现,验证了该硬件电路结构的高效性及实用性。
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大规模地形真实感渲染技术研究
龙熙华, 靳玉萍, 宋勇利
计算机工程. 2012, 38(7): 260-262.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.085
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针对快速增长的数据规模和计算机图形硬件处理能力之间的矛盾,对大规模地形真实感渲染技术进行研究。采用基于四叉树的层次细节算法渲染大规模地形,设计四叉树地形的存储结构,以视距和地形粗糙度的双重标准确定地形节点的细节程度,给出利用裙边修补裂缝的方法。实验结果表明,该技术能快速实时地完成大规模地形数据的调度和场景的真实感渲染。
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脉冲漏磁信号的EMD小波阈值去噪研究
张韬, 左宪章, 田贵云, 张云, 费骏骉
计算机工程. 2012, 38(7): 263-265.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.086
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为有效抑制脉冲漏磁检测信号中的各种噪声,将小波阈值去噪运用到经验模态分解(EMD)中,提出一种基于EMD的小波阈值去噪方法。针对小波软、硬阈值函数中存在的不足,引入平滑截断绝对偏差惩罚因子进行优化改进。将该方法应用于脉冲漏磁信号进行实际消噪处理。实验结果表明,该方法能较好地剔除信号中的噪声,在脉冲噪声的抑制方面优于小波阈值去噪。
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基于多面体表示的向量化收益评估方法
张媛媛, 赵荣彩, 韩林
计算机工程. 2012, 38(7): 266-268,272.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.087
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循环变换可提高程序性能,但对其向量化后可能会导致代码性能损失,并不一定会得到预期性能提升。针对该问题,结合目标体系结构特征,在Open64中实现一个基于多面体表示指导循环变换的向量化收益评估模型。该模型可以有效分析各种循环变换方案的代价,选择向量化收益最大的方案组合作为最终的向量化方案。对SPEC测试集的swim等5个程序进行测试,结果表明,收益评估结果与实测向量化加速比相近,可避免盲目优化。
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串联质谱谱库搜索鉴定技术综述
王耀君, 孙世伟, 卜东波, 刘金刚
计算机工程. 2012, 38(7): 269-272.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.088
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介绍蛋白质质谱鉴定领域的串联质谱谱库搜索技术,分析谱库搜索技术的基本原理,从多个角度阐述当前主流的谱库搜索方法,并对其优缺点进行比较,针对目前蛋白质质谱鉴定技术所存在的优缺点,设计其改进思路,论述目前谱库搜索技术所面临的问题以及未来的研究趋势。
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基于区间模型的一级指令Cache缺失损失分析
穆雅莉, 杨兵, 喻明艳
计算机工程. 2012, 38(7): 273-275,278.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.089
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一级指令Cache的平均缺失损失被量化为下一级存储系统的访问时间,在进行处理器性能瓶颈分析中简单的量化会引起较大的误差。针对该问题,应用区间模型分析影响一级指令Cache平均缺失损失的前端因素,并用模拟实验进行分析研究,结果表明,除下一级存储系统的访问时间外,取指带宽、取指队列的大小、一级指令Cache缺失率及程序特性,会对一级指令Cache平均缺失损失产生影响。
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Web服务编制的形式化模型研究
杨晓波
计算机工程. 2012, 38(7): 276-278.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.090
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为支持对业务流程执行语言(BPEL)语言的形式化分析和验证,提出一种Web服务编制的形式化模型——μ-BPEL。介绍模型的语法规则和操作语义,在此基础上,建立从μ-BPEL到扩展时间自动机的映射,利用模型检查技术研究服务正确性检验和与时间相关的检验问题。研究结果表明,该模型符合Web服务编制流程,满足系统设定的时态逻辑性质。
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基于TIN的三维地质建模研究
靳玉萍, 苏丹丹
计算机工程. 2012, 38(7): 279-280,283.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.091
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将三维地质建模技术用于地质分析,提出一种基于TIN的建模方法。采用带断层约束的三角剖分算法,实现海量数据Delaunay三角剖分,建立地质层面模型,以地层和断层为约束,根据层序地层学原理,按层序网格表征方式细分地层,建立层序模型,并在结构模型的基础上,使用距离加权反比法估算网格结点的属性,建立地质体属性模型。
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基于ESL快速精确的处理器混合模型
鲁超, 魏继增, 常轶松
计算机工程. 2012, 38(7): 281-283.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.092
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RTL设计不能满足片上系统对仿真速度的要求。为此,提出一种基于电子系统级快速精确的处理器混合模型。以32位嵌入式微处理器C*CORE340为例,采用不同的抽象层次对指令集仿真器和Cache进行构建。实验结果表明,与RTL级模型相比,该模型的仿真速度至少快10倍,仿真精度误差率低于10%。
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一种牙种植三维数字化定位导板的生成算法
侯光辉, 陈松龄, 唐平, 张光富, 黄俊华
计算机工程. 2012, 38(7): 284-286,289.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.093
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采用数字图像技术和科学可视化技术,提出一种对外科牙种植的植入位置、深度及方向上具有定位导航作用的手术导板生成算法。针对具有个体差异的颌骨三维结构进行重采样,以拟合样条曲线完成对种植区域勾画,并分割提取目标区域数据进行三维重建,以生成虚拟数字化导板算法,结合可视化工具包VTK在Visual Studio 2005平台下编程,实现了根据颌骨三维结构特征自动生成虚拟导向模板的功能。实验结果表明,与传统的方法相比,牙种植导向模板的制作更加简便、快捷、有效。
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基于相邻帧特征相似性的快速关键词检出方法
袁浩, 李海洋, 郑铁然, 韩纪庆
计算机工程. 2012, 38(7): 287-289.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.094
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针对关键词检出系统中计算观察概率效率较低的问题,在最近邻近似方法的基础上,提出一种基于相邻帧特征相似性的方法。依据相邻帧之间的高相似性,利用产生前一帧特征矢量的若干个最大的混合分量,有效预测当前帧所使用的最大高斯混合分量,从而快速计算观察概率。实验结果表明,与基线系统相比,该方法在保持识别性能的前提下,识别时间可降低29.3%。
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基于高性能集群计算平台的林火监测算法
杨飞, 覃先林, 周汝良, 邓广, 李增元
计算机工程. 2012, 38(7): 290-292.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.07.095
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为能在森林火灾发生后快速获取火情信息和共享异地资源,提出一种基于高性能集群计算平台的林火监测算法。介绍基于多处理器的高性能计算平台,以及卫星图像火点识别算法的并行化实现方法,对影响运行效率的各种因素进行对比分析。实验结果表明,在已选择合理并行任务数的情况下,该算法可有效提高执行效率。
2024
第50卷 第3期
(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
国内刊号:CN 31-1289/TP
国际刊号:ISSN 1000-3428