2012年, 第38卷, 第18期 刊出日期：2012-09-20
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计算机工程. 2012, 38(18): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.001
针对行为轨迹还原过程中观察序列状态缺失、无法对终端轨迹进行精确还原的问题，提出一种基于隐马尔可夫模型的行为轨迹还原算法。利用基站布局的空间相关性，在不考虑缺失观察状态的情况下，对隐马尔可夫模型求解过程中的局部概率进行修订，还原出轨迹序列。性能分析和仿真结果表明，状态倾向度越大，轨迹还原成功率越高，当状态倾向度取0.8时，轨迹还原成功率在90%左右。
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计算机工程. 2012, 38(18): 6-10. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.002
在低轨单星测频定位中，网格搜索算法在高精度搜索时运算量大，且泰勒展开迭代方法存在定位不收敛的问题。为此，提出一种基于网格搜索与泰勒展开迭代相结合的定位方法。利用网格搜索算法实现粗定位，将该定位结果作为初始值代入泰勒迭代算法，从而对目标进行高精度定位。推导地球表面约束条件下低轨单星测频定位精度的克拉美劳下界，分析各种因素对定位精度的影响，仿真结果表明，在星下点两侧附近区域，低轨单星测频定位方法能够有效地实现对目标的定位。
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计算机工程. 2012, 38(18): 11-14. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.003
针对闪烁噪声下存在未知机动的空间目标跟踪问题，将自适应鲁棒滤波技术嵌入到无迹卡尔曼滤波，设计自适应鲁棒无迹卡尔曼滤波(ARUKF)，再利用ARUKF产生粒子滤波的重要性密度函数，从而得到一种自适应鲁棒无迹粒子滤波(ARUPF)算法。将ARUPF与瞬态跟踪模型相结合，对空间机动目标进行自主跟踪。实验结果表明，该算法在跟踪精度和鲁棒性方面优于传统的跟踪算法。
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计算机工程. 2012, 38(18): 15-18. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.004
研究基于3D加速度传感器的空间手写识别技术，提出一种基于时频融合特征的分类识别方法。从加速度数据中提取短时能量 (STE)特征及低频分量，经快速傅里叶变换后提取频域特征WPD+FFT，将时域特征STE和频域特征WPD+FFT进行特征融合，利用主成分分析法对其降维，采用支持向量机进行分类识别。实验结果表明，该方法能提高空间手写识别系统的识别率。
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计算机工程. 2012, 38(18): 19-21. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.005
为提高语音质量客观评估的性能，提出一种改进的语音质量感知评估(PESQ)算法。该算法利用音节稳定性检测和清浊静音分类的方法，通过音节的帧间稳定性和损伤参数来描述语音听觉感知所受到的影响，这些参数对不同的语音段，如清音、浊音和静音具有不同的特性。实验结果表明，该算法能在窄带语音上提高PESQ得分与主观平均意见分的相关性。
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计算机工程. 2013, 38(18): 22-25. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.006
研究维吾尔语中的多音词现象，根据多音词的不同特点进行分类。利用词性和读音的映射关系消歧第1类多音词。根据词缀连接词干后是否发生元音弱化的特点消歧第2类多音词。提取上下文语境信息，使用最佳匹配读音的方法消歧第3类多音词。采用似然比方法进行关键词选择，并对不同窗口宽度的关键词选取方法进行对比实验。结果表明，该方法可以得到错误率为20.9%的多音词消歧效果。
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计算机工程. 2012, 38(18): 26-29. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.007为提高压缩码的利用率，提出一种适用于列存储数据库的压缩位图索引技术。定义反转、合并等操作，将所有计算的输入值与输出值格式化为位向量形式。通过活跃度衡量索引中位向量的复杂度，并对压缩位向量进行直接计算，优化where子句和group by子句在查询执行过程中的数据提取。在SSB数据集上的实验结果证明，该技术能提高29.7%~38.9%的压缩位图索引性能。
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计算机工程. 2012, 38(18): 30-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.008针对当前并发程序的不确定性和复杂性，以及程序原子性质获取困难的问题，提出一种并发程序原子性质提取方法。将并发程序中的同步区域转化为与并发操作相关的并发操作图后，采用频繁子图挖掘算法自动提取程序中的原子图，使其能刻画并发程序的原子性质，包括并发操作以及操作之间的控制依赖关系。实验结果证明，该方法能以较低的误测率有效提取并发程序的原子性质。
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计算机工程. 2012, 38(18): 34-36. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.009：针对传统分布式数据流挖掘算法的通信开销较大、分类精度较低的问题，提出一种基于支持向量数据描述的分布式数据流挖掘算法。利用局部站点快速更新数据流信息，采用支持向量机算法学习元级数据并传递到中心站点。中心站点负责接收及合并元级数据，形成全局分类结果。实验结果表明，该算法能在降低局部站点和中心站点网络通信量的同时，获得较高精度的全局分类结果。
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计算机工程. 2012, 38(18): 37-41. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.010在构建非功能需求冲突管理元模型的基础上，给出相关建模元素的形式化描述，将需求冲突的语义定义作为检测依据。根据不同的需求冲突类型和程度，提出一种排除冲突和降低冲突的网络式软件非功能需求冲突消解方法。以旅游出行领域中计算行程费用服务的非功能需求为例，验证了该方法的有效性。
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计算机工程. 2012, 38(18): 42-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.011传统后缀树全文索引模型的索引建立复杂、难以维护，且空间消耗大。为此，提出一种改进的后缀树全文索引模型。将一棵完整后缀树划分为若干个三元后缀树，从而简化后缀树的组织结构，便于其建立和维护索引。将邻接字符对的公共前缀作为后缀树的根结点，以降低模型的空间消耗，提高查询效率。实验结果表明，与传统模型相比，该模型具有较高的时空效率。
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计算机工程. 2012, 38(18): 45-49. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.012现有的时间序列异步周期模式挖掘方法是在获取1-pattern有效段及周期的基础上再以枚举法得到i-patterns，时间复杂度较高。为解决该问题，提出一种改进的异步周期模式挖掘方法。在时间序列符号化后，使用基于Sequitur的候选模式算法获取候选i-patterns及其事件位置序列，通过基于OEOP的i-patterns有效段生成算法得到1-pattern和i-patterns的有效段及周期，从而生成有效子序列。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(18): 50-52. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.013为降低噪声对近似子图匹配准确率的影响，提出一种改进的近似子图匹配方法。在预处理阶段，利用k-近邻顶点集为数据图中的每个顶点建立标签-权重向量索引。在查询过程中，基于单个近邻标签的权重距离和所有近邻标签的整体匹配程度进行两级过滤，生成顶点候选集，采用生成树匹配和图匹配的方式确定查询图在大型网络中的位置。在真实数据集上的实验结果表明，该方法具有较高的执行效率和匹配准确率。
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计算机工程. 2012, 38(18): 53-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.014分析面向科学计算的业务流程的特点和需求，提出一种适用于科学计算的领域元模型及其智能流程建模语言(SPML)，给出领域元模型的形式化描述以及SPML到业务流程执行语言的转换算法。在此基础上，设计并实现一种基于SPML的业务流程建模系统。分析结果表明，该系统既能帮助用户进行业务流程分析和抽象建模，又能生成可执行文件和部署文件，完成流程的自动化部署。
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计算机工程. 2012, 38(18): 57-60. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.015现有Android移动操作系统不支持用户自由分配已安装的应用权限。为解决该问题，提出一种细粒度的Android应用权限管理模型。该模型在保证系统安全性的前提下，对现有Android应用权限机制的框架层和应用层进行修改和扩展，使用户可以通过GUI界面按需分配系统中已安装的应用权限。实验结果表明，该模型能满足用户的Android应用权限管理需求，并且系统性能损失较小。
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计算机工程. 2012, 38(18): 61-64. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.016分析军用报文格式及其软件特点，给出一种智能强制性Fuzzing测试的畸形数据构造方法。根据Fuzzing技术的原理，设计军用报文软件漏洞发掘系统MTSFuzzer，并对其构架、模块以及关键技术进行描述。测试结果表明，MTSFuzzer能提高军用报文软件漏洞的发掘效率，并且具有较好的可扩展性。
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计算机工程. 2012, 38(18): 65-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.017为解决传统地理信息系统在离线状态下无法正常运行的问题，设计本地缓存机制，提出一种基于四叉树索引的海量数据储存方案。采用四叉树文件系统管理本地缓存，包括数据的添加、读取、查询和删除，避免传统Windows文件系统储存大量小文件时存在的文件操作耗时长的弊端。实验结果证明，该方案能实现数据加密，提高地理信息数据的安全性，与Windows文件系统相比，更适用于本地缓存。
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计算机工程. 2012, 38(18): 68-72. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.018针对战场通信网络仿真系统没有合适的可信性评估指标体系和评估方法的问题，综合其在协议模型、网络环境和仿真性能方面的特点建立层次化指标体系。针对逻辑类指标和数值类指标的不同特点，提出使用分类综合可信性评估算法评估整个指标体系的可信性。实例评估表明，建立的层次化指标体系和分类综合可信性评估算法的针对性和可操作性较强，较好地结合了专家经验与客观测量数值。
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计算机工程. 2012, 38(18): 73-76. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.019针对星地链路的快速建立问题，提出一种星地通信链路的快速建立方法，设计建链数据帧格式，并给出星地链路建立条件下伪随机序列长度设计的基本原则。对建链概率和建链时间进行数学建模，仿真结果表明，在建链时间和传输时间近似相等的情况下，当信噪比为?20 dB时该方法可获得接近1的建链概率。
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计算机工程. 2012, 38(18): 77-79. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.020在Ad Hoc网络中，分裂多径路由SMR协议存在数据分割传输效率低与路由维护中路由发现条件不合理的问题。为此，提出一种改进的路由协议P-SMR。该协议采用以时延作为路径负载影响因子的数据分配方法来提高传输效率，运用判断路径断开条数和路径生存时间的方法作为路由发现的条件。仿真结果表明，与SMR和DSR协议相比，P-SMR协议可降低平均端到端传输延时和路由开销，并能提高分组投递率。
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计算机工程. 2012, 38(18): 80-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.021针对经典多维定标无锚点定位算法在节点定位精度方面的不足，提出一种基于多维定标的重复优化无锚点定位算法。该算法建立一个关于相对坐标矩阵的目标函数和重复优化公式，当目标函数取极小值时，可以得到节点相对坐标。仿真结果表明，与经典MDS算法相比，重复优化无锚点定位算法能够提高2.95%的平均定位精度，较好地实现网络有效定位。
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计算机工程. 2012, 38(18): 83-86. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.022针对基于TOF测距的节点定位算法在稀疏网络中定位覆盖率较低的问题，对初始估计位置进行迭代求精，达到精度门限的升级为锚节点。如果网络中存在不良节点，对节点进行估计分类，并实现对不良节点的定位。仿真结果表明，在适当增加节点计算量和通信开销的条件下，可提高改进算法的定位覆盖率。
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计算机工程. 2012, 38(18): 87-89. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.023在节点高速运动的车载组网多跳通信中，如何快速选择下一跳中继节点是目前无线自组网亟待解决的问题。为此，提出一种基于类语音时隙划分信道竞争机制的时分复用协议，采用类似语音优先权接入的语音突发方式解决多跳中继选择问题。仿真结果表明，在不同节点分布的运动场景下，使用语音突发方式的MAC协议较传统的时分复用随机接入方式具有更短的接入延时与更低的网络开销。
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计算机工程. 2012, 38(18): 90-92. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.024用图的笛卡尔积Fm×Fm-1×…×F1×G构造一类新的层次双环网络，给出其最优路由算法。图G为Petersen图，Fi为特殊的无向双环网络。研究网络的一些基本性质，并与杜艳等构造的层次双环网络(计算机工程与应用，2010年，第34期)进行比较。分析结果表明，新构造的网络是一类接连度小、直径短，存在简单且路由算法最优的新型网络拓扑结构。
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计算机工程. 2012, 38(18): 93-96. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.025针对无线传感器网络中的数据压缩问题，对DP压缩算法进行改进，提出一种最优曲线数据压缩算法OCDCA。减少压缩过程中对数据的扫描次数，以降低节点的能量消耗。采用最佳曲线拟合方法对监测数据点做直线优化拟合，以提高压缩精度。仿真结果表明，OCDCA算法程序时间复杂度较低，压缩精度和压缩效率较高，可降低无线传感器网络的能量消耗。
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计算机工程. 2012, 38(18): 97-99. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.026为提高秘密数据传输的安全性，提出一种最小化扭曲的图像隐写算法。根据图像平滑特性及具体隐写嵌入操作对特性的影响为载体像素分配扭曲值，以表征在该像素上进行特定嵌入操作对图像总体统计特性的影响程度，再利用STC码选择使图像整体扭曲函数最小的嵌入位置和嵌入方式进行信息嵌入。仿真实验结果表明，该算法具有良好的抗检测性。
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计算机工程. 2012, 38(18): 100-102. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.027基于有限域 上的椭圆曲线，利用乘法逆构造一类二元伪随机序列，通过素域上椭圆曲线的指数和，计算该类伪随机序列的一致分布测度和k阶相关测度。结果表明，周期为N的二元伪随机序列一致分布测度的上界为p1/2lbplbN，k阶相关测度的上界为p1/2(lbp)klbN，2个测度的数量级都是O(N)，说明该类序列具有很好的伪随机性质。
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计算机工程. 2012, 38(18): 103-106. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.028基于点验证和基于一致性检测的椭圆曲线标量乘安全算法一般运算效率低下。为此，通过对错误探测方法进行改进，提出一种基于三进制的椭圆曲线标量乘算法，给出算法的正确性证明，并在仿射坐标和Jacobian坐标下对其进行分析，结果表明，在保证安全性的前提下，该算法的效率有较大提高。
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计算机工程. 2012, 38(18): 107-110. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.029利用恶意代码所具有的相同或相似的行为特征，提出一种基于模型检测技术的程序恶意行为识别方法。通过对二进制可执行文件进行反汇编，构建程序控制流图，使用Kripke结构对程序建模，利用线性时序逻辑描述典型的恶意行为，采用模型检测器识别程序是否具有恶意行为，并在程序控制流图上对该恶意行为进行标注。实验结果表明，与常用的杀毒软件相比，该方法能更有效地发现程序中的恶意行为。
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计算机工程. 2012, 38(18): 111-115. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.030针对传统SQL注入漏洞检测方法准确率不高的问题，提出一种基于网页文档对象模型(DOM)树比对结果的检测方法。通过简化基于节点序列的网页比对方法，减少节点比对次数，加快检测效率，并设计实现一个SQL注入漏洞检测原型系统。实验结果表明，该系统具有较高的SQL注入漏洞检测效率和准确率。
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计算机工程. 2012, 38(18): 116-119. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.031在目前的电子现金方案中，电子现金多半不能转移。为此，提出一种用于电子支付的可转移离线电子现金方案，采用限制性盲签名进行电子现金的签发，利用可转换的部分签名进行电子现金的转移。银行和可信第三方无需在线介入每一次交易，使系统效率得到提高。安全性分析结果证明，交易过程中出现重复消费等欺诈行为时，可信第三方能撤销电子现金的匿名性，查明欺诈者。
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计算机工程. 2012, 38(18): 120-122. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.032在大多数参与者有权重的秘密共享方案中，各参与者子秘密份额数量的不同会导致秘密重构阶段产生不公平问题。为此，提出一个基于重复博弈的理性秘密共享方案。在参与者原有份额的基础上，为其构造数量差不超过1的有效子秘密份额，利用重复博弈使每个参与者可以获得其他参与者的全部份额，进而重构出秘密。分析结果表明，该方案可以使理性参与者始终遵守协议，完成秘密重构，且具有较高的安全性和良好的可扩展性。
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计算机工程. 2012, 38(18): 123-125. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.033无线传感器网络中的恶意节点会导致严重的黑洞问题。为此，在SEEM算法的基础上，提出一种低复杂度的安全数据收集算法，采用反馈-确认机制，利用无线传感器网络的多路径路由功能，实现数据的安全传输。实验结果证明，与DRP和SPDC算法相比，该算法的复杂度更低，数据传输性能更好。
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计算机工程. 2012, 38(18): 126-129. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.034针对无线射频识别(RFID)认证协议安全性较差的问题，在分布式RFID询问-应答认证协议的基础上，设计一个基于流密码算法的RFID安全认证协议。理论分析结果表明，该协议能够抗假冒攻击、重传攻击、追踪，解决去同步化问题，并使后台数据库的响应速度更快，实用性更强。
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计算机工程. 2012, 38(18): 130-132. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.035提出一种适用于指纹图像增强的Gabor滤波器的硬件设计与实现方案。利用更精确的方向与频率信息配置滤波器改善指纹图像的增强效果。为解决由此带来的带宽问题，设计输入输出缓存器，最多可使带宽降低近10/11。整个设计采用SMIC 0.13 μm工艺综合后大小约为24万等效门，频率为250 MHz。在滤波器窗口大小为11×11时，引入流水线结构使吞吐率可以达到每秒200万像素以上。实验结果表明，该方案具有较好的实时性。
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计算机工程. 2012, 38(18): 133-136. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.036传统量子位编码方案需要频繁的解码运算，降低算法效率。为此，提出一种基于实数编码的量子免疫克隆选择算法。该算法采用实数编码方式，应用Logistic映射产生混沌变量作为量子旋转门旋转角。实验结果表明，该算法适用于解决复杂多极值连续函数的寻优问题，编码简单，收敛速度快，寻优能力强。
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计算机工程. 2012, 38(18): 137-139. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.037针对多条正则表达式转换为确定型有限自动机带来的状态空间膨胀问题，借鉴图划分的思想，提出一种改进的分组算法。与原分组算法相比，该算法在分组数相同时状态数平均减少30%，在某些情况下能获得更少的分组数。实验结果证明，该算法能有效降低匹配算法的复杂度。
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计算机工程. 2012, 38(18): 140-143. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.038为在复杂环境中对目标进行长期的精确跟踪，提出一种基于在线学习和结构约束的目标检测和跟踪算法。采用改进的光流法对特定目标进行自适应跟踪，实时目标检测采用非层次结构在线学习随机蕨丛分类器。用基于结构约束的非监督学习法精确确定目标位置，以适应目标的形态变化。实验结果表明，该算法能够适应目标的基本形态变化，在目标出现尺寸变化、旋转、部分遮挡或短暂消失时都能稳定精确地跟踪目标。
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计算机工程. 2012, 38(18): 144-146. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.039针对和声搜索算法不能很好求解多目标优化问题的缺陷，引入邻域搜索算子，对和声记忆库内搜索到的分量进行扰动，对和声记忆库外进行Pareto邻域搜索，实现群体间信息交换，提高算法的全局搜索能力。数值实验选取4个常用测试函数并与NSGA-II、SPEA2、MOPSO 3个多目标算法进行比较，测试结果验证了改进算法的有效性。
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计算机工程. 2012, 38(18): 147-150. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.040延迟笔画处理是维吾尔文联机手写体单词识别中的难点，样本数据格式为一串具有时序性的序列，造成字母主笔画和延迟笔画在序列位置上多半不连续，很大程度上增加了延迟笔画处理和单词识别的难度。为此，提出一种维吾尔文延迟笔画处理方法，其中包括延迟笔画查找与投影，实验结果证明该方法具有良好的效果，单词识别准确率达到93.71%。
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计算机工程. 2012, 38(18): 151-154. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.041对于有色偏、高光和阴影的复杂背景彩色人脸图像，已有模型不能获得较理想的分割结果。为此，提出一种基于CbCgCr椭球体肤色似然平滑度的肤色分割算法。预处理人脸输入图，以消除色偏、高光和阴影，建立CbCgCr椭球体肤色模型，计算肤色似然平滑度，利用肤色似然平滑度粗分割肤色区域，并对其进行去噪处理，以获得肤色细分割图和细提取图。实验结果表明，对光照不均和背景复杂的人脸彩色图像，该算法的肤色分割准确性、鲁棒性和实时性较优。
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计算机工程. 2012, 38(18): 155-157. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.042为提高粒子群优化算法的全局搜索和局部开采能力，提出一种结合禁忌搜索(TS)的改进粒子群优化算法。在搜索过程中，以线性递增的概率对最优粒子实施随机扰动，在全局搜索收敛到一定程度后，引入TS算法进行局部搜索，使算法快速收敛到全局最优解。分析结果表明，该算法收敛精度较高，能有效克服早熟收敛问题。
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计算机工程. 2012, 38(18): 158-161. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.043空间数据复杂多变、数据量庞大，且数据分析较为困难。为解决该问题，提出一种基于多主体技术和数学形态学灰度形态运算的聚类算法。将结构元素作为智能个体，Agent根据其所处空间位置环境的Moore Neighborhood值或VN Neighborhood值，采用OCC算子自主选择做灰度膨胀或腐蚀运算。实验结果表明，该算法具有较好的准确性、可靠性和灵活性，能对任意聚类形状进行快速聚类。
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计算机工程. 2012, 38(18): 162-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.044介绍Markov逻辑网的理论模型，阐述Markov逻辑网的结构和参数学习算法及2种基本类型的推理，从命名实体识别、实体关系抽取和实体解析3个方面总结Markov逻辑网在信息抽取中的应用现状。分析结果表明，Markov逻辑网模型能较好地将一阶谓词逻辑和概率图模型相结合，灵活地在Markov网中融入模块化知识，描述复杂的特征。
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计算机工程. 2012, 38(18): 166-170. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.045在运动目标停滞的情况下，传统的混合高斯模型会将运动目标误判为背景，导致目标漏检。为此，提出一种基于改进混合高斯模型的目标检测算法。引入背景学习参数，结合前一帧的检测结果自适应地更新背景，从而提取完整的运动目标。利用像素的八连通区域信息抑制噪声，提高算法在复杂环境中的稳定性。实验结果表明，与传统检测方法相比，该算法能够在复杂环境中准确地检测出短暂停滞的运动目标。
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计算机工程. 2012, 38(18): 171-173. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.046基于Map Reduce框架的传统BP神经网络算法收敛缓慢，训练易陷入局部极小点，使迭代次数过多，极大浪费资源。为此，提出并实现改进的并行BP算法，采用动态调节学习率、动量因子调整权重修正值，提升BP网络并行训练效率，利用预处理数据和最大分类概率增强分类的准确性。实验结果表明，改进的并行算法能提高分类准确率，缩短近17/18的训练时间。
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计算机工程. 2012, 38(18): 174-177. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.047多技能需求的现场产品服务调度结合了多旅行商问题与多技能项目调度问题，需综合考虑路径优化与技能匹配。针对该问题，考虑时间窗因素，以最短旅途时间和最少客户等待时间为目标建立数学模型，基于分段染色体编码的遗传算法并采用成组分段交叉算子进行求解。实例结果证明，该算法的解能避免过早收敛，有较高的搜索效率。
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计算机工程. 2012, 38(18): 178-181. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.048针对在虚拟漫游系统中运动物体的碰撞检测问题，提出一种基于视线的智能碰撞检测方法。分析虚拟现实漫游环境中碰撞检测的基本原理和基于视线的碰撞检测，采用模糊控制隶属函数提高碰撞检测效率。实验结果表明，该方法的运算效率和检测精度有所提高，能避开墙体和障碍物。
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计算机工程. 2012, 38(18): 182-185. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.049提出一种基于优胜劣汰规则的异类多种群蚁群算法，该算法由多类不同特性的蚁群构成，彼此间具有潜在的合作性和对抗性。根据蚁群间定期信息交换的结果，引入自然界优胜劣汰准则，设定蚁群间的合作规则、竞争规则、裂变规则。以旅行商问题为例进行相关实验和比较。通过多个种群间的相互合作与竞争，保留优势种群，淘汰劣势种群，提高求解效率，改善解的多样性，使算法更容易收敛到全局最优解。
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计算机工程. 2012, 38(18): 186-189. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.050当不同成像条件下图像局部内容的特征存在明显差异时，会导致特征描述子难以正确匹配。为此，提出一种基于稳定区域的图像特征描述子。利用最大稳定极值区域检测算法提取图像的稳定区域，结合图像特征点的位置和尺度信息，根据稳定区域计算特征主方向，在适应于特征点所属稳定区域尺度的较大邻域内，生成基于对数-极坐标系的特征描述子。应用结果表明，该描述子在图像局部内容变化较大时仍具有旋转不变性和稳定的匹配性能，能有效解决印刷电路板CT图像的配准问题。
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计算机工程. 2012, 38(18): 190-193. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.051拉普拉斯边缘检测算法常用于去除CCD天文图像中的宇宙射线噪声，但其串行算法计算复杂度较高。为此，分析拉普拉斯边缘检测算法的并行性，在统一计算设备架构(CUDA)并行编程环境下，提出一种基于CUDA的拉普拉斯边缘检测图形处理单元(GPU)并行算法。分割天文图像得到多幅子图，根据GPU的硬件配置设定Block和Grid的大小，将子图依次传输到显卡进行并行计算，传回主存后拼接得到完整的图像输出。实验结果表明，图像尺寸越大，该并行算法与串行算法相比具有的速度优势越大，可获得10倍以上的加速比。
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计算机工程. 2012, 38(18): 194-197. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.052针对图像分割应用中阈值难以确定的问题，提出一种基于图论的图像分割算法。利用二维高斯分布函数给出边权重函数的动态自适应系数，结合区域间、区域内的相似度函数定义差距函数，得到适合区域合并的动态判定函数。实验结果表明，与其他算法相比，该算法的图像分割效果较好，花费时间较少。
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计算机工程. 2012, 38(18): 198-202. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.053针对粮仓储粮水分的仓外检测问题，引入跨孔雷达层析成像方法对储粮水分异常区域进行检测。研究层析成像的基本理论，分析射线追踪中的波前方法，提出采用走时方程进行折射点位置校正的快速计算方法，以提高追踪精度。通过改进波前法实现射线追踪，建立走时层析成像和衰减层析成像的数学模型，利用最小二乘QR分解图像重建方法对模型进行求解。仿真结果表明，改进的波前法具有更好的图像重建效果，同时证实了跨孔雷达层析方法对粮仓储粮中的水分含量异常区域进行成像检测的可行性。
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计算机工程. 2012, 38(18): 203-206. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.054针对局部二值拟合(LBF)模型容易陷入能量泛函局部极小值的问题，提出基于局部与全局拟合的活动轮廓模型。引入一个衡量某点处局部区域内灰度分布是否均匀的特征函数，将LBF模型中的局部拟合项与CV模型中的全局拟合项相结合，同时保留LBF模型分割灰度不均匀图像和CV模型全局收敛性的优点。实验结果表明，该模型能够分割灰度不均匀图像，对初始轮廓的依赖性较弱，并且具有一定的抗噪性。
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计算机工程. 2012, 38(18): 207-210. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.055针对现有算法对高密度椒盐噪声滤波不足的问题，提出一种新的高密度椒盐噪声滤波算法。通过噪声检测将含噪图像的像素分为信号点和噪声点，对每一个椒盐像素，计算以该像素为中心的窗口内非椒盐像素中值，信号点则保持其灰度值不变直接输出，重复以上过程，直到没有噪声点被替换。实验结果表明，该算法能在有效去除椒盐噪声的同时保护图像细节，较传统中值滤波及其改进算法有更好的滤波性能。
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计算机工程. 2012, 38(18): 211-214. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.056为提高含噪运动图像的复原质量，提出一种基于互相关原理的运动模糊长度估计算法。根据图像的Radon变换得到运动模糊角度，提取模糊中心各模糊路径上的像素灰度值，通过互相关计算确定模糊长度，采用Lucy-Richardson迭代算法对观测图像进行复原。实验结果表明，该算法的抗噪性较好，迭代收敛速度较快。
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计算机工程. 2012, 38(18): 215-217. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.057传统高原鼠兔图像边缘检测方法存在对噪声敏感、大量边缘细节被过滤、检测的边缘不连续、模糊等问题。为此，将基于数学形态学的边缘检测方法应用到高原鼠兔图像的边缘检测中。利用数学形态学的腐蚀和膨胀算法，构造适合高原鼠兔图像几何性质的结构元素，对图像进行检测。实验结果表明，该方法具有较好的边缘检测效果。
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计算机工程. 2012, 38(18): 218-220. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.058针对矩形边界方法产生的待定位点分布不均匀、可能集中在某一区域的缺点，提出一种凸多边形边界方法。运用该方法对传统矩形边界方法进行改进，并给出2种方法的评价函数。实验结果表明，该方法均匀度的样本均值低于矩形边界的24%，在解决导航过程中多点定位的问题是有效、可行的。
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计算机工程. 2012, 38(18): 221-224. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.059冗余设计可提高容错设计中的可靠性，但其存在同步和丢拍的问题。为此，以航天某型号高可靠箭载嵌入式计算机研制为背景，结合飞行控制任务的需求和特点，基于DSP及双口RAM，利用中断和查询相结合的方式，提出一种“1+3”冗余架构中的信息交互方案。应用结果表明，该方案能有效地解决冗余架构中同步及丢拍问题，并且在满足实时性的同时，提高可靠性。
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计算机工程. 2012, 38(18): 225-227. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.060根据远程弹道导弹在发射过程中对外部空间扰动引力场信息的需求，运用梯度法对外部空间扰动引力进行研究，为克服远程弹道导弹扰动引力计算模型复杂、计算量大、不容易在弹上计算机上实时计算的缺点，利用3台计算机组成主从模式并行计算模型，快速解算外部空间扰动引力。实验结果表明，该并行方法可以满足弹载计算机快速计算的要求，并能达到较高的精度。
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计算机工程. 2012, 38(18): 228-230. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.061根据车载导航的特点，运用单自由度的加速度计代替里程计，提出一种基于低成本的单陀螺仪单加速度计的航位推算(DR)方案。航位推算短时精度高，但误差会随时间积累而变大，DR与GPS导航利用扩展型卡尔曼滤波，形成GPS/DR组合导航系统，融合2个系统的优势，完善导航能力。实际测试结果表明，该GPS/DR组合导航系统能满足车载导航的基本需求，在城市峡谷中有较高的定位精度，且在GPS信号遮挡时能保持定位。
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计算机工程. 2012, 38(18): 231-233. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.062针对模式匹配软件算法速度慢、正确率低等问题，提出一种基于FPGA的硬件多模式匹配算法，通过设计窗口折叠的布鲁姆过滤器，有效减小资源消耗。与多级确认机制结合可降低虚警率，并采用不同于传统方式的并行结构提高查询速度，实现高效率无虚警的精确模式匹配。实验结果表明，采用该算法的高速入侵检测系统吞吐率可达到10 Gb/s。
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计算机工程. 2012, 38(18): 234-237. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.063为消除模拟电路可测度计算的符号法在应用中的限制条件，提出一种可测度计算的方法。该方法在故障诊断方程分母多项式的最高项系数不等于1的情况下，通过诊断方程的等价变换计算电路可测度，可以处理任意形式的诊断方程，同时避免计算误差的引入。实例电路分析与工程应用结果表明，该方法具有计算简单、结果准确的优点，适用于模拟电路的自动测试和故障诊断。
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计算机工程. 2012, 38(18): 238-240. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.064针对矿井定位系统中邻近节点间同时测距时产生信号干扰和冲突，造成定位精度下降和节点能量浪费的问题，提出一种按需测距调度算法。采用移动节点主动提出定位请求、锚节点动态自主配组的方式，以有效避免矿井定位系统中的测距冲突，降低定位盲区的影响。仿真结果表明，与基于固定配组的调度算法相比，该算法具有更高的定位覆盖度和更低的定位时延，能降低移动人员的定位误差。
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计算机工程. 2012, 38(18): 241-244. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.065对于分布存储的并行计算机系统，通信开销是并行仿真程序性能提升的首要优化因素。为减小结点间的绝对通信延迟，以典型合成孔径雷达(SAR)成像仿真程序——R-D程序为代表，研究SAR成像并行仿真中的通信延迟避免技术，包括减少通信次数、减小通信粒度、选择合适的通信块大小和采用高效的通信函数库4种方法。实验结果证明，经过通信延迟避免优化的SAR成像程序具有较高的网络带宽利用率，能获得明显的性能提升。
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计算机工程. 2012, 38(18): 245-247. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.066针对集成电路测试数据量大、测试应用时间长和测试结构复杂等问题，提出一种多扫描链的混合测试数据压缩方法。对于含无关位较多的测试向量，使用伪随机向量产生器生成。对于含无关位较少的向量，则直接使用自动测试设备存储。将该方法与另一种基于扫描阻塞的测试方法进行比较，理论分析和实验结果表明，该方法对数据的压缩效果优于单纯用伪随机方式的扫描阻塞测试方法。
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计算机工程. 2012, 38(18): 248-250. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.067针对读写器密集分布且位置固定，标签在其读写范围内移动的RFID系统需要对标签进行识别和跟踪的问题，提出一种改进的虚拟路由跟踪算法，对移动的标签进行跟踪，分析当标签同时被多个读写器读取或被读写器漏读时数据出现异常的处理方法。结果证明该算法可减少误差引入的来源，并且在处理异常情况时不受读写器个数的限制，保证当标签被多个读写器同时读取或被读写器漏读时，仍能够对标签进行跟踪，使得RFID读写器网络有较好的鲁棒性。
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计算机工程. 2012, 38(18): 251-254. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.068根据哼唱旋律提取的特点和定性映射的相关知识，结合基本乐理，提出哼唱片段旋律提取的定性映射模型和算法，包括哼唱旋律音符切分阈值的动态定性判定，以及音符音高确定的动态赋权的定性映射。实验结果表明，该算法不仅能灵活合理地确定音符切分的定性判定基准，同时能够较准确地提取音符音高，并得到哼唱片段的旋律轮廓线。
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计算机工程. 2012, 38(18): 255-257. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.069提出一种日志生成系统，克服传统系统不能在进程中随意更改日志生成的模块与级别。通过修改配置文件和用动态命令2种方式，进行不同模块、不同级别的日志选择性生成。该设计可以用扫描配置文件的方式，根据配置文件中不同模块与级别的标识更新日志生成列表，也可以在进程运行当中，以人机交互的命令通过进程间通信的方法更新日志生成列表，再调用API接口实现按需生成日志。测试结果表明，该设计可以实现按需求输出日志的功能。
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计算机工程. 2012, 38(18): 258-261. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.070在产品外观设计专利侵权纠纷的判定中，缺乏科学、客观、定量的评判依据。为此，提出一种改进的基于复球面映射的产品形状相似性度量算法。以STL模型表征产品三维模型的几何形状特征，将模型表面面片映射到经过经纬划分的最小外接球上，得到包含面片法向、面积和空间位置信息的特征描述子，利用统计特征方法计算模型之间的相似度。实验结果表明，该算法具有较好的稳定性和可靠性。
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计算机工程. 2012, 38(18): 262-264. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.071在图形处理单元(GPU)平台的计算中，GPU设备存储器和内存容量相差较大，待处理数据通常无法一次性从内存拷贝至显存中进行运算。为此，提出一种Cholesky分解重叠算法。采用预存取技术，拷贝数据和计算重叠，降低设备的等待时间，将设备存储器划分为 2个缓冲区，轮流存放本次运算数据和下次待运算数据，在设备运算过程中完成设备存储器和内存之间的数据交换。实验结果表明，该算法可以有效提高运算效率。
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计算机工程. 2012, 38(18): 265-267. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.072针对传统线性移位寄存器生成的伪随机序列输出数据速率低以及每个循环周期内0和1的数目不相等的问题，提出一种改进型的寄存器序列结构，采用跃进型移位寄存器为基础保证较高的输出速率，增加类似于De Bruijn计数器的反馈保证01平衡。理论分析与仿真结果表明，改进后的寄存器序列结构同时克服了原有结构的2个缺点，适合于高速率应用场合。
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计算机工程. 2012, 38(18): 268-272. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.073嵌入式视频点播在码流传输时流畅度、同步效果及资源利用率等方面存在冲突。为此，提出一种优化的码流传输同步方案。采用音视频分割同步发送算法，实现码流同步发送，使用音频自适应抖动缓冲算法、视频去抖动算法完成音视频去抖动，并降低丢包率，在解码前进行音视频2次同步，利用基于缓冲区的和式增加积式减少控制算法和实时流传输协议实现网络拥塞控制。测试结果表明，该方案的流内同步时延在100 ms内，流间同步时延在125 ms内，能优化码流流畅度和系统资源利用率。
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计算机工程. 2012, 38(18): 273-276. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.074现有3D引擎的物理模型不能真实反映车辆制动时的运动状态。为此，提出一种汽车制动稳定性虚拟展示系统。建立汽车动力学模型，包括四轮车辆模型和车轮轮胎模型，利用上层仿真软件对动力学模型进行运算和虚拟场景渲染，给出车轮状态和虚拟仪表的展现方法，并基于3D引擎设计虚拟展现系统。实验结果表明，该系统能同时观测整车及车轮的运行状态，实时再现制动过程中车轮抱死、车身横摆侧滑的行为，其动力学模型能够满足虚拟展现对画面渲染的实时性、连续性要求。
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计算机工程. 2012, 38(18): 277-281. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.075当用户浏览页面时，移动终端屏幕尺寸限制及Web页面显示刻板会造成定位信息难、浪费时间的问题。为此，从用户角度出发，提出一种基于移动终端的个性化页面显示系统。建立用户兴趣库、页面分割、语义块重要性学习等模块，将Web页面内容按用户个人兴趣喜好以标题列表的形式显示在移动终端上。实验结果表明，该系统能依据不同用户兴趣快速地实现信息定位，节省用户查找时间。
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计算机工程. 2012, 38(18): 282-285. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.076Cisco IOS无法进行动态调试分析，难以截获通信过程的系统异常。为此，提出一种Cisco IOS通信过程分析方法。构建路由器硬件抽象层虚拟机，设计虚拟化动态分析平台，给出关键指令流与通信特征的提取方法，对多指令集架构、多版本的Cisco IOS进行加载实验。实验结果表明，该方法可以有效截获指定通信处理过程。
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计算机工程. 2012, 38(18): 286-290. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.077大面积水体仿真中的细节捕捉较为困难，且渲染效率容易受限。为此，提出一种基于图形处理单元(GPU)的水体表面动态多分辨率物理仿真模型。采用细节层次渐进网格划分方法对水体表面进行建模，利用统一计算构架和GPU技术加速纳维-斯托克斯方程的求解。实验结果表明，随着初始网格分辨率的提高，该模型的加速比逐渐加大，在分辨率达到1 024×1 024的情况下，能保证30帧左右的渲染 效率。
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计算机工程. 2012, 38(18): 291-292. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.18.078为提高检测的智能化水平，以常见的轮胎纹理缺陷为对象，给出2类基于模板的轮胎缺陷检测方法。第1类采用灰度共生矩阵和直方图统计距提取轮胎的纹理特征，第2类采用一维Gabor小波提取轮胎的纹理特征。通过提取并比对模板和待检图像的纹理特征，进行缺陷检测。实验结果表明，第2类检测方法在检测精度、检测缺陷种类等方面均优于第1类方法。
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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