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2014年, 第40卷, 第1期 刊出日期:2014-01-15
  

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  • 计算机工程. 2014, 40(1): 0-0.
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  • 吴素贞,陈晓兰,毛波
    计算机工程. 2014, 40(1): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.001
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    对于同类型的I/O请求,基于闪存固态盘的请求响应时间与请求大小基本呈线性比例关系,并且固态盘的读写性能具有非对称性。针对该特性,提出一种基于请求大小的固态盘I/O调度(SIOS)算法,从I/O请求平均响应时间的角度提高固态盘设备的I/O性能。根据读写性能的非对称性,对读写请求进行分组并且优先处理读请求。在此基础上首先处理等待队列中的小请求,从而减少队列中请求的平均等待时间。采用SLC和MLC 2种类型的固态盘进行实验,在5种测试负载的驱动下与Linux系统中的3种调度算法进行比较,对于SLC固态盘,SIOS平均响应时间分别减少18.4%、25.8%、14.9%、14.5%和13.1%,而对于MLC固态盘,平均响应时间分别减少16.9%、24.4%、13.1%、13.0%和13.7%,结果表明,SIOS能有效减少I/O请求的平均响应时间,提高固态盘存储系统的I/O性能。

  • 田美,刘绪杰,朱翠涛
    计算机工程. 2014, 40(1): 6-10. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.002
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    在认知无线电网络中,由于深衰落和低信噪比的影响,单个认知用户的宽带频谱检测性能较差,且算法复杂度较高。针对该问题,提出一种基于重加权快速交替方向法的频谱感知算法。利用目标函数的凸性,通过求导简化辅助变量的更新过程。对目标函数进行线性化处理,增加一个二次项,使待估变量更新时部分项线性化的增广拉格朗日函数成为严格凸函数,并使用迭代软阈值算法进行求解。在目标项中增加大权值抑制信号中的非零元素,获得接近于最小?0范数的解。实验结果表明,该算法能有效提高低信噪比环境下的检测概率和检测速度。

  • 李文龙,陈悦,许金勇,梁涛
    计算机工程. 2014, 40(1): 11-14,19. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.003
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    利用开机瞬态特征对蓝牙传输设备进行射频指纹识别时,开机瞬态信号的捕获与提取存在一定的局限性。为此,提出将频率跳变瞬态特征用于蓝牙设备的唯一性鉴别,以克服开机瞬态特征的局限性。在射频指纹识别中的数据获取、瞬态信号检测、指纹提取和分类过程中对该特征进行验证,根据实验数据对鉴别性能进行评估。分析结果表明,利用频率跳变瞬态特征能够成功鉴别蓝牙设备。以对虫洞攻击的检测和防御为例,进一步分析射频指纹识别在蓝牙网络安全协议中的应用,并给出基于蓝牙指纹识别的安全链路管理协议。

  • 张胜,施荣华,周芳芳
    计算机工程. 2014, 40(1): 15-19. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.004
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    现代互联网络存在认知负担重、缺乏全局认知、交互性较差等安全问题。为此,利用可视化方法识别网络中的攻击和异常事件,并提出一种新型的入侵检测分析系统(IDS)——基于辐射状面板可视化技术的IDS View。根据现有可视化系统的不足,考虑用户接口与体验,采用颜色混合算法、多段拟合贝塞尔曲线算法、数据预处理及端口映射算法,降低图像的闭塞性,提高可扩展性及增强入侵识别与态势感知能力。应用结果表明,应用该方法分析人员可以直观地从宏观和微观2个层面感知网络安全状态,有效地识别网络攻击,辅助分析人员决策。

  • 卢文哲,杨风雷,高宁,毛伟
    计算机工程. 2014, 40(1): 20-24,30. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.005
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    高可信性是下一代互联网的重要特征,主要包括服务提供者可信、信息传输可信和终端用户可信,其中服务提供者的身份可信是构建可信网络的前提。为此,提出一种网站身份可信标识的体系结构,描述基于域名资源记录的网站可信标识查验协议。通过该协议,用户可在各种互联网应用中方便地查询服务提供者的身份信息。实验结果表明,该体系结构与相关查询协议在效率、易用性、可扩展性等方面均可满足实际应用需要,单机查询性能达到15万次/s。

  • 王健,吴雨,林鸿飞,杨志豪
    计算机工程. 2014, 40(1): 25-30. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.006
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    传统利用语义和句法信息进行生物事件抽取的方法,在触发词抽取阶段句法信息运用形式单一笼统,不能有效发挥作用。为此,提出一种基于深层句法分析的触发词抽取方法。该方法采用间接的句法信息模式,利用深层句法信息独立地进行边检测,将边检测结果融合于触发词抽取中,使深层句法信息得到更有效的利用。在BioNLP 2009与2011共享任务语料上进行实验,结果表明,该方法的F值达到68.8%和67.3%,具有较好的触发词抽取性能。

  • 先进计算与数据处理
  • 梁栋,臧冬松,孙功星,Valentin Kuznetsov2
    计算机工程. 2014, 40(1): 31-38. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.007
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    在大型强子对撞机(LHC)上紧凑型缪子螺线管探测器(CMS)实验的复杂数据环境下,有多个关系型数据源记录了关于数据组织和分布的信息。为实现数据查询系统的精确关键词查询功能,通过分析数据库模式图的方法,将关键词查询语言动态翻译成SQL语言,设计并实现一个跨数据库平台的关键词查询系统。针对动态翻译过程中存在的二义性问题,提出基于查询实体的模式图分析算法,以及基于最小权重树查找的动态连接算法。实验结果表明,该动态连接算法能为关键词查询正确生成所需数据库表的连接方式,使关键词查询系统具有较高的查询效率,以满足用户实时、精确查询的需求。
  • 程小林,熊焰,刘青文,陆琦玮
    计算机工程. 2014, 40(1): 39-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.008
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    基于内存的协同过滤推荐系统存在数据稀疏和数据集异构的问题。为此,提出一种基于变权重相似度计算和自适应局部融合参数的协同过滤方法。通过统计数据集,提取用户-项目评分项的用户情感信息量计算用户相似度,同时根据用户-项目评分项的评分质量改进项目相似度计算方法,利用基于相似用户(或项目)的方法预测置信度,得到自适应局部融合参数,以增强协同过滤方法对数据集的适应能力。实验结果表明,相比传统全局融合参数方法,该方法在数据稀疏情况下的平均绝对误差降低了0.02,具有较高的推荐精度和推荐覆盖度,并且有效解决了数据稀疏和数据集异构问题。
  • 孙焘,孙洪峰,陈维恒,梁赛婷
    计算机工程. 2014, 40(1): 45-48. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.009
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    Skyline查询适用于多目标决策、数据挖掘等领域。以往的研究工作主要关注确定型数据集,少数针对不确定型数据集的研究处理的也多是离散型不确定数据。为此,定义属性呈连续型分布的不确定数据集,并给出一种针对该种数据集的Skyline查询算法,利用索引和分治思想解决其Skyline查询问题。实验结果表明,该算法可以在牺牲少量精度的情况下提高查询效率。
  • 张毅,吕秀琴
    计算机工程. 2014, 40(1): 49-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.010
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    为实现大规模点云的快速绘制,提出以部分内存访问机制为基础、以节点点数上限为叶节点形成条件的平衡八叉树存储结构。设计点云内外存调度绘制流程,包括节点可见性判断、内外存数据调度和点云绘制等环节。为提高可见性判断的效率,在视点与节点距离、夹角约束条件的基础上给出节点可视半径约束。利用实测大规模点云数据进行实验,结果证明,该技术可以在有限的内存资源条件下,以较小的内存消耗实现上亿级规模点云从整体到局部的流畅绘制。
  • 陈天昊,帅建梅,朱明
    计算机工程. 2014, 40(1): 55-58,62. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.011
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    在海量网络资源中,用户为了寻找喜欢的视频往往需要进行频繁操作,个性化推荐服务可以有效解决该问题,但当前推荐服务准确度较低,为此,提出一种基于协作过滤的改进推荐方法。根据相似用户群,即邻居集的点播记录确定当前用户的推荐电影子集,挖掘当前用户的喜好,建立兴趣模型,并与推荐子集中的电影进行匹配,按匹配度高低进行推荐。对推荐电影子集进行分类,以适应家庭中多用户观看的情况。另外在系统运行初期采用相似影片的推荐以一定程度地缓解冷启动问题。实验结果表明,与现有协作过滤算法相比,改进推荐方法的推荐准确度有明显提高。
  • 邬开俊,鲁怀伟
    计算机工程. 2014, 40(1): 59-62. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.012
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    针对云计算任务调度问题,结合粒子群优化(PSO)算法的种群个体协作和信息共享特点,提出一种基于离散粒子群优化(DPSO)的任务调度算法。采用随机方法生成初始种群,利用时变方式调整惯性权重,并在位置更新中使用绝对值取整求余映射法进行合法化处理,提高PSO算法的离散化程度。搭建并重新编译了CloudSim云计算仿真平台进行实验,结果显示,当迭代次数为200时,DPSO、PSO、GA算法的所有任务最终调度时间分别为457.69 s、467.90 s、472.41 s,从而证明DPSO算法能够有效解决云计算环境下的任务调度问题,并且算法收敛速度优于PSO和GA算法。
  • 体系结构与软件技术
  • 王友钊,黄冬
    计算机工程. 2014, 40(1): 63-67,71. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.013
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    针对在线式微机防误系统中字符串匹配的特点以及BM算法匹配性能不足的问题,提出一种BM改进算法——WBM算法,以进一步缩短算法的匹配时间。去掉好后缀规则,适当改进坏字符规则,构建适用于系统维护的框架网络数据结构环境,将WBM算法应用于框架网络,实现基于该算法的微机防误系统软件。实验比对结果表明,WBM算法在BM、WBM、BMH、QS这4种对比算法中速度最快,且同硬件测试CPU使用率为0.76%,应用该算法使搜索时间缩短为3.9 s,搜索准确度提高到99.5%,能明显提高知识在计算机中搜索的效率,与框架网络相结合后,进一步节省了微机防误系统的维护时间。
  • 郭明昆,柴志雷
    计算机工程. 2014, 40(1): 68-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.014
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    Java语言和Java处理器在实时嵌入式系统开发中的应用受到广泛关注。传统Java虚拟机的方法调用机制采用动态装载迟解析的执行方式,使得最坏情况执行时间(WCET)难以预测。针对该问题,提出一种提前解析-微程序执行的改进方法。将传统方法调用中的符号引用转化为直接调用,以微程序的方式运行在硬件处理器上,使执行限制在可预知的时钟周期内。实验结果证明,改进方法调用机制在执行时间上满足线性关系,具备良好的WCET可预测性。
  • 代飞,李彤,谢仲文,秦江龙,刘金卓,钱晔
    计算机工程. 2014, 40(1): 72-77,82. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.015
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    为提高软件演化的质量和效率、缩短软件演化的周期,有必要对软件演化所涉及的软件过程进行性质合理性研究,以确保软件演化过程的正确性。根据软件演化过程元模型(EPMM)的过程层定义,提出EPMM性质合理性的形式定义,用于确保软件过程在实施执行中应满足的动态性质,并基于Petri网的可达图,设计相应的性质合理性检验算法。应用结果表明,对软件演化过程进行性质合理性检验可以确保过程逻辑不发生异常,满足过程定义性质方面的正确性要求。
  • 曹晓,李莹
    计算机工程. 2014, 40(1): 78-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.016
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    卡内应用执行效率较低是制约Java Card发展的瓶颈。为此,研究Java Card虚拟机(JCVM)解释器的运行原理,针对其执行架构提出一种基于反馈的JCVM指令预调度方案。通过收集反馈应用的运行指令流统计信息,设计解释器加权控制流图(WCFG),利用基于WCFG的代码编排技术实现解释器的指令预调度。在目标体系架构中,将热点指令处理函数的布局按照反馈应用的统计信息进行重新编排。实验结果表明,该方案可使JCVM解释器的应用执行效率提高15.29%,并且不依赖额外系统资源,对基于解释器架构且资源受限的嵌入式设备性能优化具有指导意义。
  • 徐力,史少波
    计算机工程. 2014, 40(1): 83-87,97. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.017
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    针对软件无线电(SDR)应用同步数据流的特点,提出一种非对称多核SDR的任务调度和分配算法。该算法综合考虑任务之间的通信时间和任务固定流水,保证任务调度和分配的通用性和并行性。利用整数线性规划(ILP)方法对任务调度和分配进行建模,采用任务拆分方法优化调度和分配的结果,进一步提高任务调度和分配的执行效率。在目标SDR平台上实现IEEE 802.11a频偏估计处理的任务调度和分配,实验结果表明,该算法能提高5.97%的软件无线电平台吞吐量和3.03%的处理器核平均利用率,并减少34.31%的处理器核最长空闲等待时间。
  • 王龙,张亮
    计算机工程. 2014, 40(1): 88-92,102. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.018
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    互联网上存在丰富的Web服务以及自动服务组合方法,但这些自动组合方法(如经典的Roman模型)均要求服务暴露其行为,以此作为服务是否可自动合成的先决条件。现有的Web服务描述文档(如W3C的WSDL标准)缺乏对服务行为的有效描述,使得这些自动化服务组合方法在实际中不可行。针对该问题,提出一种在WSDL中扩展服务行为描述的服务接口方案,基于GMF实现服务行为编辑器,帮助用户在WSDL中协同添加或编辑服务行为,并利用Axis2开源框架开发客户端生成器,根据WSDL中的服务行为反向自动生成具有服务行为的客户端。以k-lookahead算法为例在Seekda服务库中应用该服务方案,实验结果验证了其可行性。
  • 移动互联与通信技术
  • 刘文彬,李香宝,付沙,刘红冰,文志强
    计算机工程. 2014, 40(1): 93-97. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.019
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    针对现有聚集数据调度近似算法具有较高延时上界的问题,提出一种改进的聚集数据调度近似算法。建立一棵根在中心结点的广度优先搜索树,分层构造一个最大独立集(MIS),使MIS中相邻的2个结点相距两跳。将MIS中的结点连接起来,形成一棵根在中心结点的数据聚集调度树,使结点按数据聚集调度树进行分层数据调度。在数据聚集调度树的构造过程中,对于任意支配点,以最小的结点连接其相距两跳的支配点。对于2个相邻支配点的公共邻居支配点,通过在距中心点最近的支配点加入数据聚集树,使其在数据调度过程中将数据发送给距中心点最近的支配点,从而降低数据的聚集延时。实验结果表明,与SAS算法、Guo’s算法和IAS算法相比,该算法的数据聚集延时更低,其延时上界为14R+△?10。
  • 张琦,金胤丞,李苗,章建雄
    计算机工程. 2014, 40(1): 98-102. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.020
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    Trie树数据结构的实现方法灵活,所需存储器空间小,是实现高速路由查找和分组转发的理想选择。为满足10 Gb/s线速度网络处理器中微引擎的设计要求,提出一种基于最优平衡、多层存储的Trie树路由查找算法。建立一种平衡的压缩树结构,将该树中相邻的多层节点压缩到一个存储节点中。通过构造特定的数据存储结构来减小树的搜索深度,以空间换取时间,从而提高路由查找速度和分组转发效率。在网络处理器的查找微引擎设计中实现Trie路由查找算法,实验结果表明,单个微引擎的查找速度为4.4 Mb/s,能达到节省存储空间、提高查找效率的效果。
  • 顾夏珺,张静,钱栋军
    计算机工程. 2014, 40(1): 103-106,112. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.021
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    针对多天线信道频偏参数的随机时变特点,建立参数化的观测模型,根据时变参数估计的克拉美-罗下界求取原理,在非线性的观测模型和序贯的观测值下,利用参数真值推导频偏估计的克拉美-罗下界。由于特征参数的真值不可知,因此将观测模型在估计值处进行二阶泰勒级数展开,通过参数估计值获得频偏参数估计的近似下界。仿真结果表明,基于参数真值和估计值的频偏估计下界具有渐近收敛性,且随信噪比和观测值个数的增加均能达到稳态。
  • 梁伟擘,彭建华
    计算机工程. 2014, 40(1): 107-112. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.022
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    在城市峡谷和室内环境中,信号在传输过程中受多径衰落和非视距的影响,导致长期演进(LTE)系统的时延参数无法精确估计。针对该问题,提出一种基于多输入多输出(MIMO)的LTE时延参数估计算法。采用具有良好自相关特性的主同步信号作为参考信号,利用MIMO发射分集和最大比合并接收技术降低信号传输过程中的误码率,通过参考信号与接收信号进行互相关处理,获得时延估计。仿真结果表明,当累积分布概率为90%时,该算法的时延参数估计误差比参考算法提高了大约5个最小采样间隔。
  • 李帅,李勇,苏厉,金德鹏,曾烈光
    计算机工程. 2014, 40(1): 113-116,138. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.023
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    清华大学网络创新实验(TUNIE)平台为新型网络体系结构的验证和测试提供了有力的工具。在TUNIE平台运行过程中,过长的实验部署耗时会降低整个TUNIE平台的运行效率。对实验部署过程进行分析和测量,发现实验部署的冗长耗时主要由集中式镜像池和串行的实验部署流程引起。为此,提出一种并行化的快速实验部署方案。利用分布式镜像池减少非本地节点的镜像拷贝时间,采用并行化实验部署提高时间维度上的资源利用率。仿真和实际应用结果证明,相比于串行部署方案,该方案可以减少40%~89%的部署耗时,有效提高了实验部署的速度。
  • 任建华,李元诚,杨洪
    计算机工程. 2014, 40(1): 117-120,143. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.024
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    针对AODVjr算法在路由查找过程中的盲目性导致网络能量利用率不高的问题,提出一种基于路径宽度的W-AODVjr算法。该算法通过在源节点与目的节点之间形成一个环状封闭路由查找区域,并采用指数查找的方式确认最优路径宽度。通过源节点选取路径中节点剩余能量最大的节点,以此作为路由的方法来最大限度保护低能量节点。NS2仿真结果表明,W-AODVjr算法能有效保证数据包发送的成功率,与AODVjr算法相比,网络能量利用率提升8%,生命周期延长约为12%,在Zigbee网络中W-AODVjr算法更具优越性。
  • 赵亮,陈世平,李钊伟
    计算机工程. 2014, 40(1): 121-125,148. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.025
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    为在资源受限的无线传感器网络中传输具有不同业务要求的多媒体信息,提出一种基于服务质量感知和优先级的无线多媒体传感器网络MAC协议——QA-MAC。协议通过有效的服务区分机制,对不同优先级的数据流采用不同的自适应竞争窗口调节方法和占空比调整方法,以保障不同优先级业务的实时传输要求。仿真实验结果表明,与S-MAC协议相比,QA-MAC协议在网络延迟性和数据包传输率方面都有明显提高,随着网络负载的增大,数据包传输率平均可以提高30%以上,能够较好地满足无线多媒体传感器网络应用的需求。
  • 吴大鹏,龚长河,王汝言,王建
    计算机工程. 2014, 40(1): 126-129,152. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.026
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    长期演进(LTE)系统在分组交换域内承载语音业务,但对延迟和丢包敏感的语音业务服务质量较难得到保证。为此,提出一种排队延迟感知的语音分组调度机制,根据队列长度、信道条件、排队延迟以及业务最大允许延迟来确定用户调度优先级,从而实现用户资源的合理分配。理论分析和仿真结果表明,与VSM调度机制相比,该调度机制在确保时延和系统吞吐量满足要求的前提下,能有效地利用网络资源,降低丢包率,提高用户公平性。
  • 安全技术
  • 徐明迪,杨连嘉
    计算机工程. 2014, 40(1): 130-133. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.027
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    可信计算能有效提高嵌入式实时操作系统的安全性,但现有的可信计算技术较难满足该系统实时性和低功耗的要求。为此,提出一种基于VxWorks内核的可信计算解决方案。设计嵌入式实时可信平台模块和可信软件栈,实现基于完整性度量证书的信任链传递结构和轻量级访问控制框架。实验结果证明,可信平台模块相比SW-TPM模块平均命令执行时间节省了65.81%,轻量级访问控制框架对系统内核的性能影响也较小,可满足嵌入式实时操作系统的应用要求。
  • 刘荣香,赖红,张威
    计算机工程. 2014, 40(1): 134-138. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.028
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    基于Shamir秘密共享方案中的特权数组提出一个新的秘密共享方案。研究Shamir秘密共享方案中允许迹、非允许迹及特权数组的概念,分析非门限的Shamir秘密共享方案,并将允许迹、非允许迹和特权数组等概念推广到Brickell向量空间秘密共享体制中。该方案解决了Brickell方案中 函数的构造难题和Spiez S等人提出的公开问题,即任意长度特权数组的求解问题(Finite Fields and Their Applications, 2011, No.4)。分析结果表明,该方案基于向量空间秘密共享体制所构造,具有线性性,因此计算量较小。同时在秘密重构阶段,参与者可以相互验证彼此秘密份额的真实性,具有防欺诈功能。
  • 徐守坤,王薇,乐光学
    计算机工程. 2014, 40(1): 139-143. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.029
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    针对Kohonen神经网络模型网络入侵聚类正确率较低的问题,将入侵杂草优化(IWO)算法与Kohonen神经网络相结合,提出IWO-Kohonen聚类算法。利用IWO算法优化Kohonen神经网络的初始权值,训练Kohonen神经网络模型得到最优值。使用IWO算法增强算法的搜索能力,提高聚类正确率,并加快算法的收敛速度。实验结果表明,该算法与模糊聚类算法和广义神经网络聚类算法相比,分类正确率较高;与蚂蚁聚类算法和模糊C均值聚类算法相比,网络入侵检测率较高,误报率较低。
  • 唐雅玲
    计算机工程. 2014, 40(1): 144-148. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.030
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    针对现有物联网传输机制的安全问题,提出一种基于认证的安全传输机制。在物品信息的感知阶段给出基于认证的RFID协议以保证标签的正确性,通过Hash计算、嵌套加密等操作,实现本地物品信息服务器与远程物品信息服务器间物品信息的安全传输。基于物联网的温湿度传感器实验与无线通信实验结果表明,该机制能够保证信息的安全传输,计算开销和通信开销均优于MLDL方法。
  • 周红志,王戴木
    计算机工程. 2014, 40(1): 149-152. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.031
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    视频隐写分析技术可以侦测出含有隐藏秘密信息的视频,为社会安全提供保障。视频除了含有图像内的空间信息,还蕴含着相邻帧图像之间的时间信息。针对这一特点,提出一种精细化辨识时空特征的视频隐写分析方法。该方法对视频在时间和空间维度的特征量进行精细化建模。采用Marcov对视频空间层次上的块内和块间过程进行建模,以提取空间特征量。利用差值分析视频时间层次上的变化,以提取时间特征量,并将时间和空间特征量输入到SVM模型中进行训练和检测。实际测试结果表明,该方法能够有效区分载密视频和非载密视频,对3 100段测试视频样本的检测准确率高达97.13%。
  • 李明则,向阳,张文华,梁礼
    计算机工程. 2014, 40(1): 153-157,166. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.032
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    随着隐写分析技术的发展,新的特征提取算法不断出现,但目前还没有一种较好的通用特征能对JPEG图像进行有效的隐写分析。针对上述问题,提出一种从多域空间提取特征的通用隐写分析算法。采用残差共生矩阵与直方图统计函数计算DCT域、空域、小波域各域系数(像素)之间的依赖性关系,并结合校准方式从中提取特征。对多样性特征维数高的问题,采用前向选择与穷举结合的方法对其降维,以提高分类精度与节约分类时间。对4种典型的JPEG隐写算法在小嵌入率下进行实验,结果表明,与已有的检测方法相比,多域空间提取的多样性特征检测准确率能提高2%以上,适应性更广。
  • 王慧,魏仕民
    计算机工程. 2014, 40(1): 158-160. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.033
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    利用有限域GF(2n)到其子域GF(2m)上的迹函数及其性质,研究一类非线性扩频序列的密码学性质,即级联No序列的 三项式特性。给出级联No序列的三项生成多项式的形式,将级联No序列三项式特性的结论应用到二元No序列中,解决了二元No序列的三项式特性问题。分析结果表明,级联No序列不仅具有三项式对,而且具有正则三项式对。
  • 人工智能及识别技术
  • 顾嘉运,刘晋飞,陈明
    计算机工程. 2014, 40(1): 161-166. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.034
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    针对支持向量机回归预测精度与训练样本尺寸不成正比的问题,结合支持向量机分类与回归算法,提出一种大样本数据分类回归预测改进算法。设计训练样本尺寸寻优算法,根据先验知识对样本数据进行人为分类,训练分类模型,基于支持向量机得到各类别样本的回归预测模型,并对数据进行预测。使用上证指数的数据进行实验,结果表明,支持向量机先分类再回归算法预测得到的均方误差达到12.4,低于人工神经网络预测得到的47.8,更远低于支持向量机直接回归预测得到的436.9,验证了该方法的有效性和可行性。
  • 许胜强,夏懿,姚志明,杨先军,张涛,孙怡宁
    计算机工程. 2014, 40(1): 167-171,176. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.035
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    针对复杂环境下公共场所出入口的人数统计需求,避免因光照变化、遮挡、运动模糊及复杂背景等对统计精度造成的影响,提出一种基于柔性力敏传感器的人数统计系统。该系统实时获取公共场所出入口处的行人在传感器区域留下的压力足印,并通过网络通信模块将足底压力数据传递给上位机进行数据处理与分析,经过数据去噪、图像分割和特征提取等步骤得到目标脚印及其特征参数,再运用特征匹配和运动轨迹规划算法进行人数统计。实验结果表明,该系统不仅工作稳定,具有较好的鲁棒性以及较快的响应速度,而且在不同测试场景中均可获得较高的统计准确率,特定场景下最高可达98%。
  • 陈久梅
    计算机工程. 2014, 40(1): 172-176. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.036
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    针对城市物流配送系统中的两级定位-路径问题,采用人工蜂群算法对其进行求解,并扩展算法中的选择策略,即在基于适应度选择策略和锦标赛选择策略2种常用策略基础上,提出一种带参数控制的锦标赛选择策略。通过对大、中、小规模算例进行仿真实验,证明人工蜂群算法能在合理的计算时间内有效求解两级定位-路径问题。其中,采用基于适应度选择策略的人工蜂群算法求解速度较快,采用锦标赛选择策略的人工蜂群算法求解到的最好解质量较高,采用带参数控制的锦标赛选择策略的人工蜂群算法求解得到最差解的质量及解的稳定性较好。
  • 刘璐,高强,刘衍珩,孙鑫
    计算机工程. 2014, 40(1): 177-180. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.037
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    实例选择能有效移除数据中的噪声和冗余数据,但现有方法难以在提高泛化能力的同时实现约简。针对该问题,提出一种冗余实例对消除算法用于实例选择。给出最近同类实例对的概念,计算数据集中存在的最近同类实例对,并移除满足条件的实例,在11个不同数据集上进行的仿真实验结果表明,经过该算法处理后的数据集在分类准确率和存储压缩率上较原始样本集有明显提升。对比剪辑最近邻规则算法,该算法能够在保持分类准确率的同时提高平均存储压缩率35%以上,并完整保留原始样本集的数据分布特征,在分类准确率和存储压缩率上取得折中。
  • 刘军,周明全,耿国华,李姬俊男
    计算机工程. 2014, 40(1): 181-185,190. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.038
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    针对兵马俑第3次发掘大量破碎俑片的虚拟复原需求,分析秦俑碎片拼接的特殊性,归纳陶制碎片的分类原则,提出一种结合碎片边缘轮廓和断裂面匹配的混合拼接方法。依据俑体碎片断裂面厚度,将其映射到空间曲线模板或空间曲面模板。基于积分不变量计算俑体碎片特征向量,采用一致性约束方法获取碎片初始匹配点对。利用筛选算法去除伪初始匹配点对,应用几何哈希算法寻找碎片最优匹配点对。其中,空间轮廓曲线匹配基于多边形弧串匹配法,空间曲面匹配基于多尺度积分不变量法。对破碎兵俑和陶马的拼接结果表明,该方法能正确得到碎片间的匹配关系,具有较好的鲁棒性。
  • 姜明佐,张新立,吴涛,王加夏
    计算机工程. 2014, 40(1): 186-190. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.039
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    针对传统遗传算法存在的早熟收敛现象,提出一种基于云控制的混沌多种群自适应遗传算法。该算法兼顾全局性和个体差异性两方面平衡,通过云控制器实现交叉率和变异率的自适应调节。在种群正常进化时,对个体实行惩强扶弱措施,在发生早熟收敛或有早熟收敛趋势时,对劣质个体实行灾变,同时采用多种群优化机制实现种群之间的同步进化。实验结果表明,与标准遗传算法和自适应遗传算法相比,该算法能够有效地避免早熟收敛问题,具有较高的收敛效率。
  • 郭小燕,王联国,代永强
    计算机工程. 2014, 40(1): 191-194,198. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.040
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    针对旅行商问题(TSP)在搜索后期解的多样性和精度下降的问题,提出一种解决TSP问题的分段混合蛙跳算法(S-SFLA)。该算法在搜索初期利用逆转变异算子减少交叉路径,在搜索的后期引入邻域搜索(个体邻域,局部最优领域,全局最优邻域)增加种群多样性。在整个搜索过程中记忆全局历史最优解与局部历史最优解,进行全局更新和局部更新,避免迂回搜索。在局部更新中,每一个青蛙都有机会得到更新。实验结果表明,与遗传算法、蚁群算法、基本蛙跳算法相比,S-SFLA算法在求解中等规模的TSP问题上具有更快的搜索速度和更高的求解精度。
  • 贾鹤鸣,宋文龙,牟宏伟,车延庭
    计算机工程. 2014, 40(1): 195-198. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.0041
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    随着对惯性导航系统中对准时间要求的不断提高,初始对准需要在大方位失准角条件下进行,此时需采用非线性滤波方法来实现初始对准。基于此,提出高斯过程回归平方根中心差分卡尔曼滤波算法(GP-SRCDKF)。将高斯过程回归融入到SRCDKF算法中,利用高斯过程得到系统回归模型及噪声协方差,用回归模型代替状态方程和观测方程,对相应的噪声协方差进行实时自适应调整。该算法不仅克服了扩展卡尔曼滤波滤波精度低、需要计算雅可比矩阵的不足,而且可解决传统滤波容易受系统动态模型不确定和噪声协方差不准确的限制。仿真实验结果验证了该算法的有效性和优越性。
  • 包理群,侯志伟,李祥林
    计算机工程. 2014, 40(1): 199-202. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.042
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    针对目前中文短信过滤研究缺乏样本库的现状,提出一种客户端样本特征库生成方法。设计客户端短信过滤样本特征数据库,将客户端接收到的短信进行预处理和中文分词,考虑高信息量的低频词和带有较强类别特性的特征词,改进互信息评价函数提取样本特征,形成特征数据。采用Naive Bayes算法测试特征数目对过滤器性能的影响,实验结果表明,当特征数目为10时,测试准确率达到最大值,当样本特征库中短信数目达到2 000条时,数据库文件的大小约为714.28 KB,可在普通手机平台上运行,验证了特征库生成方法的可行性。
  • 肖佳林,赵聿晴,王英
    计算机工程. 2014, 40(1): 203-208. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.043
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    工程机械强噪音环境下的噪声源较多,导致电话语音通话无法进行,且强噪声造成无效数据占用带宽。为此,提出基于隐马尔科夫模型(HMM)和支持向量机(SVM)的语音活动检测算法。该算法将提取的美尔频率倒谱系数特征向量输入到HMM识别器中,并通过Viterbi算法得到N维最佳识别结果,将其转换为SVM特征向量输入到SVM分类器中进行分类判别,得到判决结果。实验结果表明,该算法在机械工作噪音的情况下,语音检测率较静态统计类算法平均提高9%,比小波支持向量机方法提高11%,在驾驶室噪音的情况下比小波SVM方法有较小幅度的提高,但其增长速度较快,且比传统的统计类算法提高9%。
  • 古平,罗志恒,欧阳源遊
    计算机工程. 2014, 40(1): 209-212. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.044
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    在文档层次分类中,分类器的自适应调整和阻滞会影响层次分类的精度。为解决上述问题,提出一种基于类别上下文特征的层次分类模型及增量学习算法。根据分类体系,渐进地为每个判决节点建立并维护一个类别相关的上下文特征集,依据文档在上下文特征集中的支持度,找到最可能的层次分类路径和类别。考虑到增量学习的特殊性,将语义相似度引入到路径置信度计算中,以缓解上下文特征集不完备的问题。实验结果表明,相对层次Bayes、层次SVM模型,该算法不仅具有自适应的特性,而且在测试文档集中能提升近8%的分类精度。
  • 高敏,郭业才
    计算机工程. 2014, 40(1): 213-217. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.045
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    采用多模盲均衡算法(MMA)处理高阶正交振幅调制QAM信号时,存在收敛速度慢、稳态误差大、容易陷入局部最优等问题。为此,提出一种基于混沌萤火虫优化的正交小波多模盲均衡算法(CGSO-WT-MMA)。该算法将具有良好全局搜索能力的萤火虫算法和具有较强局部搜索能力的混沌算法相结合,用以优化均衡器权向量,并引入正交小波变换降低信号自相关性,以改善收敛性能。仿真实验结果表明,与MMA算法相比,该算法均方误差降低近4 dB,收敛速度加快近5 000步,稳态性能明显提高。
  • 张璐璐,陈耀武,蒋荣欣
    计算机工程. 2014, 40(1): 218-221,227. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.046
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    针对智能监控前端系统中异常声音检测的高实时性和高准确率要求,提出一种基于混合特征参数和改进动态时间弯折(DTW)算法的异常声音检测方案。通过短时幅度和过动态门限率判决声音端点,提取包括短时幅度、美尔倒谱系数和差分系数在内的混合特征参数,采用改进的DTW算法进行声音识别。在TI TMS320DM368处理器平台上的实验结果表明,基于该方案的智能监控前端系统对异常声音的识别时间小于1 s,准确率达到89.3%。
  • 姜华,韩安琪,王美佳,王峥,吴雲玲
    计算机工程. 2014, 40(1): 222-227. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.047
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    编辑距离(LD)算法在求解两个字符串的相似问题时只考虑了编辑操作次数,未考虑字符串之间的公共子串对相似度的影响。为此,提出一种基于改进编辑距离的字符串相似度求解算法,对字符串相似度度量公式及Levenshtein矩阵计算方法进行改进。在计算编辑距离时,以原有矩阵求出两字符串的最长公共子串及所有LD回溯路径。选取一个单词作为源串,一组与源串不同程度相似的单词为目标串,将改进的相似度度量公式与现有的字符串相似度计算方法进行比较,改进公式减少了进入胜者表的目标串数,相似度的样本极差和标准差分别为0.331和0.150。实验结果表明,改进算法在不改变空间复杂度的情况下,计算字符串相似度的准确性更高,且查询方式更灵活。
  • 喻旭勇,王直杰
    计算机工程. 2014, 40(1): 228-231,235. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.048
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    为实现道路交通的车辆自动跟踪,提出一种基于灰度触发的Mean Shift自动跟踪算法。利用改进的高斯混合模型进行前景检测,有效抑制光照突变对于目标检测的影响,保证触发区域的灰度干扰降低到最少。设计基于虚拟区域灰度变化的触发方式,通过捕获虚拟触发区域内的灰度局部峰值,扩展目标搜寻区域进行运动车辆的锁定,进而实现核函数宽度自适应调整的Mean Shift跟踪。实验结果表明,该方法能准确实现自动触发跟踪,触发精度较高,具有较好的实用价值。
  • 图形图像处理
  • 刘俊卿,马磊,相艳,易三莉,陈洪磊,张倩,贺建峰
    计算机工程. 2014, 40(1): 232-235. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.049
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    目前有些图像质量评估方法未考虑到感兴趣区域对图像质量的影响,所得结果与人的主观感觉有误差。为此,提出基于感兴趣区域的双尺度图像质量评价方法。将图像质量的评价分为感兴趣区域和不感兴趣区域的加权组合评价,在感兴趣区域内使用双尺度图像质量评价方法,不感兴趣区域使用传统的结构相似度评价方法。实验结果表明,该方法考虑了感兴趣区域对图像质量的影响,强化了感兴趣区域评价值在总评价值中的比重,更符合人的主观视觉质量。
  • 仝威,赵旭东,王士林,李生红
    计算机工程. 2014, 40(1): 236-238,245. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.050
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    随着图形编辑软件的普及,数字图像篡改越来越容易,数字图像篡改检测已成为一个亟需解决的问题。为此,提出基于图片信息熵和多步马尔可夫特征的图像拼接检测方法。该方法将图像拼接检测问题转换为两分类模式识别问题,先从原图、3阶Haar离散小波变换(DWT)和多尺度分块离散余弦变换(DCT)中提取图片的信息熵,再从图像的分块DCT系数中提取多步马尔可夫转移概率矩阵,由信息熵和多步马尔可夫转移概率矩阵组成统计特征,利用支持向量机分类器进行分类得到判决结果。实验结果表明,该方法在哥伦比亚图片库上具有较高的拼接检测精度,达到89.91%。
  • 刘致远,陈耀武
    计算机工程. 2014, 40(1): 239-245. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.051
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    在JPEG XR图像标准的基础上,提出一种提高其压缩效率的编码方法。该方法利用人类视觉系统对图片的感知特点,设计基于图像内容的自适应量化参数选择算法。根据最小可觉差模型,以图像的局部纹理和局部亮度为参数,将图像压缩过程中的宏块分为6类,对每类宏块的直流、低频、高频系数赋予不同的量化参数,从而使得整幅图像的码率根据纹理复杂度和亮度合理分布,在保持主观质量不变的情况下,减小图像码率,最终提高压缩效率。实验结果表明,相对于固定量化参数算法,该算法可使图像压缩效率得到最高10%的提升。
  • 杜衍震,孙丰荣,李凯一,宋尚玲,金鑫
    计算机工程. 2014, 40(1): 246-249,262. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.052
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    传统合成聚焦超声成像方法在图像重建过程中处理数据量较大,致使其在便携式B型超声设备中应用受限。针对该问题,提出一种基于压缩感知理论和合成聚焦波束形成算法的便携式B型超声成像方法(SFCS)。该方法通过对接收到的射频回波信号进行随机采样得到欠采样的测量信号,将测量信号经过合成聚焦波束形成处理获得欠采样的射频信号线,基于压缩感知的信号重构算法,由欠采样的射频信号线高质量地恢复信号后供后续成像处理使用。仿真实验结果表明,SFCS可有效地解决合成聚焦超声成像过程中数据量大的问题,从而在保证较高成像质量的前提下满足便携式B型超声设备小型化、低成本的技术要求,具有工程应用价值。
  • 刘仲民,胡文瑾,李战明
    计算机工程. 2014, 40(1): 250-253,267. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.053
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    基于形态成分分析的图像修复算法,通过增加全变分的方式,使得有毛糙边缘的分段光滑图像恢复效果较好,但易产生阶梯效应。针对该问题,将p-Laplace算子引入到基于形态成分分析的图像修复算法中,既保证图像在边缘的良好扩散能力,又避免在图像平滑区易产生虚假边缘的缺陷,同时对噪声有更好的抑制作用。实验结果表明,该算法对于唐卡图像中出现的折痕或划痕、斑块状破损有较好的修复能力。
  • 孙李辉,李俊山,卢美玲
    计算机工程. 2014, 40(1): 254-257,271. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.054
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    气动退化图像中存在先验信息未知以及噪声成分复杂不易进行滤波处理的问题,为此,提出一种气动退化图像混合域去噪算法。设计针对高斯噪声、泊松噪声、固定值脉冲噪声和随机值脉冲噪声的混合检测方法,使用改进的滤波方法在空域去除固定值脉冲噪声和随机值脉冲噪声,进行非下采样轮廓波变换多层分解,在变换域使用阈值方法去除高斯噪声和泊松噪声。进行噪声循环检测,设定迭代停止条件控制算法循环从而实现算法自适应。仿真实验结果表明,该算法的噪声检测性能和滤波性能较好,图像细节信息得到正确恢复。同时,算法复杂度较低,实时性较好,可满足气动退化图像去噪处理的需要。
  • 开发研究与工程应用
  • 马腾,陈庶樵,张校辉
    计算机工程. 2014, 40(1): 258-262. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.055
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    针对现有高速、大容量、多域报文分类算法普遍存在内存使用量大的问题,提出一种改进的HyperSplit多域报文分类算法。通过分析现有算法内存使用量大的原因,修正和设计选择分割维度与分割点、去除冗余结构的启发式算法,最大限度减少决策树中的复制规则数量,消除决策树中存在的冗余规则和冗余节点,优化决策树结构。仿真结果表明,该算法与现有多域报文分类算法相比,不依赖于规则集类型和特征,在保证内存访问次数不增加、报文得到线速处理的情况下,可降低算法的内存使用量,当规则集容量为105时,内存使用量降低到HyperSplit算法的80%。
  • 查修齐,吴荣泉,高元钧
    计算机工程. 2014, 40(1): 263-267. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.056
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    随着Internet技术的兴起,致使更多的企业着手将C/S模式向B/S模式迁移。针对传统软件复用技术,对现有C/S模式的遗留系统进行分析,提出一种由C/S模式到B/S模式转换的方法。采用虚拟应用技术和.NET框架下的UIA技术,使用XML文件作为信息交换的载体,实现浏览器对C/S软件的远程操作,利用现有资源完成B/S结构的开发,并且无需修改源C/S软件的代码,体现模式的平台无关性,具有界面统一性、高度可扩展性以及易维护性等特征。实验结果表明,该方法在Windows XP的计算器中得到成功应用。
  • 王靖雄,田翔,胡银丰
    计算机工程. 2014, 40(1): 268-271. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.057
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    视频监控中运动目标检测算法易受背景、噪声等因素的影响,导致运动检测准确性降低。针对该问题,提出一种基于H.264编码域的显著运动目标检测改进算法。该算法基于编码过程中帧间运动预测模块输出像素值的绝对差值和,计算其标准差以作为运动判据,同时自适应设置运动判断阈值,以降低背景和噪声的影响。实验结果表明,相比于传统的低复杂度算法,该算法能有效降低背景和噪声等因素的影响,提高显著运动目标的检测准确性。相比于传统的运动检测算法,该算法保持了计算复杂度低的特点,算法复杂度仅为帧间差分法的18.3%,更适用于实时性要求高的监控系统。
  • 杨泽雪,郝忠孝
    计算机工程. 2014, 40(1): 272-274,279. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.058
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    为解决动态环境中移动点的连续反向最近邻查询问题,将连续反向最近邻查询分为单色和双色2种情况进行研究。利用移动点Voronoi图,分别给出单色连续反向最近邻查询算法、双色连续反向最近邻查询算法以及相关定理,对算法正确性和可终止性进行证明,分析算法时间复杂性。按照移动点Voronoi图的拓扑结构是否改变分为2种情况,分析每种情况下候选所在区域的变化,在变化区域内进行Voronoi图的重构,得到对应的解决方法。在多数情况下,该算法只需生成局部移动点的Voronoi图即可找到结果,减小了连续反向最近邻查询的代价。
  • 罗明伟,姚宏亮,李俊照,王浩
    计算机工程. 2014, 40(1): 275-279. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.059
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    当前层次划分社团算法难以选取合适的初始节点,导致社团结构划分结果较差。为此,提出一种基于节点相异度的层次社团划分算法。给出度和接近度的评估标准,根据评估标准筛选网络的初始核心节点。为克服相异性指数在度量社团内节点相似度时的不足,引入节点的相异度评价准则,计算初始核心节点间的相似度,得到具有较高相似度的初始节点集。采用全局优化模块度的策略,从而实现对复杂网络的社团划分。应用于标准数据集的实验结果表明,与GN算法、FN算法相比,该算法划分效果更好,时间复杂度更低。
  • 邹志斌,李允,张晓先
    计算机工程. 2014, 40(1): 280-282,286. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.060
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    TTCN-3数据系统的实现在遵照TTCN-3标准的基础上,还需要支持数据兼容等特性。针对该问题,给出一种TTCN-3数据系统到Java的翻译方案。利用Java语言具有的继承、多态等面向对象的特色,借鉴抽象工厂设计模式,通过检视分析翻译生成代码。证明该方案符合TTCN-3标准规定,并清晰地体现数据系统中的数据类型和数据值的功能区分。该方案支持不同数据类型的兼容和数据值之间的比较,并易于扩展。
  • 陈鹏,曹剑炜,陈庆奎
    计算机工程. 2014, 40(1): 283-286. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.061
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    针对并行处理H.264标准视频流解码问题,提出基于CPU/GPU的协同运算算法。以统一设备计算架构(CUDA)语言作为GPU编程模型,实现DCT逆变换与帧内预测在GPU中的加速运算。在保持较高计算精度的前提下,结合CUDA混合编程,提高系统的计算性能。利用NIVIDIA提供的CUDA语言,在解码过程中使DCT逆变换和帧内预测在GPU上并行实现,将并行算法与CPU单机实现进行比较,并用不同数量的视频流验证并行解码算法的加速效果。实验结果表明,该算法可大幅提高视频流的编解码效率,比CPU单机的平均计算加速比提高10倍。
  • 胡练达,张激
    计算机工程. 2014, 40(1): 287-290,294. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.062
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    现有GTK+on DirectFB图形系统对硬件加速的优化不够,在国产嵌入式平台上开发的图形系统性能偏低。为此,提出图形系统的性能优化方法。优化图形构件的存储分配策略,用于减少CPU访问显存和内存速度的差异。采用绘图指令的底层扩展方法,提高椭圆填充、多边形填充等扩展绘图指令的执行效率。测试数据表明,在开启硬件加速情况下,构件存储分配优化策略可使CPU绘图指令的执行速度提高数倍至数十倍,与传统应用层扩展方法相比,扩展绘图指令的底层扩展方法硬件加速比高出5倍左右。
  • 周毅,张晓先,陈丽蓉
    计算机工程. 2014, 40(1): 291-294. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.063
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    系统适配器是AUTOSAR符合性测试框架的重要组成部分,针对测试机和被测系统运行环境不同的特点,通过将过程调用动作转化为消息发送的方式,提出一种新的系统适配器设计方法。该方法将系统适配器分为SUT适配器和目标适配器,两者运行于不同平台上,按照一种模块无关的报文格式通信。以LinSM基础软件为被测目标,采用AUTOSAR提供的标准测试脚本,依据该方法实现系统适配器。实践结果表明,通过该方法运行LinSM的30个用例均与预期结果符合,证明该方法能成功执行异构环境下的符合性测试。
  • 谢志强,郑付萍,朱天浩,周含笑
    计算机工程. 2014, 40(1): 295-300,304. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.064
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    在两车间具备相同设备资源的生产条件时,需要考虑产品完成时间和车间之间工序移动次数尽可能少的问题。为此,提出两车间可调度工序均衡处理的综合调度算法。为减少单件复杂产品的完成时间,针对可调度工序的灵活性、并行性和两车间设备相同的条件,采用可调度工序车间均衡策略进行分组。为减少工序移动次数,按分组工序车间确定策略分配工序所在车间,并进行调度。实例结果表明,该算法可实现两车间综合调度,且产品完成时间和车间之间的工序移动次数较少。
  • 王冠军,童敏明,周勇,赵莹
    计算机工程. 2014, 40(1): 301-304. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.065
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    针对时序电路的等价性验证难题,提出基于Mining-SEC的定界等价性验证方法。将待验证时序电路按时间帧展开为多项式符号代数表示的电路集合,利用时间序列数据挖掘方法挖掘其中的不变量和相应的全局约束,不变量可以是任意多项式。此外还可挖掘电路中的不合法约束和复杂的多项式关系,通过以上方法可以明显降低求解空间。使用基于SMT的验证引擎检验电路等价性。实验结果表明,该方法可以快速地实现验证收敛,得到平均1~2个量级的验证加速,并且可以有效消除虚假验证。
  • 王国辉,张晓宇,关永,刘永梅
    计算机工程. 2014, 40(1): 305-308,314. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.066
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    在现场可编程门阵列(FPGA)资源有限的情况下,提出一种基于FPGA的SpaceWire总线冗余备份优化方法。采用调整内部功能子模块可靠度的方法,实现整个系统的备份优化,提高系统可靠性。根据失效率λ计算节点内各功能子模块的可靠度。基于评分分配法,计算每个子模块所应达到的可靠度指标。同时从数学角度,基于线性规划理论寻找冗余备份优化问题最优解。仿真实验结果表明,该方法能够在满足可靠度要求的前提下节约FPGA的片上资源。
  • 彭聪,柴小丽,余新胜,李红海
    计算机工程. 2014, 40(1): 309-314. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.067
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    为提高集成架构中车电总线通信速率,结合综合化处理系统项目要求,采用双总线结合的方式,利用CAN总线和FlexRay总线实现功能及搭配上的互补,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的总线接口单元设计方案。通过FPGA完成CAN总线控制器、FlexRay总线控制器、RapidIO总线接口等模块功能,实现高速接口的控制和扩展,并使模块接口具备可配置能力。测试结果表明,CAN接口及FlexRay接口在指定的波特率下均工作正常,满足项目要求的各项性能指标。
  • 季雨辰,伏晓,石进,骆斌,赵志宏
    计算机工程. 2014, 40(1): 315-320. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.01.068
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    针对计算机入侵取证中计算机证据具有易删改、易丢失、来源众多、内容繁杂等特点,论述入侵事件重构技术的最新发展状况,从系统应用层对象/事件和操作系统层对象/事件2个方面分析入侵重构的主要证据来源,介绍现有入侵事件重构中主流的重构工具,研究常用的入侵事件重构方法,包括基于时间戳的日志分析、语义完整性检查、基于操作系统层对象的依赖追踪技术、基于有限状态机模型的事件重构模型等,总结各种方法的优缺点。在重构效率、重构误报率、证据可信度、证据真实性和重构环境等方面对入侵事件重构方法进行比较,讨论入侵事件重构技术未来的研究前景。