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2014年, 第40卷, 第6期 刊出日期:2014-06-15
  

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  • 计算机工程. 2014, 40(6): 0-0.
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  • 体系结构与软件技术
  • 晏敏,戴荣新,蔡益军,徐欢,郑乾,程呈
    计算机工程. 2014, 40(6): 1-4. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.001
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    针对嵌入式系统集成度高、专用性强的特点,设计一种基于AHB总线的嵌入式中断控制器。采用AHB总线接口,增强中断控制器的通用性和可移植性,ARM处理器通过AHB总线访问中断寄存器,实现中断检测、响应、处理以及优先级的配置。该设计采用verilog-HDL语言编写,利用SMIC的0.18 μm CMOS工艺进行逻辑电路综合和布局布线。测试结果表明,在正常工作条件下,该中断控制器的功耗为5.36 mW,在50 MHz时钟下完成一次中断操作最多需要0.7 μs,可满足实时性和低功耗的要求。
  • 刘志,张晶
    计算机工程. 2014, 40(6): 5-7,12. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.002
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    针对传统数据库缓冲池脏数据回写磁盘策略实时性与安全性差的问题,提出基于Hash算法与先入先出(FIFO)双向链表的数据库缓冲池脏数据回写磁盘实时调优策略。利用基于负载的调优策略创建多个内存FIFO队列链表,通过Hash算法将数据库缓冲区内的脏数据块按最后修改时间随机分配到不同队列负载中,实现FIFO队列链表的负载均衡,并利用全局时序约束将链表队列中的脏数据块分批回写磁盘,以解决传统脏数据回写磁盘策略系统资源消耗大与宕机后数据丢失风险高的问题。实验结果证明,该策略能提高脏数据回写的实时性及安全性,降低数据丢失率。
  • 王恩东,温源,张宇,施光源
    计算机工程. 2014, 40(6): 8-12. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.003
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    自动精简配置是一种先进的存储虚拟化技术,能够提高存储系统资源利用率,满足信息系统建设的需求。针对传统存储系统资源利用率低下的问题,对自动精简配置技术的原理及实现方式进行分析,采用模块化、分层的设计思想,设计并实现一种应用于存储区域网络(SAN)的高效I_THINP自动精简配置架构,将池组织模块、精简分配模块、精简回收模块、动态扩容模块和容量预警模块有机结合,使其具备比较完善的自动精简配置功能。实验结果表明,I_THINP架构能够使存储系统资源利用率提升至98%以上,相比传统存储系统提高了2倍,适用于真实的SAN环境。
  • 张晶,陈沫良
    计算机工程. 2014, 40(6): 13-15,28. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.004
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    针对嵌入式软件算法级能耗的优化问题,建立算法级能耗估算模型。以旅行商问题(TSP)为例,采用神经网络算法、遗传算法等进行能耗求解,对求解过程中的算法执行次数、算法复杂度以及运行时间这3个特征值进行能耗分析,通过能耗估算模型计算出算法针对TSP问题的能耗估算值,并将该估算值与使用sim-panalyzer功耗仿真平台求解得到的能耗测试值进行比较,结果表明,能耗测试值与估算值的误差在10%左右,证明该能耗估算模型具有较高的准确性。
  • 袁少钦,于晓洲,周军,王蕊,白博
    计算机工程. 2014, 40(6): 16-19,35. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.005
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    翱翔一号立方星是欧盟第七框架协议QB50立方星网络大气探测项目50颗立方星中的一员。通过对翱翔一号立方星的任务及运行环境进行分析,基于软硬件协同设计方法,设计面向多任务的立方星星载计算机(OBC)系统。该系统以基于SPARCV8架构的国产高性能处理器平台BM3109IB作为核心处理模块,采用集中式数据处理与星务管理方式,同时引入嵌入式多任务实时操作系统进行立方星任务调度,实现立方星的姿态确定与控制、数据处理与存储、操作模式管理以及日常工作管理等功能。翱翔一号立方星OBC系统在功耗、体积、性能等方面达到平衡,满足QB50飞行应用的需求。
  • 移动互联与通信技术
  • 李一兵,黄辉,叶方,孙志国
    计算机工程. 2014, 40(6): 20-24. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.006
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    针对认知无线电网络中传统方法信号特征检测性能较弱的问题,提出一种基于二维特征的信号检测方法,并将其用于仿冒授权用户检测。在传统决策理论的基础上,给出一种新的决策参数:零中心归一化瞬时能量绝对值的平均值,将其与盒维数构成一个二维特征参数矢量,作为支持向量机分类器的输入进行信号识别,判断仿冒授权用户攻击是否存在。仿真结果表明,在信噪比达到5 dB时,该算法能完全判别仿冒授权用户攻击是否存在。即使在信噪比为0的环境中,也能在保证对合法授权用户干扰很小的前提下,以较高的概率检测出仿冒授权用户攻击,具有较强的抗噪性能。
  • 毛剑琳,向凤红,付丽霞,郭宁,段绍米
    计算机工程. 2014, 40(6): 25-28. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.007
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    针对大规模无线移动网络中节点对信道资源的群体性随机博弈问题,在载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)的机制下,建立一种节点发包概率的演化博弈模型。考虑节点成功发送数据包的收益、监听、退避和冲突等成本因素,给出并证明该模型的演化稳定策略(ESS),推导节点发包概率演化的复制动态方程。数值仿真结果表明,该模型能提供更强的ESS,保证在多个移动节点干扰时演化稳定点的鲁棒性。
  • 于晓丹,陈小敏,谭伟
    计算机工程. 2014, 40(6): 36-39,44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.009
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    针对信道反馈的延迟问题,以降低误比特率(BER)为优化目标,提出一种适用于垂直分层空时编码系统的自适应发送功率分配算法。假设接收端可以得到完全的信道状态信息,并通过反馈链路将信道信息反馈至发送端。在接收端采用迫零检测算法,给出系统瞬时信噪比(SNR)与估计SNR的表达式推导过程,根据系统瞬时SNR的条件概率密度函数求出系统总BER的表达式;发送端在总功率约束条件下,采用拉格朗日极值法计算出自适应功率分配矩阵的闭式解。仿真结果表明,当归一化反馈迟延因子等于0.000 1、误比特率为10–3时,该算法的系统性能比等功率分配算法提高约5 dB。
  • 董政,巩克现,葛临东
    计算机工程. 2014, 40(6): 40-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.010
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    对称α稳定(SαS)分布噪声是一种非高斯噪声,相对于高斯噪声具有明显的脉冲特性,因此高斯噪声下的软解映射算法不适用于SαS分布噪声中。为解决该问题,根据高斯噪声下软解映射算法的对数似然比和信号幅度呈线性的特点,提出一种SαS分布噪声下基于欧式距离的软解映射算法,只需在高斯噪声下的软解映射算法和译码算法之间加入预处理算法,限制比特软信息的幅度,并将幅度过高的软信息置零。仿真结果显示,该算法实现简单、运算量低,所需信噪比在α=1.84的SαS分布噪声下比Huber算法低0.3 dB,在α=1.3的SαS分布噪声下低2 dB~5 dB。
  • 孙路,兰巨龙
    计算机工程. 2014, 40(6): 45-48,52. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.011
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    现有队列调度算法只能满足某一种特定类型业务流量的服务质量(QoS)需求,无法广泛支持多种类型业务流量。为此,提出一种基于区分服务的嵌套队列调度算法。将现有队列调度算法通过嵌套模型进行组合,并根据该嵌套模型进行队列调度,从而为多种类型业务流量提供均衡的QoS保障。仿真结果表明,该算法能够满足不同类型业务流量的QoS需求,其各项性能指标所达效果与最优效果的差距较小,并且在多种类型业务流量的支持方面比现有队列调度算法表现更好。
  • 李君,叶兰兰,金宁,李正权
    计算机工程. 2014, 40(6): 49-52. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.012
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    为最大化OFDMA系统容量,提出一种信道容量最小子载波优先分配算法。在每次迭代注水过程中,假设所有子载波只能分配给一个用户,计算该用户对应于不同子载波所具有的信道容量,并对具有最小信道容量的用户优先分配子载波,以避免将信道容量差的子载波分配给用户。仿真结果表明,该算法解决了采用传统等功率方式计算子载波分配容量时准确率低的问题,相比WUF算法和WSA算法,在不同信噪比的情况下系统容量提高近15.7%和12.2%,达到最大化系统容量的目的。
  • 刘万贤,彭华,于沛东
    计算机工程. 2014, 40(6): 53-57. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.013
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    针对现有伪噪声(PN)码序列多项式估计算法容错能力有限的问题,提出一种将统计预处理和软判决求解含错方程相结合的多项式估计改进算法。该算法利用PN码序列的周期特性,通过增加统计预处理环节降低序列的误码率,采用软判决求解含错方程的方法,实现低信噪比条件下PN码序列生成多项式的正确估计。仿真结果表明,改进算法具有较好的容错性能,在信噪比为 –9 dB时其估计正确率可达90%以上,且与传统多项式估计算法相比信噪比增益至少为6 dB。
  • 安全技术
  • 邓绍江,张学林,唐继强
    计算机工程. 2014, 40(6): 58-63. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.014
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    针对现有密钥预分配方案中网络连通性差、存储开销大、节点抗攻击能力不强等问题,提出一种基于网格部署模型的无线传感器网络密钥分配方案。该方案将部署区域划分为相互不重叠的六边形网格,为每个网格分配多个不同的密钥空间,且使任意相邻的网格之间仅共享一个密钥空间。根据节点的部署信息和已知的区域信息为其分配密钥信息,从存储开销、网络连通性和安全性方面对方案进行性能分析。实验结果表明,与已有密钥分配方案相比,该方案的网络连通率为1,不仅能降低节点内存需求,而且增强了无线传感器网络中节点抗随机攻击和区域攻击的能力。
  • 周锐,王晓明
    计算机工程. 2014, 40(6): 64-69. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.015
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    云存储已经成为未来存储发展的一种趋势,但也带来新的安全挑战,如云服务提供商可能出于某种目的篡改数据。为确保云数据的完整性,提出一种基于同态哈希函数的云数据完整性检查算法。该算法在可信第三方的审计下,通过聚合多个RSA签名,对云数据进行完整性验证。为不泄露用户数据信息,采用同态线性认证与随机掩蔽技术,实现隐私保护。分析结果表明,该算法不仅能有效地抵抗服务器的恶意攻击,而且支持数据更新,与现有审计算法相比,该算法在验证过程中能减少计算代价,在批量审计中降低通信量,从而提高验证的效率。
  • 梁涛,李华
    计算机工程. 2014, 40(6): 70-74. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.016
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    针对Logistic映射应用于图像加密时迭代点比较集中、遍历性较差的问题,提出一种改进的基于斜帐篷映射与脱氧核糖核酸(DNA)理论的图像加密算法。利用斜帐篷映射产生2组混沌序列来置乱图像中像素的位置,对初步置乱后的图像进行DNA编码,使其成为一个DNA序列,再由斜帐篷映射产生一组混沌序列以置乱DNA序列,通过DNA反变换得到最终的加密图像。从安全性和置乱程度2个方面进行仿真分析,结果表明,与Arnold变换、Hilbert曲线等传统置乱方法,以及Logistic映射与DNA理论相结合的算法相比,该算法具有更好的加密特性。
  • 关亚文,刘涛
    计算机工程. 2014, 40(6): 75-78. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.017
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    在分簇的无线传感器网络中,簇内节点经常进行组播,为保证报文和节点信息的安全性,设计一种高效的组密钥管理方案。该方案采用改进的基于身份的广播加密算法,计算初始组密钥与更新节点退出时的组密钥,减少广播报文的长度,降低传输能耗。利用能耗较小的对称加密算法,加入新节点与更新密钥生命期结束时的组密钥。该方案可以抵抗同谋攻击、仿冒攻击。安全性分析结果表明,在相同的安全标准下,与EGKAS方案相比,该方案占用存储空间更小,能耗更低,且节点存储及组密钥更新开销与群组大小无关,具有良好的扩展性。
  • 汤全有,马传贵
    计算机工程. 2014, 40(6): 79-84. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.018
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    全同态加密体制能够在不解密的条件下对密文进行任意的函数运算,是解决云计算中数据隐私保护难题的关键技术。构造全同态加密方案的核心是有效控制密文同态运算中的噪声增长,稀疏子集和问题是实现该目标所需的基本困难性问题。针对基于该问题困难性的全同态加密方案,提出一种改进的反馈攻击方法,使攻击者可以对公钥中的部分数据进行特定计算,通过访问解密谕示得到完整的私钥。分析结果表明,该方法能够充分利用预计算提高攻击效率,对基于稀疏子集和问题的全同态加密方案具有良好的适用性。
  • 肖振久,田淑娇,陈虹
    计算机工程. 2014, 40(6): 85-88. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.019
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    针对水印信息嵌入量小、鲁棒性弱、遮蔽性差的问题,提出一种基于图像纹理复杂度的小波域人类视觉系统的水印算法。该算法将载体图像进行分块,计算每块的图像熵,并根据图像熵对载体图像的纹理特征区域进行分类,不同纹理特征水印的嵌入量不同。利用Logistic映射对水印信号进行置乱变换,将水印信号嵌入到二层离散小波变换的低频系数中,并利用小波域人类视觉模型控制水印的嵌入强度。在提取水印时,通过水印误码率和峰值信噪比评价水印质量。实验结果表明,该算法能抵抗噪声干扰、裁剪和密钥攻击,水印图像具有较强的鲁棒性和良好的遮蔽性。
  • 周玲玲,石润华,仲红,章青
    计算机工程. 2014, 40(6): 89-94. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.020
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    在无线传感器网络中,网络中的攻击者可以通过逆向、逐跳追踪数据包的方式追踪到源节点的位置,进而危害目标对象,所以对源位置的隐私保护很重要,但已有保护源位置隐私的幻影路由协议可能产生失效路径,从而缩短安全时间。为此,提出一种有向等高度路由与幻影路由相结合的源位置隐私保护协议。数据包在进行幻影路由之前先进行h+r跳的有向等高度路由,之后再发起幻影路由过程,以避免失效路径的产生,并增加有效路径的数量。实验结果表明,当源节点位置不变时,增加少量的数据包转发开销,源节点的安全时间可以增加50%,当源节点位置变换频繁时,通信开销也明显低于PUSBRF等协议。
  • 田志辉,金志刚,王颖
    计算机工程. 2014, 40(6): 95-98,103. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.021
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    安全协议的验证对确保网络通信安全极其重要,形式化分析方法使得安全协议的分析简单、规范和实用,成为信息安全领域的研究热点。针对802.1x/EAP-MD5认证协议,提出一种基于着色Petri网(CPN)的安全协议形式化验证方法,并给出具体的形式化分析过程。建立协议的CPN模型,分析协议执行过程中可能出现的不安全状态,利用CPN状态可达性判定这些不安全状态是否可达,从而验证协议的安全性。对于802.1x/EAP-MD5协议在中间人攻击下的安全漏洞问题,提出协议的改进方案,采用预共享密钥机制生成会话密钥加密交互信息,同时运用数字证书对服务器进行认证,以提升中间人攻击的难度及增强网络接入认证协议的安全性。
  • 郭松矗,崔杰
    计算机工程. 2014, 40(6): 99-103. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.022
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    随着车载自组网应用对安全性要求的提高,用户和服务提供商对各自私有信息保密性的要求也越来越高。针对现有查询方案无法同时保护车辆身份、位置及服务提供商数据隐私的问题,利用私有信息检索技术,提出一种高效的位置服务查询方案。采用匿名认证的方法进行车辆间的相互认证与车辆及路边基站的认证。在此基础上,使用安全硬件对数据库的数据进行混淆处理,通过代理重加密完成车辆对数据库服务数据的检索,从而实现车辆和数据库双方的隐私保护。分析结果表明,该方案可实现车辆身份匿名查询,能够保护车辆位置隐私和服务提供商的数据库信息,且只需两轮通信,具有较高的通信效率。
  • 彭友,宋艳,鞠航,王延章
    计算机工程. 2014, 40(6): 104-108,114. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.023
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    突发事件由于其自身特点,需要多组织、多部门来完成相应的应对、协调、善后等应急管理活动,但当前基于RBAC模型的应急组织间跨域访问控制,存在权限循环继承冲突、职责分离冲突和异构冲突等安全问题。通过总结应急管理系统的实际开发经验,从组织管理的岗位出发,提出基于岗位映射的应急组织间跨域访问控制机制。在分析应急组织间跨域访问控制机制具体实现流程的基础上,讨论其如何有效解决上述安全冲突问题,并结合某市应急管理平台的实际处理流程,验证了该机制的正确性和可行性。
  • 黄茹芬,农强,黄振杰
    计算机工程. 2014, 40(6): 109-114. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.024
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    为有效保护签名者的合法权益,防止盲签名的非法使用,解决传统公钥密码系统所存在的证书管理和使用代价高昂等问题,应用双线性映射,结合基于证书公钥密码体制和部分盲签名系统,提出一类基于证书的部分盲签名方案,包括基于证书部分盲签名的形式化定义及其安全性定义,并构造一个具体的基于证书的部分盲签名方案。在随机预言机模型下,基于计算Diffie- Hellman困难性假设,证明该方案的安全性,结果表明,该方案简化了基于传统公钥系统部分盲签名中证书的发布、存储与管理,并解决了基于身份部分盲签名系统中的密钥托管问题。
  • 张俊彦,陈清明
    计算机工程. 2014, 40(6): 115-119,124. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.025
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    随着安全芯片应用范围的不断扩大和应用环境的日趋复杂,需要通过穿透性测试验证芯片的安全性,同时有必要对测试进行评估。为此,提出一种基于攻击树模型的安全芯片穿透性测试评估方法。分析安全芯片的穿透性测试过程,采用攻击树模型作为穿透性测试的描述模型,在此基础上提出攻击事件的多属性赋值方法、攻击代价的推算方法和攻击路径的分析方法。应用结果表明,该方法可准确评估安全芯片穿透性测试结果。
  • 人工智能及识别技术
  • 田卫东,纪允
    计算机工程. 2014, 40(6): 120-124. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.026
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    传统的频繁核心项集挖掘需多次生成和反复扫描数据库,导致生成效率低下。为此,提出一种快速生成频繁核心项集算法FMEP。该算法使用Rymon枚举树作为搜索空间,并采用分而治之的策略选择特定的路径进行剪枝。利用频繁核心项集特有的反单调性质,可以快速地判断某一个候选项集是否为频繁核心项集,而无需和所有直接子集的析取支持度进行比较。通过上述方法,可以达到快速挖掘的目的。实验结果证明,该算法能够在挖掘出所有的频繁核心项集精简表示元素的同时,降低消耗时间,与MEP算法相比,在密集型数据集上的时间可缩短2倍以上,在稀疏型数据集上时间至少缩短30%。
  • 王联国,施秋红
    计算机工程. 2014, 40(6): 125-128,133. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.027
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    基本人工鱼群算法采用基于距离的邻域拓扑结构,存在计算量大、运行速度慢等问题。为此,引入粒子群优化算法中的 4种典型种群拓扑结构:星形,轮形,环形和冯?诺依曼结构,代替基于距离的邻域拓扑结构,并分析不同构对算法性能的影响。在5个准测试函数上的实验结果表明,对于单峰函数,星形结构算法的优化效果较好;对于局部最优点较多的函数,轮形和环形结构算法的优化效果较好。根据优化问题的复杂度选用不同的拓扑结构,可以提高人工鱼群算法的优化性能。
  • 强宁,康凤举
    计算机工程. 2014, 40(6): 129-133. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.028
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    针对多Agent系统(MAS)资源有限、环境信息未知、任务依次随机产生的情况,通过引入惩罚系数,基于剩余资源平衡定义一种新的适应度函数,并提出改进的二进制离散粒子群优化(BPSO)算法。新的适应度函数不仅考虑系统收益,同时还考虑系统剩余资源的平衡性,并通过调整惩罚系数在两者之间做出折衷。利用改进的BPSO算法对联盟进行优化,给出粒子速度和位置的更新公式,从而控制粒子的发散性,提高算法的局部搜索能力。仿真结果表明,新的适应度函数可使MAS执行更多的任务。与基本BPSO和遗传算法相比,改进算法在解的质量、收敛速度和稳定性方面具有更好的性能。
  • 孙耀胜,黄樟灿,陈彧
    计算机工程. 2014, 40(6): 134-137,141. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.029
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    通过对鳗鱼生活行为的分析与研究,提出一种离散问题的新型鳗鱼群智能算法。描述鳗鱼洄游中的行为,提取鳗鱼浓度适应、邻近学习、性别突变3个重要行为,并建立模型进行数学描述。通过对鳗鱼3个重要行为的合理组织,引入等级划分制度与标识度的思想,给出应用于组合优化问题的离散型鳗鱼算法,特别是对于离散个体间的邻近学习,采用切割片段法,使种群个体间的信息可以相互传递。通过TSP问题公共测试库TSPLIB中的数据对算法进行测试,结果表明,该算法具有较强的寻优能力。
  • 莫媛媛,郭剑毅,余正涛,蒋年树,线岩团
    计算机工程. 2014, 40(6): 138-141. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.030
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    现有领域本体概念上下位关系抽取方法受到手工标注和特定模式的限制。针对该问题,提出一种基于层叠条件随机场的领域本体概念上下位关系抽取方法。以自由文本为抽取对象,采用两层条件随机场算法,将训练数据处理成条件随机场能识别的线性结构。低层条件随机场模型考虑词之间的长距离依赖,对词进行建模,识别出领域概念并对概念进行顺序组合,结合模板定义特征得到概念对;高层模型对成对概念进行上下位语义标注,识别出领域本体概念之间的上下位关系。采用真实语料进行实验,结果表明,该方法具有较好的识别效果。
  • 曾杰,谌先敢,高智勇,刘海华
    计算机工程. 2014, 40(6): 142-147. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.031
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    视频监控的广泛应用使运动对象检测成为研究热点,但运动的不确定性增加了检测难度。鉴于人类视觉系统能高效地感知运动对象,研究者从神经生理学和心理学的角度提出了运动检测的生物学模型。根据上述研究成果,提出模拟初级视皮层的运动对象检测模型。使用三维Gabor时空滤波器模拟人类初级视皮层中简单细胞的经典感受野,通过非线性组合获取复杂细胞对运动对象刺激响应的运动能量,应用细胞的中心环绕作用及相关性运动检测增强运动信息并抑制环境干扰,采用信息融合获取运动对象的显著性图,并利用WTA神经网络模型实现对运动目标的感知。实验结果表明,该模型能有效检测到视频中的运动目标,运算速度较其他仿视神经加工的视觉注意模型更快。
  • 王惊晓,高乾坤,汪群山
    计算机工程. 2014, 40(6): 148-153. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.032
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    Pegasos算法是求解大规模支持向量机问题的有效方法,在随机梯度下降过程中植入多阶段循环步骤,能使该算法得到最优的收敛速度O(1/T)。COMID算法是由镜面下降算法推广得到的正则化随机形式,可保证正则化项的结构,但对于强凸的优化问题,该算法的收敛速度仅为O(logT/T)。为此,在COMID算法中引入多阶段循环步骤,提出一种求解L1+L2混合正则化项问题的最优正则化镜面下降算法,证明其具有最优的收敛速度O(1/T),以及与COMID算法相同的稀疏性。在大规模数据库上的实验结果验证了理论分析的正确性和所提算法的有效性。
  • 韩维,史玮韦,司维超
    计算机工程. 2014, 40(6): 154-156. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.033
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    为提高小生境遗传算法的全局以及局部搜索能力,提出一种多交叉混沌选择反向小生境遗传算法。利用分段线性混沌映射函数生成一组混沌数序列,在每次进行交叉操作前,依据序列中对应元素的数值大小选择不同的交叉算子进行操作,通过小生境遗传算法产生较优的子代种群。针对子代种群,应用反向搜索策略获得反向种群,在子代种群和反向种群中进行精英选择得到最终新种群,以进一步加强算法的局部寻优能力。仿真实验结果表明,该算法在最优解及均值方面好于小生境遗传算法,从而证明其可行性和优越性。
  • 张银峰,郭华平,职为梅,范明
    计算机工程. 2014, 40(6): 157-161,165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.034
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    传统的数据分类算法多是基于平衡的数据集创建,对不平衡数据分类时性能下降,而实践表明组合选择能有效提高算法在不平衡数据集上的分类性能。为此,从组合选择的角度考虑不平衡类学习问题,提出一种新的组合剪枝方法,用于提升组合分类器在不平衡数据上的分类性能。使用Bagging建立分类器库,直接用正类(少数类)实例作为剪枝集,并通过MBM指标和剪枝集,从分类器库中选择一个最优或次优子组合分类器作为目标分类器,用于预测待分类实例。在12个UCI数据集上的实验结果表明,与EasyEnsemble、Bagging和C4.5算法相比,该方法不但能大幅提升组合分类器在正类上的召回率,而且还能提升总体准确率。
  • 周剑峰,阳爱民,周咏梅,王璇璇
    计算机工程. 2014, 40(6): 162-165. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.035
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    分析和监测微博文本中所包含的情感信息,能够挖掘用户行为,为微博舆情监管提供借鉴。但微博文本具有长度较短、不规范、存在大量变形词和新词等特点,仅以情感词为特征对微博进行分类的方法准确率较低,难以满足实际使用。为此,基于微博语料构建二元搭配词库,并根据PMI-IR算法结合语料库统计信息,提出搭配词组情感权值的计算方法PMI-IR-P。结合情感词典,采用统计方法生成微博情感特征向量,利用机器学习中的C4.5算法构建分类模型,对微博文本进行情感倾向分类。分别使用不同的数据集用于构建搭配词库及分类模型,并与基于情感词典的分类方法以及朴素贝叶斯分类方法进行对比。实验结果表明,提出的情感特征通过运用C4.5算法对微博文本情感分类的准确率达到87%,具有较好的效果。
  • 张培倩,王志海
    计算机工程. 2014, 40(6): 166-170. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.036
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    传统的机器学习算法难以有效处理具有自相关性的网络数据,而已有的网络学习算法多为分类算法,回归算法较少。为解决网络数据中的回归预测问题,考虑数据实例间的自相关性,提出一种迭代加权线性回归算法(IWR)。该算法采用迭代分类算法的集体学习框架,每步迭代中将待预测实例逐个输入局部回归模型以更新目标属性值,直至达到既定目标。在空间网络和社会网络的数据集合上进行实验,结果表明,与传统回归算法及NCLUS算法相比,IWR算法可以有效减小预测误差。
  • 马千里,张俊浩
    计算机工程. 2014, 40(6): 171-174,179. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.037
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    在社交网络中,社区和圈子均表现为一组内部连接相对紧密的节点,但后者规模较小。圈子是重要的局部社区信息,利用这一特点有助于进行社区发现。然而,现有的大部分基于标签传播的社区发现算法并没有考虑圈子的信息。为此,提出一种基于局部强化的多标签传播(LSMLP)社区发现算法。给出圈子的定义,提出一种基于圈子信息的迭代多标签传播策略,并从每个节点的多个标签中选择归属系数最大的标签作为其从属的临时社区。采用两步优化方法使模度最大化。在真实网络的数据实验结果表明,与已有的社区发现算法相比,LSMLP算法能更高效地发现社区。
  • 夏佩佩,张莉
    计算机工程. 2014, 40(6): 175-179. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.038
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    传统的支持向量机相似性学习算法在构造样本对时,会考虑所有的原始训练样本,致使样本对空间和原样本空间呈平方关系,而过多的训练样本对会降低训练速度。为此,提出一种改进的支持向量机相似性学习算法,并应用到人脸识别中。引入二元样本对方法构造样本对,采用K近邻算法减少不相似样本对的生成,从而加快支持向量机的训练速度,同时使用随机降维方法来降低人脸数据的维数。实验结果表明,与基于差空间样本对和差绝对值样本对的算法相比,该算法可获得更高的识别率。
  • 李志伟,葛洪伟,杨金龙
    计算机工程. 2014, 40(6): 180-184,189. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.039
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    针对传统谱聚类算法中亲合矩阵构造不准确和聚类结果不稳定的问题,提出一种基于邻里关系传播与模式合并的谱聚类算法。根据邻里关系传播原则更新子集内样本的相似度,设计局部最大相似值更新方法更新子集间样本的相似度,使用模式合并技术对子集个数较多的集合加以合并得出粗类,再对粗类间样本相似度进行二次更新,构造出亲合矩阵并将其用于谱聚类运算。实验结果表明,二次更新后,同类中样本的相似度被相对性放大,而不同类中样本的相似度则相对性缩小。与近邻传播的谱聚类算法相比,使用该算法能够得到更准确、稳定的聚类结果。
  • 徐涛,于洪志,加羊吉
    计算机工程. 2014, 40(6): 185-189. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.040
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    藏文文本表示是将非结构化的藏文文本转换为计算机能够处理的数据形式,是藏文文本分类、文本聚类等领域特征抽取的前提。传统的藏文文本表示方法较少考虑特征项之间的关联度,容易造成语义损失。为此,结合向量空间模型,提出一种新的藏文文本表示方法。提取文本中词频统计TF-IDF值较高的部分词项作为对比词项,对藏文文本进行断句处理,以每个句子作为一个语境主题,利用卡方统计量计算文本中词项与对比词项的关联程度。实验结果表明,与传统的向量空间模型相比,该方法能更准确地表示藏文文本。
  • 周如旗,冯嘉礼,张谦
    计算机工程. 2014, 40(6): 190-194. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.041
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    定性映射易于表达模糊不确定性知识,但其在表达人类认知思维活动动态特征上存在不足;模糊Petri网比较符合人类思维方式,但相关参数不易获得且其自学习能力存在较大局限性。为此,提出一种模糊属性Petri网(FAPN)形式定义及建模方法。在FAPN结构中构建定性基准参数学习方法,通过定性映射定义4类变迁发生的模糊定性判断规则和相应变迁发生后的结果运算公式,给出FAPN模型的推理算法和学习机制,并模拟系统的动态运行过程。分析结果表明,该方法能有效提高FAPN的学习能力,可适用于以定性判断为特点的诊断系统。
  • 陶舒怡,王明文,万剑怡,罗远胜,左家莉
    计算机工程. 2014, 40(6): 195-200. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.042
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    传统文本聚类方法只适合处理静态样本,且时间复杂度较高。针对该问题,提出一种基于簇相合性的文本增量聚类算法。采用基于词项语义相似度的文本表示模型,利用词项之间的语义信息,通过计算新增文本与已有簇之间的相合性实现对文本的增量聚类。增量处理完部分文本后,对其中错分可能性较大的文本重新指派类别,以进一步提高聚类性能。该算法可在对象数据不断增长或更新的情况下,避免大量重复计算,提高聚类性能。在20 Newsgroups数据集上进行实验,结果表明,与k-means算法和SHC算法相比,该算法可减少聚类时间,提高聚类性能。
  • 余峰,余正涛,杨剑锋,郭剑毅,严馨
    计算机工程. 2014, 40(6): 201-205. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.043
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    针对为项目自动推荐评审专家的任务特点,提出一种基于主题信息的专家推荐方法。在分析项目与专家描述文档的属性特点后,使用隐含狄利克雷分配模型获取文档内容的主题词,通过统计主题词词频的方法构建主题特征空间,并结合文档属性栏目的重要性因素,利用TF-IDF特征提取算法分别获得项目文档与专家文档的主题特征向量,采用改进的相似度算法计算项目与专家主题特征向量的相关度,并选择与项目相关度较高的专家作为推荐结果。实验结果表明,该方法的推荐效果优于使用TF-IDF+余弦相似度计算的推荐方法,准确率、召回率和综合评价指标F值平均提高了4.87%, 5.04%和4.97%。
  • 韦素云,业宁,杨旭兵
    计算机工程. 2014, 40(6): 206-210. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.044
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    基于项目的协同过滤算法仅通过计算项目相似性产生推荐结果,忽略了项目类别信息对项目相似性的影响,且未考虑时间因素对推荐结果产生的影响。针对上述问题,引入项目类别相似性、用户兴趣度时间加权函数和项目流行度时间加权函数,提出结合项目类别相似性和动态时间加权的协同过滤推荐算法,包括将项目类别相似性引入到传统项目相似性计算中。分析用户兴趣度和项目受欢迎程度随时间动态变化对推荐结果产生的影响,构造基于时间的用户兴趣度加权函数和基于时间的项目流行度加权函数。实验结果表明,该算法的项目类别特征能够进一步提高项目相似性的精度,动态时间加权函数能够及时反映用户兴趣度和项目受欢迎程度的变化,提高推荐的准确度。
  • 王子强,武继刚
    计算机工程. 2014, 40(6): 211-214. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.045
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    传统Q算法对于机器人回报函数的定义较为宽泛,导致机器人的学习效率不高。为解决该问题,给出一种回报详细分类Q(RDC-Q)学习算法。综合机器人各个传感器的返回值,依据机器人距离障碍物的远近把机器人的状态划分为20个奖励状态和 15个惩罚状态,对机器人每个时刻所获得的回报值按其状态的安全等级分类,使机器人趋向于安全等级更高的状态,从而帮助机器人更快更好地学习。通过在一个障碍物密集的环境中进行仿真实验,证明该算法收敛速度相对传统回报Q算法有明显提高。
  • 张雁,吴保国,吕丹桔,林英
    计算机工程. 2014, 40(6): 215-218,229. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.046
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    半监督学习和主动学习都是利用未标记数据,在少量标记数据代价下同时提高监督学习识别性能的有效方法。为此,结合主动学习方法与半监督学习的Tri-training算法,提出一种新的分类算法,通过熵优先采样算法选择主动学习的样本。针对UCI数据集和遥感数据,在不同标记训练样本比例下进行实验,结果表明,该算法在标记样本数较少的情况下能取得较好的效果。将主动学习与Tri-training算法相结合,是提高分类性能和泛化性的有效途径。
  • 张凯军,梁循
    计算机工程. 2014, 40(6): 219-225. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.047
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    支持向量机是统计机器学习中的一种重要方法,被广泛地应用于模式识别、回归分析等问题。但一般支持向量机未考虑样本的总体分布,降低了支持向量机的泛化能力。针对该问题,提出一种马氏距离支持向量机学习模型,考虑总体样本的分布,并将该模型扩展到多核学习模型。通过数学方法将欧式距离核矩阵转化为马氏距离核矩阵,降低模型的实现难度。实验结果证明,该模型不仅保持了欧式距离多核学习模型的原有性质,且具有更好的分类精确度。
  • 图形图像处理
  • 刘万军,孟煜,曲海成,石翠萍
    计算机工程. 2014, 40(6): 225-229. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.048
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    为满足异构网络环境下不同终端用户对遥感影像质量的各种需求,提出一种离线压缩-实时传输-实时解压缩的遥感影像渐进传输模型。采用多线程流水线同步处理的加速算法,解决遥感影像渐进传输过程中压缩、传输和解压缩的不同步而导致的相互等待问题,以提高渐进传输效率。引入JPEG2000多分辨率影像压缩算法,提高压缩比,减少传输流量,从而减轻网络传输负担。实验结果表明,与传统的影像渐进传输模型相比,该模型在不影响影像质量的前提下,处理速度提高近2倍,具有更好的压缩与加速效果。
  • 贾迪,董娜,孟祥福,孟琭
    计算机工程. 2014, 40(6): 230-233. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.049
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    在图像获取过程中,常得到含有噪声和对比度较差的图像,为更好地去除图像的噪声与增强对比度,提出一种基于矢量扩散控制的图像同步去噪增强方法。分析全变分(TV)模型的构造,指出其存在的问题,通过引入矢量扩散控制的方式改造该模型的后项,更好地控制扩散在图像边缘处的粒度。给出限制对比度自适应直方图均衡的微分模型结构,并与改进后的TV模型融合实现图像的同步去噪与反差增强。通过2组实验从成像质量和灰度分布上比较处理结果,验证该方法的有效性。实验结果表明,该方法不仅较好地解决了TV模型在去噪过程中出现的阶梯效应,而且能够改善图像对比度,提高图像的质量。
  • 王汉禹,郭浩,安居白,王宁
    计算机工程. 2014, 40(6): 234-237. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.050
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    MODIS数据不仅具有较高的过境频率和光谱分辨率,还具有成本低、覆盖面广等优势。受地球曲率的影响,MODIS L1B数据大多存在一种重叠效应,即Bowtie效应,主要发生在图像的边缘地带,该效应制约了MODIS遥感数据的进一步分析及应用。针对遥感影像几何畸变问题,提出一种不基于传统星历表的Bowtie效应消除算法,采用相关系数法确定每个扫描带的重复行数,根据不同分辨率的MODIS L1B数据,使用相对应的重采样方法对图像进行重采样处理。通过与其他Bowtie效应消除算法的对比实验及分析,证明该算法不仅能够有效去除Bowtie效应,而且执行速度较快,具有较高的工程应用价值。
  • 顾文娇,张化祥
    计算机工程. 2014, 40(6): 238-240,246. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.051
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    当前存在的图像检索大多是基于内容的检索,为提高检索的准确率,通过整合文本及视觉信息,提出一种自动将文本查询转化为可视化表示的方法,实现基于跨媒体字典的图像检索。采用标注图像集挖掘文本和图像间的关系,训练建立一个类似于双语字典的跨媒体字典,自动将文本查询转化为视觉查询,分别进行基于文本和基于视觉的图像检索,将2种方法检索到的图像合并作为最终检索结果。实验结果表明,该方法能有效地提高图像的查准率。
  • 杨绍华,潘晨,魏立力
    计算机工程. 2014, 40(6): 241-246. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.052
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    为有效提高血细胞识别的性能,提出一种基于核函数的彩色血细胞识别方法。利用血细胞图像的颜色直方图和局部密度直方图对血细胞图像进行归一化表示。将核主成分分析用于非线性特征和数据降维提取,采用支持向量机(SVM)对特征进行加权,SVM和最近邻构成多分类器进行分类。整个系统构成一个支持向量网络,为自动进行网络训练和参数寻优,给出一套自动相关的反馈训练方法。在相关血细胞数据库上的实验结果表明了该方法的有效性。
  • 李玉鑑,尹创业,阳勇
    计算机工程. 2014, 40(6): 247-251. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.053
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    在图匹配模型中权重的设置对匹配性能有很大影响,但直接计算的权重往往不符合匹配图像的实际情况。为此,参照二次分配问题的图匹配学习思想,给出一阶和二阶最大权对集模型的权重学习计算方法。一阶最大权对集模型直接采用图像特征点作为图的顶点,而二阶最大权对集模型则采用某些特征点之间的连接边作为顶点,2个模型都可以通过Kuhn-Munkras算法求解。一阶最大权对集模型在本质上等价于二次分配问题的线性情况。在CMU House数据库上的图像匹配实验结果表明,二阶最大权对集模型优于一阶最大权对集模型,且两者在学习计算时的性能也优于直接计算的情况。
  • 张少博,全书海,石英,杨阳,李云路,程姝
    计算机工程. 2014, 40(6): 252-255. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.054
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    为克服基于文字的图像检索技术对大型图像数据库实施困难、描述不完整等弊端,对RGB颜色矩和Munsell颜色矩进行研究,RGB颜色矩只适用于简单图像,Munsell颜色矩无法判断图片具体信息。为此,采用信息融合技术进行检索判断层的融合,选择多颜色空间融合颜色矩,在分析传统融合算法基础上,提出一种改进融合算法NewcombMNZ。实验结果表明,该算法能提高检索精准度和排序值,对噪声具有良好的鲁棒性,且能减少检索性能较差的特征对融合结果的影响,适用于特征数量较少的情况。

  • 王海,童恒建,左博新,汤文瑞
    计算机工程. 2014, 40(6): 256-261. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.055
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    在遥感图像处理和分析软件中,图像分割/分类和矢量化是前后独立的过程:先分割/分类,再矢量化整幅图像。由于矢量化后得到的矢量文件未写入图像对象(区域、图斑)的特征信息,只能用于显示而不能用于后续操作。此外,处理复杂图像时还存在矢量文件多边形数目与分割/分类后图像区域数目不一致的问题。为此,将多尺度分割算法与矢量化算法进行一体化集成。对遥感图像进行多尺度分割得到图像对象链表,逐个对图像对象做矢量化处理,同时把特征统计信息写入多边形属性中。集成后不仅可保证矢量多边形数目与图像对象数目完全一致,而且由于特征统计信息已作为多边形区域的属性保存在多边形中,后续的多尺度分割、区域合并、空间关系操作等均可基于矢量多边形进行。
  • 开发研究与工程应用
  • 吴海霞,冯伟,冉维
    计算机工程. 2014, 40(6): 262-266,271. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.056
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    为提高带区间变时滞基因调控网络的全局稳定性,利用李亚普诺夫泛函、线性矩阵不等式方法和新的积分不等式,得到一类改进基因调控网络的全局渐近稳定性判定条件。该稳定性准则不仅考虑时滞的时变因素,而且考虑时滞的上界和下界,由于采用新的积分不等式,使得这些结果具有更小的保守性且参数较少,对人工设计基因芯片可提供一定的参考。通过2个数值实例证明了理论结果的有效性。
  • 李守巨,于申,孙振祥,曹丽娟
    计算机工程. 2014, 40(6): 267-271. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.057
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    为准确估计堆石料力学本构模型参数,根据堆石料三轴压缩实验观测数据,提出一种基于神经网络的堆石料非线性本构模型参数反演方法。通过对三轴压缩实验轴向和径向应变的分段线性化处理,建立求解垂直荷载与应变之间关系的解析表达式。应用神经网络法对堆石料的力学模型参数进行反演,建立三轴压缩实验轴向和径向应变与模型参数之间的非线性映射关系,并据此进行堆石料模型参数估计。为验证反演方法的有效性,采用施工现场的堆石料进行三轴压缩实验,结果表明,与基于梯度优化搜索的参数估计方法相比,该方法具有更高的预测精度,最大相对误差降低了17.8%。
  • 王楠,陆宇,郭春生,王秋竹
    计算机工程. 2014, 40(6): 272-274,280. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.058
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    传统的视频重建方法采用均匀速率进行采样,其重建质量难以提高。针对该问题,提出一种新的变速率稀疏采样方法。使用自适应阈值方法检测帧差图像的边缘,将视频像素块分类为主动块和被动块,对主动块使用高速率采样,而对被动块使用低速率采样,结合平滑滤波和凸集投影的迭代步骤,对视频进行分块优化的重建。该方法与传统的均匀速率采样法的不同之处在于利用了视频的运动纹理特征,对运动的像素块使用高速率采样,以此提高视频的重建质量。仿真结果表明,与传统的均匀速率采样法相比,提出的变速率采样法可减少重建图像的块状效应,峰值信噪比更高。
  • 包杰,王伶俐
    计算机工程. 2014, 40(6): 275-280. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.059
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    在现场可编程门阵列的自动化综合流程中,布尔匹配是核心子问题之一。基于布隆过滤器的布尔匹配方法需要消耗大量存储空间并牺牲部分可实现函数的覆盖率。针对该问题,提出一种布尔匹配方法,给出布尔函数的规则表达形式,对布尔函数进行分类,并在布尔匹配的过程中进行动态学习。实验结果表明,通过对函数分类可以使布尔匹配库所需的存储空间降低96%,而动态学习策略可以使电路在逻辑再综合算法应用中额外节省13%的LUT数目。
  • 王峥,尤鸣宇,刘家铭,李国正
    计算机工程. 2014, 40(6): 281-284,290. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.060
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    咳嗽中包含丰富的病理信息,可以为临床诊断提供重要支持。自动咳嗽检测方法有助于提高检测结果的可靠性,并减少人为工作量。但在自然记录的语音信号中,非咳嗽信号的数量远多于咳嗽,语音流中咳嗽信号的自动检测是个典型的类别不均衡问题。针对该问题,提出一种基于偏最小二乘分类法的咳嗽信号检测模型APLSCX。利用非对称偏最小二乘分类器处理类别不均衡数据的能力,对归一化的特征向量进行特征抽取,同时基于低维数据的方差调整分类平面。实验结果显示,与LCM、SVM等主流模型相比,APLSCX兼顾了小类的召回率和精度指标,具有较高的检出率和较低的误警率,更适用于自然语流中咳嗽信号的检测。
  • 薛娇,孙鹏,邓峰,王劲林
    计算机工程. 2014, 40(6): 285-290. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.061
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    传统遥控方式对用户的限制和束缚降低了用户体验质量。为此,提出一种基于触摸屏的手势遥控系统。通过分析触摸手势元动作,对触摸手势进行分类和数学建模,设计该遥控系统的触摸手势识别算法。该算法充分考虑了用户的认知和行为习惯差异,实现智能电视的手势遥控系统,收集真实用户在使用该遥控系统时的操作习惯,进一步提高触摸手势及其对应的遥控操作的识别准确率。实验结果表明,该算法能较好地区分易引起误操作的触摸手势,使得平均识别准确率达到99%。
  • 路世昌,袁铎宁,杨晓陶
    计算机工程. 2014, 40(6): 291-294. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.062
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    为有效评估供应链绩效,结合和声搜索算法(IHSA)与最小二乘支持向量机,提出一种评估算法(IHS_LSSVM)。研究和声搜索算法的原理,对基音调整概率和基音调整步长进行动态调整,给出一种改进的和声搜索算法。利用该算法的全局搜索能力优化选取LSSVM的惩罚因子 和高斯核函数的半径 。采用供应链绩效评估实例,构建供应链评估模型。仿真实验结果表明,与已有的BP神经网络和LSSVM等评估算法相比,IHS_LSSVM具有更小的预测误差和更高的预测精度。
  • 窦环,贾克斌
    计算机工程. 2014, 40(6): 295-299. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.063
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    针对多视点视频编码原始模式选择算法编码复杂度极高的问题,分析多视点视频加深度视频中宏块模式与深度信息间的关系,提出一种基于深度信息的多视点视频快速模式选择算法。结合深度值将三维空间分成远、近、中3个区域分别处理。针对复杂度最高的中距离区域,将全局视差矢量指向的参考视点对应块及其周边宏块采用率最高的模式作为候选模式,提前分离出可能采用大块模式的宏块,利用基于运动信息的深度平坦度动态阈值判定方法确定最终的宏块预测模式。实验结果表明,该算法在基本保证率失真性能的情况下,与全搜索算法相比,可平均节省71.70%的搜索点数,明显降低了编码复杂度。
  • 汤旭龙,安虹,范东睿
    计算机工程. 2014, 40(6): 300-305. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.064
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    网络视频会议以及高清视频点播等应用的广泛流行,对视频编解码的编码质量以及编码速度提出了更高的要求。为帮助硬件设计人员设计更强大的专用处理器去适应视频编解码应用的发展趋势,并评估处理器设计的合理性和正确性,对视频编解码进行分析和测试,提出一套基准测试程序。采用自顶向下的分析方法,以流行性、编解码效率、压缩质量和开源性为标准,选取主流的视频编解码软件,进行热点函数分析。抽取变换、量化以及滤波过程中的热点函数,使之成为视频编解码测试程序,为其构造典型输入集。通过分析真实硬件平台上这些测试程序的计算和访存特性,给出处理器设计的建议。结果证明,该基准测试程序使用10%的代码量即可反映视频编解码过程的主要特征,对处理器设计具有指导意义。
  • 孙海龙,王霓虹
    计算机工程. 2014, 40(6): 306-311. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.065
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    现有针对基于道路网络的CKNN查询研究,主要是将道路网络以路段和节点的形式进行建模,转化成基于内存的有向/无向图,该模型存在2个问题:一个是道路网络中路段数据量大,导致索引结构分支过多、移动对象更新频繁;另一个是图表示方法不能很好地处理十字路口转向、U型转弯等交通规则。针对此问题,提出道路网中基于RRN-Tree的移动对象CKNN查询算法,包括索引结构设计和移动对象查询算法设计,采用路线对道路网建模,基于网络边扩展方式,实现复杂条件下的道路网络CKNN查询。实验结果表明,在各种网络密度和兴趣点对象分布密度下,与经典的IMA/GMA算法相比,基于RRN-Tree索引方法的查询性能提高1.5倍~2.13倍。
  • 孙永利,李东,张玥
    计算机工程. 2014, 40(6): 312-316. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.066
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    针对网络论坛热点话题的识别、发现和舆情监测问题,提出一种基于热度熵值的热点话题发现方法。通过网络爬虫抓取网络论坛中的数据,在对数据进行预处理和分析热点话题属性特征的基础上,合理定义各属性的权重和话题的热度熵值,并以此对话题的热点信息进行分析、统计与评估,从而发现和追踪网络论坛中的热点话题。同时,对话题的热度进行细致划分和各种类型的定义,采用不同阈值策略计算不同类型的热度信息标注的准确率。实验结果表明,该方法合理、有效,相比于传统的话题语义分析方法具有较高的准确率,可作为互联网论坛舆情监测的依据。
  • 刘畅,郭阳
    计算机工程. 2014, 40(6): 317-320. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2014.06.067
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    针对传统定向测试效率较低且容易遗漏边界条件,以及测试平台扩展性、移植性差等问题,利用SystemVerilog的面向对象特性、随机约束求解机制以及覆盖率统计机制,提出一种快速搭建覆盖率驱动的随机测试平台的方法。采用面向对象方法对指令集建模,同时定义功能覆盖点和交叉覆盖率,并对随机约束规则进行描述,利用SystemVerilog的约束求解机制在覆盖率驱动下生成大量的测试指令码。对“银河飞腾”高性能DSP芯片指令集进行验证,结果表明,与定向测试相比,随机测试的寄存器和数据通路覆盖率提高50%,操作数覆盖率提高90%以上,交叉覆盖率提高75%以上,同时功能覆盖率能在较短的时间内达到预期值,从而缩短验证周期。