2015年, 第41卷, 第7期 刊出日期：2015-07-15
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计算机工程. 2015, 41(7): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.001机载火控系统故障检测效率和实时性较低,不能满足正常飞行要求。针对该问题,在VxWorks操作系统下,提出一种基于逆向推理机制的实时机载火控系统故障检测方法。将基于逆向推理机制的故障树分析法作为理论基础,建立采用双缓冲队列的客户端/服务器通信模型。分别利用VC6.0和Tornado编写客户端和服务器端程序,根据优先级进行任务分配,并引入计数型信号量以实现任务同步。仿真实验结果表明,该方法可完成实时故障检测,有效提高系统的故障检测效率和实时性。
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计算机工程. 2015, 41(7): 6-10. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.002分布式视频编码在解码端生成的边信息质量对于系统性能有重要影响,高质量的边信息有助于提高系统率失真性能。为此,在分析现有内插和外推边信息生成方法的基础上,提出一种新的外推边信息生成算法。通过分级运动估计和加权矢量中值滤波剔除错误的运动矢量,采用自适应搜索范围的方法保证运动矢量场的空间一致性,应用重叠块运动投射技术真实地模拟运动轨迹,得到准确的边信息帧。实验结果表明,该算法能有效提高边信息质量及系统率失真性能,适用于运动剧烈的视频序列。
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计算机工程. 2015, 41(7): 11-16,24. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.003针对Xen虚拟机管理器默认的Credit调度算法中,同时运行I/O任务和CPU密集任务的虚拟CPU(VCPU)存在I/O响应延迟问题,提出动态时间片自适应调度算法SACredit。通过监测系统中VCPU队列和I/O事件的响应情况,评估混合I/O任务及CPU密集型任务对虚拟机数量的影响,结合BOOST优先级机制,实现调度时间片的自适应调整,从而降低系统中虚拟机I/O响应延迟,并通过控制调度时间片,保证各虚拟机在调度过程中的公平性。实验结果表明,SACredit对于系统I/O响应性能的优化效果明显,并且保留了Credit调度算法资源按比例公平分配和多CPU负载均衡的特点。
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计算机工程. 2015, 41(7): 17-24. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.7.17
为解决差分进化算法求解高维优化问题时效率低下的问题,提出一种正交动态差分进化算法(ODDE),通过动态差分进化框架增强全局搜索能力,利用基于正交实验设计的正交交叉算子加强局部空间搜索能力。基于9个标准测试函数,选择30,100,300,500这4种维度对差分进化算法、动态差分进化算法、正交差分进化算法和ODDE算法进行对比实验,结果表明,ODDE算法的求解精度和收敛速率均优于对比算法,可广泛用于求解工程应用中的高维优化问题。
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计算机工程. 2015, 41(7): 25-30,35. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.005现有采用机器学习方法的蛋白质交互关系识别系统仅以单句为依据,并且存在标注数据缺乏导致训练集规模小的问题。为此,基于相似性混合模型提出一种新的蛋白质交互识别方法。采用基本的关系相似性(RS)模型做初始判断,利用大规模文本计算单词特征间的相似性,在基本RS模型的基础上通过特征聚类方式引入单词相似性模型,从而建立一个混合模型。实验结果表明,该方法能够取得较高且较均衡的精确度和召回率,而单词相似性的引入又进一步提高了F值,并且其直接利用已有的交互信息,可避免额外的人工标注。
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计算机工程. 2015, 41(7): 31-35. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.006
微博作为新型的消息传播媒介,其影响力和传播速度都超越了传统主流媒体,预测微博热度对舆情监测、政府宣传、企业营销及热点推送等具有重要意义。通过分析微博转发的层次规律,结合转发量、转发深度及广度指标,定义新的热度指数计算方法。将微博热度划分为5个等级,对转发数大于100的微博预测其热度达到特定等级的概率。使用有监督的机器学习算法,先后提取训练样本的静态和动态特征训练热度预测模型。通过自主开发的BigData爬虫开放平台获取来源于新浪微博的训练样本,并应用十折交叉验证法进行实验,结果表明,相比只使用静态特征的热度预测模型,加入微博动态特征能有效提高预测性能,平均F1值达到76.9%。
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计算机工程. 2015, 41(7): 36-42. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.007
文本自动摘要是获取微博平台关键信息的一种重要手段。现有面向微博的自动摘要方法较关注文本集合中句子或者关键词的提取,而在去除冗余信息、内容噪声方面缺乏有效手段,导致提取的微博内容质量不高。为解决该问题,以微博平台为研究对象,提出一种基于时频域 转换的信息提取方法,获得与某话题相关度高、冗余度低且信息量大的高质量微博文本,将综合分值较高的微博作为生成摘要的样本集合,并对该样本集合中每条微博的句子进行权重打分,选取权值较高的句子组成微博摘要。实验结果表明,该方法能够有效过滤冗余信息和内容噪声,基于自动评测和人工评测的摘要结果均优于现有自动摘要方法。
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计算机工程. 2015, 41(7): 43-47,54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.008为解决云服务选择过程中的局部极值化问题,利用逼近于理想解的排序技术(TOPSIS),设计一种云服务选择算法。采用熵赋值法简化决策准则的权重选取,基于可用云服务对各时段内的QoS特征构建决策矩阵,并通过模糊TOPSIS等级选取和时变权重获得较优质的云服务进行融合决策,实现云服务的合理选择。仿真实验结果表明,该算法在云服务选择成功率和鲁棒性方面均优于对比算法,能有效遏制不良QoS数据干扰,提高诚信服务的共享性。
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计算机工程. 2015, 41(7): 48-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.009随着信息化技术飞速发展,爆炸性数据的增长以及数据的多样化给大数据检索带来了挑战。MapReduce作为一种并行处理框架,在大数据处理上具有明显优势。为此,结合概念格的相关知识,采用形式概念分析发现文档之间的关系并用格进行表示,提出一种新型的支持大规模文本检索的形式概念索引结构,给出基于MapReduce框架建立概念索引的相关算法。通过与Lucene索引进行比较,验证了所提索引的有效性。实验结果表明,将文档之间关系采用概念格表示并建立概念索引,能够提高大规模文本检索的性能。
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计算机工程. 2015, 41(7): 55-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.010借助虚拟化技术,云计算技术能将大规模计算资源统一管理,提高利用效率,但其物理服务器的内存资源边界限制了资源的全局优化能力。为此,对全局优化框架进行改进,增加虚拟机内部资源空闲时的最小内存边界值,基于改进框架,将虚拟机的内存资源分为利用率低和利用率高2种情况,并分别给出2种调节算法及其相互关系。实验结果表明,该方法能降低每次与全局空闲内存池交换的次数,又可降低虚拟机之间的内存交换次数,平均内存资源利用效率得到较大提高。
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计算机工程. 2015, 41(7): 60-65. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.011从分布式异构数据集成和海量数据共享两方面对领域异构数据集成的关键技术进行研究,提出面向领域异构数据的语义集成方法,建立针对各种异构数据的嵌套对象模型,通过虚拟视图和Mashup服务架构对数据及数据之间的关系进行描述、组织和展示,利用语义映射实现数据交互并保持数据同步,从而提供动态的数据集成服务。实例分析结果表明,基于该数据集成方法开发的油气井生产优化决策与诊断平台能实现多种专业数据集成及跨专业应用,为油气井生产动态监控、优化设计、诊断决策等提供技术支持。
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计算机工程. 2015, 41(7): 66-70. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.012
网络论坛的话题热度趋势建模是现有网络舆情分析的主要内容之一,现有话题热度趋势建模方法忽略了话题观点倾向对话题热度的影响,导致拟合的准确性不高。为此,提出一种融合观点倾向的话题热度趋势建模方法。话题的观点倾向可通过情感倾向分类方法获取,将情感倾向信息融入话题热度的计算中,准确地体现情感倾向对热度的影响。利用Gamma分布模型拟合热度变化曲线,实验结果表明,融合观点倾向后的方法较现有的高斯模型能够更准确地拟合话题的热度趋势。
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计算机工程. 2015, 41(7): 71-74,81. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.013
针对嵌入式虚拟机中垃圾收集效率低的问题,提出一种新的分代式垃圾收集方法。通过对分配对象的生命期进行预测,将生命期长的对象直接分配到年长代,减少了从年轻代到年长代复制的数量,进而缩短垃圾回收的执行时间。在分代内收集方面,年轻代实现一种对象分配和垃圾收集同时进行的非暂停模式,年长代使用lazy-buddy算法结合mark-sweep算法的综合策略,实现空间的快速分配和回收,既避免了对象拷贝操作,又控制了内存碎片数量。实验结果表明,该算法能够使垃圾收集时间减少约23.9%,用例运行时间减少约17.2%,系统整体执行性能得到明显提升。
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计算机工程. 2015, 41(7): 75-81. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.014高速缓冲存储器(Cache)作为微处理器的重要组成部分,在芯片面积和功耗上都占比过高。针对Cache功耗问题,基于分段访问Cache技术和路预测Cache技术,提出一种低功耗组相联Cache的预访问策略。在Cache中增加一个缓冲寄存器(Buffer),用以存储最近Cache命中后被访问的标签和数据子阵列信息。在开始进行标签访问之前,选中该Buffer,并将所访问的Cache标签和Buffer标签进行匹配,根据匹配结果选择采用路预测访问或分段访问方式。通过MiBench基准测试程序并使用SimpleScalar和Sim-Panalyzer进行实验,结果表明,与传统组相联Cache技术相比,该策略能降低25.15%的能量延迟积。
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计算机工程. 2015, 41(7): 82-85,90. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.015色温修正是液晶显示屏(LCD)色彩校正系统的重要部分,直接影响最终的显示质量和用户的观赏体验。为改善LCD的显示效果,设计一种基于RGB颜色空间的LCD色温实时修正方案,并给出基于亮度的参考白点估计方法,简化对于参考白点的选取。采用DDR3 SDRAM作为帧缓存实现本帧增益,校正本帧数据,提高校正的准确性。通过Xilinx公司以XC7K325T-2FFG900为核心芯片的Kintex7 FPGA开发板进行验证,结果表明,该方案在FPGA内部实现对视频数据色温修正的处理,采用查找表的方式存储用户预设的色温,降低了计算复杂度。
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计算机工程. 2015, 41(7): 86-90. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.016通过研究VxWorks操作系统中运行队列负载均衡算法和Linux操作系统中基于调度域的负载均衡算法,发现Linux操作系统中高优先级任务无法抢占其他CPU正在运行的低优先级任务。因此,对Linux负载均衡算法进行改进,在以运行队列长度作为负载因子的基础上,将任务的优先级也纳入到负载因子中。实验结果表明,该方法可在保证负载均衡的同时,提高系统的实时性,使系统能够尽快运行高优先级的任务。
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计算机工程. 2015, 41(7): 91-94. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.017为在代码开发中应用逆t分布进行计算,分析并实现一种数值算法。基于不完全Beta函数,利用公式推导得到不完全Beta函数的逆近似值,采用哈雷求根法求出其精确解,根据精确解得到逆t分布的值。该算法是对Matlab实现算法的一种补充,适用于需要嵌入代码的项目。通过C++实现算法,将其计算结果与Excel,Matlab进行对比,结果显示相对误差低于10-11,验证了该算法在工程应用中的正确性。
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计算机工程. 2015, 41(7): 95-99. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.018针对传统Bootloader技术应用于车用电子控制单元(ECU)在线编程中的固有缺陷,采用国际标准控制器局域网络标定协议,使用U盘携带目标下载代码,并基于控制器局域网络总线设计具备两级Bootloader功能的智能节点和车用ECU端的两级配套软件。以飞思卡尔的MC9S12G128单片机为系统平台,给出具体硬件原理以及对应的软件设计方案。通过对两级Bootloader的性能评估与测试结果表明,该智能节点作为车用ECU程序升级仪便捷、可行,解决了传统方案中存在的应用程序代码不安全、成本高和占用Flash存储空间较大等问题,具有较高的可靠性。
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计算机工程. 2015, 41(7): 100-105. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.019XtratuM虚拟机管理器是一款面向嵌入式安全关键领域的虚拟机管理器。XtratuM系统的每个分区上可运行一个经过修改的客户操作系统,但目前其支持的客户操作系统并不包括μ/COS-II嵌入式实时操作系统。为此,在研究XtratuM架构的基础上,给出基于XtratuM虚拟机管理器的半虚拟化方案。利用XtratuM提供的系统调用服务向客户操作系统的μ/COS-II隐藏不必要的硬件细节,重新设计μ/COS-II的任务栈帧以及上下文切换算法以避免对特权指令的使用,将虚拟时钟中断挂接到XtratuM系统来保证μ/COS-II任务的正常调度。实验结果证明,作为客户操作系统的2个μ/COS-II可以相对独立地按照既定调度方案运行于同一个x86硬件平台上。
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计算机工程. 2015, 41(7): 106-110. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.020基于TUN/TAP实现的短波网关存在配置不灵活、过滤机制简单、数据包捕获性能和服务质量(QoS)较低等问题。为此,给出一种基于Libpcap函数库的短波IP网关实现方案。采用基于Web的网关管理工具简化网关的配置管理,使用BPF指令定义数据包过滤规则,从而提高数据包捕获的精确性,并利用优先级队列提供一定的QoS支持。测试结果验证了该方案的有效性,并通过吞吐量和时延等参数表明,所设计网关的数据包捕获能力能够满足百兆网络中突发的高速数据流传输要求。
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计算机工程. 2015, 41(7): 111-114,119. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.021认知无线电(CR)可用于提高无线频谱资源利用率,正交频分复用(OFDM)则是一种理想的CR系统调制技术。针对基于OFDM的认知无线电系统特性,提出一种多用户认知OFDM系统的资源分配算法。根据比例公平原则分配子载波,通过注水法分配功率,使认知用户不干扰授权用户正常通信,同时兼顾公平比例原则,实现认知用户系统总容量最大化。仿真结果表明,该算法能在保证用户公平性的前提下,有效提高频谱利用率,并且算法复杂度较低。
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计算机工程. 2015, 41(7): 115-119. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.022针对现有无线传感器网络DV-Hop算法定位精度低、锚节点成本高的问题,给出最小偏离度的概念,并在此基础上提出一种改进算法AADV-Hop。通过寻找最小偏离度降低定位算法整体的平均定位误差,采用锚节点间的真实距离修正未知节点到锚节点距离的计算方法,以替代传统DV-Hop算法通过跳数与平均跳距的乘积得到的距离。仿真结果表明,当网络中锚节点数量较少时,AADV-Hop算法可有效提高定位精度,当最小偏离度为0.03时定位精度最高。
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计算机工程. 2015, 41(7): 120-123. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.023针对三用户的多输入多输出干扰信道,提出一种新的基于空时编码的干扰消除方法。每个用户采用速率为2的空时分组码对每个码字进行2层预编码,一层预编码对齐第2个接收端收到的2个干扰信号,且与第3个接收端收到的干扰信号对齐,另一层预编码消除这2个接收端的多用户干扰,并结合单向协作链路消除第一个接收端的多用户干扰。仿真结果表明,与相同场景中采用Alamouti编码的干扰消除方法相比,该方法能提高传输效率,且可靠性较高。
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计算机工程. 2015, 41(7): 124-128. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.024为提高无线传感器网络应用系统的可靠性,对传感器节点采集的环境数据集进行检测,提出一种改进的异常数据检测算法。采用K-means算法思想,结合无线传感器网络数据的特点,以欧式距离作为指标,比较数据点的相似度并划分聚类,根据数据点与聚类中心之间的距离区分正常数据与异常数据。实验结果表明,当数据规模超过1 000时,与基于噪声的密度聚类算法相比,该算法对于异常数据的检测率较高,误报率较低。
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计算机工程. 2015, 41(7): 129-132. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.025分析基于F-measure的网络布局评测算法的设计思想,通过计算F-measure中的查全率和查准率,优化目标函数,得到网络布局的定量评测结果,并给出评测算法的实现流程。使用网格布局算法对不同规模和迭代次数下的网络进行布局,在visAnt可视化平台上的测试结果表明,该算法的评测结果与网格布局算法的布局结果一致,从而证明其有效性。
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计算机工程. 2015, 41(7): 133-137. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.026传统异构网络节点标注算法将网络映射为多个同构网络,忽视了不同类型节点之间的相关性,降低了分类结果的准确性。为此,将异构网络节点之间的关系表示为潜在变量,提出一种异构网络环境下的节点标签模型。描述同构网络的节点标注问题,分析传统同构网络标签模型扩展算法的局限性,将异构网络中的节点用潜在的多维向量表示,基于该潜在向量给出异构网络节点标签模型,应用随机梯度下降法进行模型求解,并分析其复杂性。实验结果表明,该模型的预测准确性优于同构映射模型和非监督潜在空间模型。
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计算机工程. 2015, 41(7): 138-141. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.027通过感知、适应和学习周围的电磁环境,认知无线电能够发现特定频段的频率空洞,捕捉无线信号的特征,保证在不对主用户造成干扰的情况下,利用空闲频谱资源进行通信。但目前少有衡量频谱可靠性的研究。为此,基于能量检测法提出一种针对频道可靠性的频谱资源分析方法,联合考虑频谱可用性和稳定性2个因素作为频谱可靠性的衡量标准,并对其进行仿真和实测验证,证明在信噪比较低时,可以通过增加检测分析的次数来提高频谱分析准确率。该分析方法能作为频谱分析部分的补充,丰富资源的描述特征,使频谱分析的内容更全面、结果更可信,有效提高频谱利用率和通信质量。
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计算机工程. 2015, 41(7): 142-148,152. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.028容延网络大多基于历史路由协议和粗粒度信息做出消息转发决策,然而这些粗粒度信息无法较好地描述网络节点间的接触模式,降低了转发决策的准确性。为此,提出基于细粒度接触表征的概率路由协议FG-PRoPHET,利用时隙滑动窗口机制维护细粒度实时统计数据,通过调整滑动窗口尺寸控制历史数据粒度,进而描述网络节点间的接触模式。根据细粒度接触统计数据及相遇节点间所有接触事件的持续时间,计算节点接触概率。实验结果表明,与现有概率路由协议相比,FG-PRoPHET具有较高的报文投递率和网络缓存资源利用率,以及较低的通信开销。
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计算机工程. 2015, 41(7): 149-152. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.029通过评估并预测当前手机通信网络中移动用户之间的通话特征,可使运营商掌握消费者行为规律。为此,提出一种新的手机通信网络链路预测模型。选取共同邻居作为手机通话网络中用户对的基本相似性指标,同时考虑用户通话时长、通话时长比等关键特征的差异,设计节点相似性经验公式,并基于部分真实手机通话数据获得经验公式中的3个关键参数。应用于某通信运营商50 000个手机用户数据集的链路预测结果表明,该预测模型能准确分析手机用户的消费行为模式。
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计算机工程. 2015, 41(7): 153-156. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.030在频谱共享环境下,基于译码转发协议和最佳中继选择方案提出一个含有直射信道的两跳中继选择通信系统,并对该系统进行性能分析。系统利用半双工的通信模式,信源及各个中继节点均通过单个天线接收信号,同时在信宿处采用选择性合并技术接收中继链路和直射链路信号。在独立非同一分布的瑞利信道环境下推导中断概率的准确闭合表达式以及高信噪比时的渐进闭合表达式,并利用蒙特卡罗仿真实验对理论分析结果的正确性进行验证。仿真结果表明,得到的表达式可以准确估计通信系统中关键参数对系统端到端性能的影响,高信噪比时更能体现该分析方法的正确性和有效性。
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计算机工程. 2015, 41(7): 157-162. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.031在使用安全媒介(SEM)实现无证书签名撤销时,SEM存储了大量用户的秘密信息,降低了签名方案的安全性和可靠性。为此,根据时间更新密钥的思想,设计一种新的可撤销无证书签名方案。在随机预言模型下,基于CDH困难问题,证明方案的安全性,并可抵抗一般用户的公钥替换攻击、密钥生成中心攻击和已撤销用户攻击。分析结果表明,该方案只需要3个双线性对运算,具有较高的运算效率。
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计算机工程. 2015, 41(7): 163-170,176. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.032在属性基加密中,多个用户会共享公共属性,其中的一些用户可能会恶意地泄漏解密密钥,被追踪到的用户可能认为是管理机构泄漏密钥。为此,给出一个新的可追踪属性基加密方案,当被追踪到的用户质疑结构的可信性时,可运行问责算法确认是机构或用户的恶意行为。方案中的属性管理机构和身份管理机构均不能独立地解开系统中的密文。分析结果表明,该方案不仅实现用户的可追踪性,而且解决了可追踪密文策略属性基加密的机构可信依赖问题,实现了对管理机构的可问责性。
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计算机工程. 2015, 41(7): 171-176. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.033为简化传统公钥密码系统中的证书管理过程,消除基于身份公钥密码系统中的密钥托管隐患,提出一种新的无证书盲签名方案,在随机预言模型中对适应性选择消息及身份攻击是存在性不可伪造的,且方案安全性可以归约为离散对数问题的难解性。分析结果表明,与现有签名算法与验证算法相比,该方案由于没有使用耗时较多的双线性对运算和MapToPoint散列函数运算,在计算性能上具有明显优势。
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计算机工程. 2015, 41(7): 177-183. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.034针对Ad Hoc网络中虫洞攻击检测可预测的特点,提出一种基于模糊预测的虫洞检测算法。分析当节点受到虫洞攻击时,其邻节点数会因虫洞影响而异样增多的现象,利用节点发送数据包确定其周围邻节点数,并将收集到的一系列位置邻节点数存储在滑动窗口中,根据前期邻节点数的统计,运用模糊预测理论,在节点运动到下一位置前预测出其邻节点数的上限阈值。当节点实际运动到下一位置后,检测出邻节点数,并与上限阈值进行比较,当检测的邻节点数大于阈值时则认为此节点受到虫洞攻击。仿真结果表明,该算法时效性较强,检测率较SWAN算法有所提高。
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计算机工程. 2015, 41(7): 184-189. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.035主引导记录(MBR)型Rootkit是一种新型Rootkit,其隐蔽性强难以检测。针对该问题,分析MBR型Rootkit的关键技术及总体工作流程,扩展木马协同隐藏模型,给出多级协同隐藏的概念并将其应用于MBR型Rootkit隐藏机制的形式化描述中。针对MBR型Rootkit的静态特征提出一种静态检测方法,通过对隐蔽扇区空间数据进行模式匹配寻找该类恶意代码的磁盘驻留数据,通过分析计算机MBR数据格式,设计并实现模式匹配算法。实验结果表明,该方法在针对系列样本的检测中取得了良好效果,并且可以从磁盘驻留数据中获得原始MBR备份数据以恢复系统。
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计算机工程. 2015, 41(7): 190-193,198. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.036针对现有Web服务器识别(WSI)方法存在识别正确率低且对指纹库依赖性强的问题,依据不同服务器对15种畸形Http请求处理机制的差异,提出一种新的识别方法。使用朴素贝叶斯分类模型计算待测Web服务器各分类属性在状态码特征属性下的后验概率,选择后验概率最大的类型作为Web服务器类型,根据该类型选择特定版本特征库,利用朴素贝叶斯分类模型得到Web服务器类型对应的具体版本,以此设计和实现Web服务器识别系统。与现有HMAP,Httprecon,Httprint识别工具进行对比实验的结果表明,随着训练样本的增加,该系统的准确率、召回率和F-measure值更高,识别性能更好。
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计算机工程. 2015, 41(7): 194-198. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.037研究初始特征集合中各个特征对身份识别的贡献率,依据身份识别准确率,采用逐步判别分析法,确定识别系统中各个特征的贡献率和排序,挑选出可用于身份识别的关键特征子集。利用PTB心电数据库和实验室自采的心电数据进行实验,在2个数据集中分别选出9个和17个关键特征,结果表明,特征重合度达到66.7%,特征所依赖的波形基准点重合度达到63.6%,选取的心电波形初始特征集合包含了可区分个体差异的公共特征,2个数据集利用各自获得的关键特征子集进行身份识别测试时的准确率分别达到99.7%和94.8%。
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计算机工程. 2015, 41(7): 199-203. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.038遗传算法求解大规模皇后问题的耗时长、速度慢。为此,在分析现有N皇后问题求解方案和并行遗传算法的基础上,将动态规划引入到局部搜索策略中,在多核平台实现粗粒度并行遗传算法(CPGA)用于求解N皇后问题,避免传统的粗粒度并行种群迁移、通信等开销。针对并行化后多个子种群解趋同、迭代慢等问题,提出改进的面向遗传算子并行化的遗传算法(OOPGA)。实验结果表明,改进后的OOPGA算法在运行时间、加速比等方面均比CPGA算法好。
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计算机工程. 2015, 41(7): 204-209. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.039不确定性数据挖掘是数据挖掘领域的研究热点,但其应用于最大频繁项集的算法较少。根据不确定数据挖掘的特点,把挖掘确定性数据最大频繁模式的GenMax算法扩展到不确定数据中,提出一种U-GenMax算法。对Tid集进行扩展,在id域的基础上增加概率域,实现垂直数据格式转换。在频繁项集判断方面加入前置判断来剪枝非频繁项集,相比直接计算置信度的方式,降低了计算量。基于栈式结构给出多步回退剪枝新策略,从而避免GenMax算法只能单步回退的缺陷。实验结果证明,该算法计算性能良好,可适用于各种情况下的稀疏数据集与支持度较高情况下的稠密数据集。
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计算机工程. 2015, 41(7): 210-214. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.040针对具有时滞的忆阻器神经网络,研究全局一致渐近稳定性问题,提出基于M-矩阵的充分性判据。通过构造Lyapunov泛函,采用同胚映射原理和微分包含的研究方法,推导证明一类时滞忆阻器神经网络的平衡点存在性和唯一性,并说明系统的平衡点是全局渐近稳定,所得判据扩展了基于M-矩阵的结果,对于不同的时滞和激活函数具有一定的鲁棒性,并且判据根据系统的本身物理参数即可以验证。数值分析与仿真结果验证了新判据的有效性。
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计算机工程. 2015, 41(7): 215-218. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.041由于信息检索评价准则的不连续和不可导性,传统排序学习方法不能从训练数据中直接优化排序评价准则。针对该问题,将排序学习问题转化为线性组合优化问题,提出一种新的排序学习方法。该方法利用Hooke & Jeeves模式搜索,交替进行探测搜索和模式移动,从而加快排序学习的收敛速度。在10个排序学习数据集上的实验结果表明,与基于坐标上升法的排序学习方法相比,该方法的时间开销较低,排序效果较好。
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计算机工程. 2015, 41(7): 219-223,229. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.042基于传统主题模型的无监督情感倾向性分析方法不能较好地解决微博语料特征稀疏的问题。为此,提出一种新的无监督微博情感倾向性分析方法。对语料进行预处理并统计语料中的共现词对,利用BTM模型挖掘文档中的隐含主题,通过已有情感词典分析隐含主题的情感分布,并实现整条微博的情感倾向性分析。在NLP&CC2012语料上进行测试,结果表明,该方法能够有效识别微博的情感倾向,平均F1值比传统主题模型方法提高15%。
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计算机工程. 2015, 41(7): 224-229. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.043直觉模糊软集不能处理参数的隶属度与非隶属度之和大于1的情况,使决策过程受限,影响其应用范围。针对该问题,结合毕达哥拉斯模糊集的特性与软集的参数化,构造毕达哥拉斯模糊软集。介绍毕达哥拉斯模糊软集的补、并、交、且、或、加、乘、必须、可能等运算,给出运算结果,并讨论其德摩根定律。设计基于毕达哥拉斯模糊整合算子的决策算法,分析该算法的计算复杂度,并将其应用到股票投资,应用结果证明了该算法的有效性。
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计算机工程. 2015, 41(7): 230-233. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.044在分析万有引力定律、牛顿第二定律的基础上,结合物体位移与加速度间的关系,给出一个位移与时间的相关函数,基于该函数提出一种启发式优化算法——引力移动算法。该算法中每个个体的初始位置在解空间中可随机选择,在优化阶段每个个体根据关联函数迭代更新各自的位置。随着迭代的进行,所有个体向每次迭代中取得最优解位置的个体逼近,直到所有个体收敛于全局最优解。使用13种基准函数进行实验,结果表明,该算法求解精度高于粒子群优化算法,具有较好的稳定性。
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计算机工程. 2015, 41(7): 234-238,243. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.045三维模型检索领域中基于内容的检索方法不能充分表达模型语义信息。针对该问题,提出一种包含语义分类信息的三维模型检索方法。采用人工分类信息、有限的语义标准信息等构建异构语义信息网络,并将其转换为三维模型的异构语义特征,在此基础上使用包含模型语义特征的主题分类方法,并将其应用于模型检索中。实验结果表明,与基于内容的三维模型检索方法相比,该方法能提高三维模型检索的准确性。
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计算机工程. 2015, 41(7): 239-243. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.046为解决已有图像序列插值方法存在的插值图像细节模糊问题,提出一种区域导向图像序列插值算法。根据图像序列的时空特性,设计关注区域计算方法。构建基于区域的插值模式,有效地保持原始图像序列的局部细节,实现关注区域的高质量插值放大。给出基于引导滤波的关注区域细节增强方法,进一步提升关注区域的清晰度,获得符合视觉感知的高分辨率图像序列。实验结果表明,与图像签名检测算法和全局对比检测算法相比,该算法在不同插值倍数下都取得了更好的视觉效果和更高的客观评价指标值。
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计算机工程. 2015, 41(7): 244-249. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.047为更好地实现运动目标的检测跟踪,给出一种基于Viola-Jones特征点检测、亚像素角点提取与Lucas-Kanade光流法跟踪相结合的人眼特征点实时跟踪方法。利用Viola-Jones算法检测出人眼区域,使用Harris角点算法在目标区域中提取亚像素级人眼特征点并引入筛选机制,从而在保证跟踪精度的同时减少运算量,采用金字塔分层机制的Lucas-Kanada光流法对运动的人眼特征点位置进行估计。该机制具有可切换的搜索窗口特点,兼顾了对大尺度高速度运动目标的跟踪。实验结果表明,该方法在保证算法实时性的同时明显提高了人眼特征点跟踪精度,并且能够保证快速及大尺度运动时的系统鲁棒性。
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计算机工程. 2015, 41(7): 250-255,260. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.048
针对夜间行人检测成像尺度不一所引起的类内方差较大、实时性不足等问题,在统计学习的应用原理下,设计基于熵加权和快速分类支持向量机(FCSVM)优化的头部校验夜间行人快速识别方案。应用熵加权原理改进梯度直方图特征,引入三分支结构的支持向量机识别目标,同时利用FCSVM降低运算开销,确保实时性,通过头部校验方法分析评估误检目标,提高图像匹配的准确度。实验结果表明,该方案在夜间环境下能有效区分远红外行人目标,在充分确保行人检测实时性的基础上,在市区、郊区等不同应用环境中均具有较好的识别效果。
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计算机工程. 2015, 41(7): 261-268. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.050针对交互式分割方法存在用户标注繁琐和过分割现象,以及仅考虑二元项不能获得图像中准确的物体边界等问题,结合鲁棒高阶条件随机场,提出一种视频自动分割方法。采用基于超像素显著性特征的分割方法对视频初始帧进行自动分割,其结果作为初始化种子建立模型。根据颜色信息设计高斯混合模型,基于纹理、形状等特征,利用联合Boosting算法训练Jointboost强分类器模型,通过条件随机场提高分割准确度。引入基于超立体像素的高阶项,增加像素与区域的关联,提高分割边界的平滑度。实验结果表明,该方法明显地提高了分割效果。
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计算机工程. 2015, 41(7): 269-273. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.051在传统的Hough变换虹膜图像分割方法中,虹膜图像易受到外界因素影响而造成分割不准确。针对该问题,提出一种虹膜图像分割方法。采用阈值法和Hough变化的方法检测出瞳孔中心,Harris角点检测法得出左眼角,使用稀疏和低秩分解的批量对齐算法对已分类标记的图像进行处理,使其具有低秩特性。对处理后的图像应用边缘检测和Hough变换相结合的方法实现人眼虹膜的分割。与传统的Hough变换方法进行实验对比,结果表明该方法能有效地去除因遮挡形成的噪声,从而提高虹膜定位的精确度。
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计算机工程. 2015, 41(7): 274-279,284. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.052图分割变化检测(GPCD)可检测出可能导致网络社区发生变化的重要事件。针对现有的检测算法未考虑图形分割结构动态特点的不足,利用概率树表示图分割结构的概率模型,将GPCD问题转化为基于最小描述长度的树变化检测问题,并提出一种求解GPCD问题的Tree算法。仿真实验结果表明,与GraphScope基准算法相比,该算法检测图分割结构变化时的虚警率较低,并具有较高的检测精度。
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计算机工程. 2015, 41(7): 280-284. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.053射流轨迹识别通过图像处理方法识别消防炮射流的运行轨迹,是智能消防炮系统的重要环节。在使用过程中消防炮射流分叉、高亮度背景和背景晃动会对射流轨迹识别产生重大影响。为解决射流轨迹识别效率低的问题,提出一种新的射流轨迹识别方法。给出多轨迹矢量搜索法的搜索模式,设置多轨迹搜索起点和搜索方向,根据多轨迹矢量搜索原理,设定轨迹点搜索成功及搜索结束的条件,提出射流落水点位置的识别、抗干扰处理及后续处理步骤。实验结果表明,该方法在高亮度背景和图像背景晃动干扰的情况下,可实现对消防炮射流轨迹的高效识别与定位,结果优于背景减除法和单向搜索法。
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计算机工程. 2015, 41(7): 285-288,293. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.054针对现有变步长频域批处理最小均方(VSFBLMS)算法收敛速度慢的问题,提出一种基于矢量加速的VSFBLMS算法。利用VSFBLMS计算得到的基本步长参数对当前收敛阶段进行判断,并根据收敛阶段分别在前期和后期选择较大和较小迭代次数的权值更新公式进行系数更新,从而加快算法前期的收敛速度并保证后期失调量较小。采用基于自适应滤波器噪声抵消模型进行算法性能测试,结果表明,相比VSFBLMS算法,该算法的收敛速度有较大提高,且在后期具有与VSFBLMS算法趋于一致的失调量。
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计算机工程. 2015, 41(7): 289-293. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.055预拷贝技术实现了虚拟机的透明移动,但在迭代过程中一些内存页会被反复拷贝,使用概率预测方法可以减少传输的内存页数量,但预测所需的时间仍会延长总迁移时间。针对此问题,提出快速预测预拷贝方法,对内存页状态改变的概率进行测算,并推迟状态频繁变化页的传输,达到优化虚拟机实时迁移的目的。应用于Xen虚拟机的实验结果表明,该方法可减少传输的内存页,缩短总迁移时间。
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计算机工程. 2015, 41(7): 294-298,304. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.056针对经典编辑距离算法在求解字符串相似度时计算效率过低的问题,提出一种改进的编辑距离算法。先求得2个字符串的最长公共前缀和最长公共后缀,再根据经典编辑距离算法得到2个字符串剩余部分之间的编辑距离,由反证法证明该编辑距离即为2个原始字符串的编辑距离。在此基础上,分析改进算法的优势并将其应用于网页篡改检测中。实验结果表明,与经典算法相比,改进算法在求解同一网址的网页相似度时具有更高的计算效率。
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计算机工程. 2015, 41(7): 299-304. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.057为挖掘在线社交网络中人与人之间的相互关系,探索社交网络关系网的复杂规律。基于行为动力学,以新浪微博网络之间的关注关系为例,通过网络爬虫爬取娱乐名人的子网络,分析网络的度相关性、互惠性,以及不同指标下的网络中心化结果。结果显示,该网络符合典型的幂律分布,具有小世界特征,为进一步仿真建模和掌握社交网络规律,以及社交网络的舆情分析与舆情监控提供了理论基础。
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计算机工程. 2015, 41(7): 305-309. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.058针对机械设备在不同状态下振动信号频率特性的差异,基于经验模式分解(EMD)与特征矩阵联合近似对角化的方法提取设备状态特征参数。采用EMD将信号分解为不同频率成分,计算不同频段信号的频域相关系数,构造信号谱相关特征矩阵,运用联合相似对角化方法对特征矩阵降维,提取设备状态特征参数,研究机械设备故障诊断方法。使用实验实测信号进行验证,并基于支持向量机方法对滚动轴承4种状态特征进行识别,结果表明,该方法提取的特征参数分类正确率达到95%以上,可以有效表征设备状态。
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计算机工程. 2015, 41(7): 310-316. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.059在关键词拍卖中,每个广告主都有成千上万的关键词可选,为了在预算限制条件下给选择的关键词设置合理的投标价格,提出一种新的基于广告主的拍卖策略,包括选词策略和出价策略。在选词策略中,提出基于词频-反转文件频率算法的关键词关联度计算方法,通过该方法选出的关键词不仅能提高网站的关联度,增加转化率,还能避免因使用过度普遍的关键词而增加竞争成本。在出价策略中,运用改进的粒子群优化算法,在若干约束条件限制下对每个关键词的出价做适当调整,以增加广告主所获利润。实验结果表明,采用拍卖策略选出的关键词组可增加网站的转化率,降低竞争成本,所获得的利润比传统人为投标所获得的利润高,并且在初期和中期呈现持续上升趋势,后期趋于稳定。
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计算机工程. 2015, 41(7): 317-321. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2015.07.060针对煤矿瓦斯涌出量的多影响因素预测问题,引入荧光因子以自适应调整搜索步长,用于改善基本萤火虫算法后期收敛速度慢及容易陷入局部最优的缺陷。将改进后的自适应步长萤火虫算法与Elman动态反馈神经网络相结合,用于辨识瓦斯涌出非线性系统。通过实时对网络的权值、阈值进行全局寻优,建立基于ASGSO-ENN耦合算法的绝对瓦斯涌出量预测模型。利用矿井监测到的各项历史数据进行实验,结果表明,该模型的预测均方根误差为0.103 4,平均相对变动值为0.000 387。相比于其他工程常用的预测模型,具备更高的预测精度与更强的泛化能力。
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
国内刊号：CN 31-1289/TP
国际刊号：ISSN 1000-3428
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