2018年, 第44卷, 第7期 刊出日期：2018-07-15
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计算机工程. 2018, 44(7): 1-7. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051237单纯采用CPU处理激光雷达点云数据已无法满足其实时性需求。为此,选用NVIDIA Tegra X1作为异构计算平台,对激光雷达数据处理算法进行加速。结合硬件架构特征和激光雷达数据处理算法的特性,通过粗粒度并行解决GPU优化过程中出现的负载不均衡问题。同时采用零复制和数据本地化的方法进行数据的精细优化。实验结果表明,相较于目前智能车上使用的工控机,优化后的激光雷达数据处理算法能够加速5倍~6倍,提高了智能车对雷达数据处理的实时性。
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计算机工程. 2018, 44(7): 8-13. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050989
斯坦利方法对扰动的鲁棒性较差,且易在路径跟踪时产生较大偏差。为此,提出一种改进的斯坦利路径跟踪方法。利用自动驾驶车的惯性导航系统收集路网数据,建立一张高精度的道路地图。使用A*算法进行路径规划,得到有效的路径信息。根据车速与注视点之间的对数关 系,计算出前视点的位置,并将前视点作为斯坦利路径跟踪的目标点。实验结果表明,与斯坦利方法相比,该方法路径跟踪的横向偏差降低了20%。
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计算机工程. 2018, 44(7): 14-19. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051084
针对智能驾驶过程中存在背景变化剧烈、光照变化影响较大且背景颜色不易区分等缺陷,提出一种改进的卡尔曼粒子滤波算法。采用灰度投影算法对车辆视频和图像序列帧进行预处理,通过Harris角点检测在图像区域内的目标和背景提取角点,利用卡尔曼嵌入粒子滤波器对 粒子滤波进行二次预测,以保证智能驾驶过程中动态跟踪的有效性和准确性。实验结果表明,与传统KPF算法相比,该算法在不同场景下的动态目标跟踪能力明显增强,在复杂的交通驾驶环境下跟踪准确率为95.7%,且具有较好的实时性。
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计算机工程. 2018, 44(7): 20-24,31. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050990
传统的强化学习方法受离散状态空间和离散动作空间的限制,不能很好地应用于匝道汇入场景。为此,构建一种基于强化学习的无人驾驶匝道汇入模型。使用深度Q网络构建强化学习模型,依据该模型将匝道汇入问题纳入强化学习问题的范畴后进行求解。实验结果表明,该模 型可以针对不同的环境车辆速度采取不同的策略,从而提高无人驾驶在匝道汇入场景下的智能化决策水平。
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计算机工程. 2018, 44(7): 25-31. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047860
为降低智能车导航中先验地图采集及事后路网数据处理的复杂度,利用多项式拟合的策略生成路口轨迹,同时提出基于经纬度和航向角的坐标系旋转方法,在拟合出路口轨迹后使用Dijkstra算法进行全局路径规划。以“京龙”智能车为实验平台采集路网数据进行测试。结果 表明,该拟合策略可在减小偏差的基础上实现全局路径规划功能,能够满足智能车的安全行驶要求。
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计算机工程. 2018, 44(7): 32-35,41. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050994
自适应巡航控制是智能驾驶领域的核心技术,可通过分层控制或参数可变控制算法实现,但这些算法无法有效应对突发的跟车路况。为此,将深度强化学习与自适应巡航控制相结合,提出基于确定性策略梯度算法的自适应巡航控制算法,使智能车辆可以在自学习过程中完成自 适应巡航并不断改进。在开源平台上的测试结果表明,该算法可以使智能驾驶车辆在跟车时加速度保持在1.8 m/s2以内的比例超过90%,达到人类驾驶员的巡航跟车水平。
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计算机工程. 2018, 44(7): 36-41. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050993
使用Fast RCNN方法进行特征提取存在耗时较长且检测准确率较低的问题。为此,结合Faster RCNN前方车辆检测模型与3种不同大小的卷积神经网络,提出一种改进的前方车辆检测方法,研究对比各方法在3种交通场景数据库上的前方车辆检测能力。实验结果表明,与深度卷积神经网络方法相比,该方法提高了车辆检测的准确性和鲁棒性,具有一定的泛化能力。
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计算机工程. 2018, 44(7): 42-46. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051382
汽车转向几何模型是无人驾驶开发过程中的重要环节,但其在面对复杂道路时单纯的预瞄跟踪不能满足无人驾驶需求。为此,在Stanley转向几何预瞄模型的基础上,提出一种自适应的最优预瞄时间改进算法。根据车辆当前航向角、纵向车速、前轮转角和一次规划路径的曲 率等特性,结合不同的预瞄时间预测一定时间内车辆运行情况,并根据设计出的优化函数选择合适的预瞄时间,以调整车辆前轮转角,减小车辆行驶过程中的横向偏差,使车辆平稳通过测试路段。仿真结果表明,基于Stanley算法的自适应最优预瞄模型能够在复杂开放道路上实 现无人驾驶。
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计算机工程. 2018, 44(7): 47-53. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049613
在软件开发与测试过程中存在的各种不确定因素,对软件可靠性有直接或间接的影响。在软件可靠性建模过程中考虑影响因素,可解决传统模型假设理想化、适用性较差等问题,实现对软件可靠性的综合评价。为此,对软件可靠性影响因素进行分析,总结出30种重要影响因素 。在此基础上,提出一种基于影响因素和灰聚类的软件可靠性评价方法,借助灰聚类系统理论对影响因素进行灰关联分析与灰聚类计算,在各个研制阶段实现对软件可靠性的有效评价。研究结果表明,该方法可准确评估软件可靠性水平,直观反映可靠性增长趋势与薄弱环节。
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计算机工程. 2018, 44(7): 54-59. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047551
为提升固态硬盘的寿命和整体性能,提出一种基于分类策略的新型页级缓冲区管理算法。将数据页缓存分为热数据页存储区、冷数据页存储区和连续数据页存储区,分别缓存访问频繁的数据页、访问频率较低的数据页和连续请求的数据页。通过预取多个数据页到连续数据 页存储区,利用连续负载的高空间本地性提升对连续负载的响应性能。在缓冲区满时优先剔除冷数据页存储区中最近最少访问的干净数据页,若无干净数据页,再置换脏数据页,降低闪存的读写开销。实验结果表明,与页级LRU和CFLRU算法相比,该算法能明显提升缓冲区命中 率,有效减少响应时间和闪存块擦除次数。
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计算机工程. 2018, 44(7): 60-66,73. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047753
弹载计算机是导弹武器系统的核心部件,具有复杂的电气特性及对外接口,而现有测试设备不能满足新研制的弹上设备的测试需求。为此,在对弹载计算机的测试需求进行分析的基础上,设计一种面向弹载计算机的自动化测试设备(ATE)通用平台,并提供设计准则和实现方法 。经实验验证,该ATE通用平台适用于多种类型的弹载计算机设备,可进行全面的功能性能检测,与传统专用ATE平台相比,能有效地提高检测的故障识别率、降低故障虚警率,且具有更强的通用性、可靠性和可扩展性。
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计算机工程. 2018, 44(7): 67-73. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047726
现有故障预测方法的日志事件多数是无规律交错存在的,且不同类型的故障事件所涉及的事件数量与时间范围存在一定差异。为在故障预测时能够提供故障相关信息,提出一种基于频繁日志事件序列对多种不同类型的故障进行预测的方法。以日志事件序列之间的最长公共子序列作为其相似性度量,使用聚合层次聚类算法挖掘与故障事件相关的频繁事件序列。在频繁事件序列的基础上生成故障事件预测规则,并给出一种对故障事件预测规则进行过滤的方法,将过滤后的规则应用到测试集上进行故障预测。实验结果表明,该方法不仅能够进行有效的故障预测,而且可以平衡故障预测的准确率和召回率。
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计算机工程. 2018, 44(7): 74-79,85. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0046844
针对软件测试中传统错误定位方法忽略程序内部依赖关系以及效率较低的问题,结合变量切片和关联规则提出一种新的定位方法。对Java程序进行变量切片,利用切片位置信息构造事务数据库。在此基础上,通过关联分析算法得到关联规则集合,生成检查语句的优先级次序, 据此定位错误出现的位置。在5个基准程序上的实验结果表明,与基于怀疑度公式的7种常见方法相比,该方法的错误定位代价平均降低10%以上,可有效提高错误定位效率,降低软件测试成本。
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计算机工程. 2018, 44(7): 80-85. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0046744
Crossbar交换网络采用多并行总线结构,可同时完成多输入输出的匹配,但受限于调度算法复杂度与端口数量紧耦合,扩展性较差。为此,提出一种新的交换结构,即WUDN结构。该结构采用模XY算法实现路由路径最短与网络流量均衡,其中在路由节点端口处运用输出队列的排 队方式及轮询调度算法,以存储、转发的流量控制方式传输数据包。实验结果表明,WUDN结构具有灵活的扩展性,且在高负载状态下可实现较高的吞吐量和更低的平均时延。
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计算机工程. 2018, 44(7): 86-90. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047815
在无线网络通信中,无线信道的指纹常用来检测无线信号的位置。然而将无线信道指纹用于与位置相关的特定应用问题时,会产生分差错误率升高的现象。为此,结合深度信念网络(DBN)提出一种二分位置查找方法。从训练数据集中提取与位置相关的特征信息,并根据提取的 特征查找未知数据在一维时空中的相对位置。实验结果表明,与传统信道特征提取和层次分类方法相比,该方法可自动提取特征信息,且场景识别误差限降低到10 m,信道场景识别平均误差下降到2.3 m。
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计算机工程. 2018, 44(7): 91-97. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0046190
无线传感器网络(WSN)具有应用灵活和信息感知有效的特点。压缩传感(CS)将采样与压缩过程进行合并,可以降低信号采样频率,节省存储和传输成本。为将CS理论有效应用到WSN中,提出一种基于时空相关性的块压缩感知全局重构算法BCS-STGR。研究常见测量矩阵的性能并优化WSN的拓扑结构,利用扩散小波对网络进行切分后在每个子网中独立进行数据聚集,最终由选定的中心节点将数据传输给sink接收端。仿真结果表明,BCS-STGR算法的归一化平均绝对误差小于5%,优于传统CS算法和基于时空相关性的分块重构算法。
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计算机工程. 2018, 44(7): 98-102,108. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0046640
针对战场容迟容断网络(B-DTN)缺少稳定的端到端通信链路且存在间歇性连接等缺陷,为提高各作战单元之间的消息投递率,依据相遇概率进行分簇。基于经典的喷射等待 路由算法设计簇内路由,将节点的向心性与运动角度相综合的结果作为簇间选择最佳中继节点的判定指标。仿真结果表明,该分簇路由机制相比于Clustering和无方向分 簇路由机制,在保证高投递率的同时也有效降低了平均端到端延迟。
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计算机工程. 2018, 44(7): 103-108. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050105
对稀疏码分多址(SCMA)系统中基于能效最优的功率分配问题进行研究,分别以最大化系统总能效和最差链路用户能效为优化目标,提出2种功率分配算法。将分数目标优化函数形式转化为含有参量的凹函数形式,并利用KKT条件求解得到能效最优的用户功率分配结果。仿真结 果表明,2种功率分配算法分别解决了给定模型下系统所有用户和最差链路用户的能效优化问题,均具有较好的收敛性,且2种能效优化算法的对比结果验证了能效最优不能保证传输速率最优。
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计算机工程. 2018, 44(7): 109-113,120. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0046940
传统室内指纹定位算法因参考点匹配精度低,导致定位误差大。为此,提出基于支持向量机(SVM)的混合相似度加权K近邻算法SVM-MWKNN。在离线阶段,将已采集的接收信号强度值进行去干扰处理后,对指纹库作网格划分,然后使用SVM实现网格学习;在定位阶段,使用SVM进行 网格寻找,确定待定位点指纹所属网格,然后求出k个最大相似度值作为权值以实现定位。实验结果表明,与已有的位置指纹定位算法相比,该算法通过建立多相似度指标,可以有效提高数据利用率,减少定位误差,定位精度提高达45%。
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计算机工程. 2018, 44(7): 114-120. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048165
传统的基于接收信号强度指示的室内定位方法定位精度低、稳定性差。为此,提出一种无源室内定位算法。在商业WiFi设备上采集信道状态信息信号,利用信道中的相应子载波幅度特性进行定位,以有效减轻多径效应。在离线阶段,使用主成分分析法去除噪声、提取特征并建立特征指纹库。在在线阶段,使用朴素贝叶斯分类器实时处理数据,从而得到估计位置。实验结果表明,与DeepFi算法、RSSI算法和FIFS算法相比,该算法具有处理时间短、定位精度高的优点。
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计算机工程. 2018, 44(7): 121-125,130. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047326
在大规模多输入多输出无线通信系统中,为提高能效的利用率,提出一种用于优化下行链路能效的功率分配算法。基于迫零预编码思想推导出速率与用户总功率的解析式。在满足用户最小数据速率要求和基站天线最大发射功率约束的条件下,建立能效优化模型,该模型同时 考虑大尺度衰落和阴影衰落的实际功耗。通过对分式规划问题性质的探讨,将原始的约束非凸分式最优化问题转换成减式形式,进而利用拉格朗日定理给出低复杂度的功率分配方案。仿真结果表明,与基于标准干扰函数的算法相比,该算法的系统能效提高明显。
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计算机工程. 2018, 44(7): 126-130. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047568
空间调制(SM)利用发送天线索引和发送调制符号共同承载5G发送信息,通过对SM系统的星座图进行设计,能够显著提升系统性能。为此,分析一致界理论并引入SM系统误符号率最小化准则,提出一种新的星座图设计算法。该算法得到的Star-QAM星座图由多个环构成,并且每个 环的半径大小在系统工作之前确定,从而降低额外开销。仿真结果表明,相比传统幅度相位调制星座图,该算法设计的Star-QAM星座图可有效提升系统误码性能。
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计算机工程. 2018, 44(7): 131-138. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047975
针对攻击图模型无法准确反映攻击证据对入侵意图预测影响的难题,提出一种基于改进型攻击图的入侵预测算法。引入资源节点、攻击证据、单步攻击等参数,定义关联攻击图。为了计算单步攻击的发生概率,利用贝叶斯推理,设计关联关系量化算法,给出各节点可达概率的推算公式,动态预测网络中潜在的入侵意图。实验结果表明,与基于传统攻击图的入侵预测算法相比,该算法能有效消除攻击证据与单步攻击间的冗余关系,提高攻击证据节点置信度的准确性。
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计算机工程. 2018, 44(7): 139-144,149. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047699
现有云存储访问控制方案多数不能同时实现多机构授权与访问策略隐藏。为此,提出一种改进的云存储访问控制方案,并在安全模型下证明其安全性。将多值属性的访问结构转化为访问树后,使树中各节点信息嵌入至密文中,从而进行策略的完全隐藏。用户私钥由可信中央授权机构和多个属性授权机构共同生成,能够有效抵抗非法用户和授权机构的合谋攻击。理论分析和实验结果表明,与现有基于密文策略的属性加密方案相比,该方案在保证策略隐藏的同时,可实现较短的密文及用户私钥长度,并有效提升加解密效率。
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计算机工程. 2018, 44(7): 145-149. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048453
现有差分隐私保护参数ε的选取仅考虑在给定攻击模型下,对攻击者进行一次攻击的情形,但在实际中往往涉及攻击者的连续多次攻击。为此,提出一种重复攻击下实现差分隐私保护技术安全性的攻击模型。通过对重复攻击的结果与噪音分布函数的特点进行分析,获取噪音 落入容错区间的概率,结合排列组合方法,推断出攻击者攻击成功的概率,进而得到参数ε的选取范围。实验结果表明,只要给定攻击次数、容错区间和攻击者成功的概率,该模型就可以找出合适的参数ε。
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计算机工程. 2018, 44(7): 150-155. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048008
针对现有Android恶意软件检测方法存在的局限性和常见Android恶意软件的特点,提出一种基于上下文信息的Android恶意行为检测方法。从方法调用图中提取敏感应用程序编程接口,分析其行为的激活事件和条件因子,生成能够有效描述恶意软件行为的语境特征。在此基 础上,通过对比正常应用程序和恶意软件的特征来判断其是否为恶意行为。对266个Android恶意应用样本进行实验,结果表明,该检测方法的精确率为92.86%,召回率为95.21%。
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计算机工程. 2018, 44(7): 156-159. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0046249
为提高Camellia加密算法的灵活性,提出一种新的Camellia加密算法实现方法。通过改进Camellia算法的实现架构,在资源占用和数据吞吐率两个方面做到平衡折中。采用优化的紧凑型结构,在复用架构的同时,适当添加寄存以提高数据吞吐率。仿真结果表明,该方法资源占 用比全流水结构减少70%,与紧凑型结构方法相比,数据吞吐率提升4倍。
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计算机工程. 2018, 44(7): 160-165,171. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047550
使用TMega16单片机作为研究载体,以希尔伯特黄变换(HHT)滤波技术在相关性能量分析(CPA)攻击中的应用为主线,对如何通过HHT预处理技术提高CPA攻击的效率进行研究,提出一种CPA攻击方案。对采集到的能量曲线进行基于HHT技术的滤波预处理,并对处理后的能量曲线进 行攻击。实验结果表明,与传统CPA攻击方案相比,采用该方案的攻击相关系数提高了约34%,效果提升明显,而且正误密钥之间的区分度也较高。
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计算机工程. 2018, 44(7): 166-171. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047832
社交网络的朋友发现机制容易导致用户隐私泄漏。为使用户得到良好的在线社交体验并确保其隐私数据安全,利用属性基加密和代理重加密技术,提出一种支持多授权中心与隐私保护的移动社交网络朋友发现方案。用户属性私钥由多个授权中心联合分发,以解决单授权机构的性能瓶颈问题。借助解密外包和固定密文加密技术减少用户的计算时间和存储开销。在此基础上,引入线性秘密共享矩阵,从而进行灵活的资源访问控制。分析结果表明,与已有的同类方案相比,该方案具有较低的计算复杂度和较灵活的用户撤销机制。
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计算机工程. 2018, 44(7): 172-176. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047156
时间轴摘要可帮助用户获取感兴趣的新闻话题发展轨迹,但现有研究中大多仅考虑句子间的关系来对句子进行打分排序,忽视了文档主题层面的信息影响。为此,提出一种新的基于子主题增强的摘要算法。考虑句子间的关系,分析每个时间段内的子主题对句子的影响,使得与重要子主题越相关的句子得分越高,通过句子与子主题的互强化来对句子进行主题层面的综合打分排序。实验结果表明,与现有的时间轴摘要算法相比,该算法可移植性较好,且可准确获取新闻演化轨迹。
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计算机工程. 2018, 44(7): 177-182. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047996
在位置推荐中用户签到数据具有稀疏性的特点,基于用户的协同过滤算法难以准确搜索邻近用户,从而影响推荐效果。针对该问题,分别将用户签到的时间信息与空间信息融入用户相似度计算中,提出考虑用户时空相似性的位置推荐算法。根据时间对用户签到行为的周期性影响,通过对用户签到矩阵按时间进行分割引入时间属性,设计一种时间相似性计算方法,并根据时间相似性对用户-地点-时间矩阵进行填补,缓解因时间分割导致的用户-地点-时间矩阵高稀疏问题。基于用户签到行为的空间聚集性,通过多中心聚类算法发现用户签到的活跃区域,结合用户对活跃区域的偏好以及未签到地点与活跃区域中心的距离,计算用户的空间相似性。在Foursquare数据集上的实验结果表明,与传统基于用户的协同过滤算法相比,该方法在准确率、召回率与F1-Measure评估值方面性能均有所提高。
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计算机工程. 2018, 44(7): 183-187,192. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049398
语句填补类选择题是高考语文阅读理解中题型之一,是自然语言处理研究的热点,其中题干信息和答案的关系非常隐蔽,无法从篇章中直接选出答案。为此,针对语句填补选择题提出基于长短时记忆网络模型的语句填补答案选择方法。使用神经网络中的LSTM模型对篇章中每个句子和选项进行分布式表示,通过向量直接拼接和按位相乘融合篇章和选项之间的语义信息,实现对语句填补类选择题的解答。在新闻语料和全国各省近10年高考题和模拟题上的实验结果,验证了该方法的有效性。
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计算机工程. 2018, 44(7): 188-192. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047736
现有的性别与年龄检测系统一般都需要大量的运算,难以有效地集成到嵌入式系统中,且目前公开的数据集中没有大型东亚人脸数据库,使用公开的西方人数据库训练出的性别与年龄模型在检测东亚人脸数据集时效果并不理想。为此,提出一种改进的DeepID网络模型。在互 联网上收集并整理3万多张不同性别与年龄段的东亚人脸数据集,并将该数据集用于训练新的神经网络,通过训练改进的第一代DeepID网络,可在不降低网络分类精度的前提下,提高嵌入式系统性别与年龄分类速度。实验结果表明,该模型可以有效地运行在嵌入式系统,且在检 测含东亚人脸的数据集时检测精度明显提高。
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计算机工程. 2018, 44(7): 193-198. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047596
为解决传统基于TF-IDF的K最近邻(KNN)分类算法在短文本分类时,出现特征维度过高和数据稀疏的问题,基于卷积神经网络和KNN,提出一种新的短文本分类算法。通过采用神经网络语言模型word2vec对短文本进行词向量的训练,并用训练好的词向量表示文本,使用卷积神经 网络对短文本进行抽象特征的提取,在提取出抽象特征的基础上,运用KNN分类器进行短文本分类。分别在短文本中句子数目为2、4、6、8的数据集上进行测试,结果表明,与基于TF-IDF的KNN分类算法相比,该算法在准确率、召回率和F1值上平均提高了10.2%、21.1%和15.5% 。
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计算机工程. 2018, 44(7): 199-204,211. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047729
文本细粒度意见分析主要有属性抽取和基于属性的情感分类2个任务,现有方法完成上述任务采用条件随机场(CRF)训练属性抽取模型,并运用循环神经网络(RNN)训练基于属性的情感分类模型。但同时完成2个任务则无法找到属性和情感倾向的对应关系。针对该问题,提出利 用双向RNN构建基于序列标注的细粒度意见分析模型。通过融合文本的词向量、词性和依存关系等语言学特征,学习文本的修饰和语义信息,并设计一个时间序列标注模型,同时抽取属性实体判断文本的情感极性。在真实数据集上的实验结果表明,与CRF、TD-LSTM、AE-LSTM 等模型相比,该模型情感分类效果提升明显。
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计算机工程. 2018, 44(7): 205-211. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047598
现有的表示学习算法不能很好地表示知识图谱中的复杂关系,且未能充分利用实体的描述文本。为此,建立一种结合文本表示和结构表示的联合表示学习模型。使用深度卷积神经网络对实体的描述文本进行编码得到文本表示,通过引入非对称映射操作的基于翻译思想的模型生成结构表示,将两者进行联合学习从而得到实体和关系表示,同时使用不同的低秩矩阵分别对头实体和尾实体进行映射,使其能更好地表现知识图谱中的复杂关系。实验结果表明,相对文本表示和结构表示的单独训练模型,该模型具有更好的表示性能。
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计算机工程. 2018, 44(7): 212-218. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047259
微博上大量的垃圾评论对个人、社会,甚至是对国家都会造成不良影响。为对微博中的垃圾评论进行识别,提出基于协同训练的微博垃圾评论识别方法。定义一种基于规则的识别方法过滤出显式垃圾评论,剩余的评论归为相关评论,构建AdaBoost分类器和支持向量机分类器,通过Co-Training算法进行协同训练,判断其是否为垃圾评论,以提高分类精度,节省样本标注工作。实验结果表明,与基于相似度计算的垃圾评论识别方法、基于评论多特征的垃圾评论识别方法相比,该方法具有较好的识别效果。
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计算机工程. 2018, 44(7): 219-224. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047720
现有的人群异常检测算法多数存在未对异常事件进行评估、无法对异常点定位以及实时性差等问题。为此,提出一个基于欧拉法的人群异常检测算法。通过叠加连续的差分图获取累积差图像(ADI),将ADI的梯度场代替速度场,可使ADI转换为二值图像以减少外部干扰,并将ADI梯度场与二值图像的点乘和作为人群能量值。通过分析人群能量的变化,可实时地对人群异常事件进行报警、分级评估和定位。在PETS2009数据库上的实验结果表明,该算法的识别率超过97%,平均每帧的处理时间为0.01 s,分级评估正确,异常点定位与人工定位基本重合。
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计算机工程. 2018, 44(7): 225-229. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047931
传统基于颜色表示的在线目标跟踪方法,倾向于跟踪与目标外观相似的区域,会因为尺度变化而导致漂移。针对该问题,结合干扰感知模型与背景对象模型,提出一种基于颜色表示的目标跟踪方法。通过干扰感知模型抑制干扰区域,利用背景对象模型将目标对象从周围背景中 区分出来,并结合自适应尺度估计方法进行目标跟踪。实验结果表明,与STC和RVT跟踪方法相比,该方法在精度和鲁棒性方面表现更好。
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计算机工程. 2018, 44(7): 230-236,243. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047158
传统Grabcut算法需要人工交互,在图像前景和背景颜色相似时容易产生错误分割的问题。为此,结合显著性测量和Grabcut算法,提出一种新的图像分割方法。改良显著性的度量方法以获得较好的显著图,进而将显著图转换成约束项加入到Grabcut的区域项中,从而提高区域 项的可靠性,利用显著图代替人工交互初始化Grabcut,实现Grabcut自动分割,并减少其在图像前景和背景颜色相似时的错误分割。实验结果表明,与传统的Grabcut算法和显著性检测方法相比,该方法可以获得较好的图像分割结果。
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计算机工程. 2018, 44(7): 237-243. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047252
在马尔可夫随机场纹理映射技术中，偏向于选择分辨率较低的模糊视图，并且纹理映射存在缝隙。为此，对多角度拍摄产生的图像序列建立三维几何模型，提出一种具有真实感的无缝纹理映射算法。利用能量优化方法为三维模型每个三角面片选择最佳的纹理图像，对其 纹理数据进行精简，节约其存储空间，使用全局一致性颜色调整和局部泊松编辑消除纹理缝隙，得到高质量的无缝纹理映射结果。实验结果表明，与传统的马尔可夫随机场纹理映射算法相比，该算法在胡人俑和大型建筑物上得到了更好的纹理映射效果。
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计算机工程. 2018, 44(7): 244-249,258. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047226
目前的三维测量系统多数利用投影矩阵法求解出三维点坐标,但该方法未充分利用标定的参数,且矩阵之间计算复杂。为此,提出一种基于解析解的双目成像系统。该系统通过左右相机光线相交计算物体的三维坐标解析解,光线由相机的光心和成像平面上点的物理坐标计算得到。运用Steger算法提取条纹中心图像,并给出一种新的匹配点方法来匹配提取的条纹。实验结果表明,该系统通过48个标定点计算的误差为0.149 0 mm,从而验证了其有效性。
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计算机工程. 2018, 44(7): 250-258. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047716
传统监控视频摘要算法存在空间效率较低、浓缩长度较为固定的问题。为此,提出一种基于活动对象捕捉的监控视频浓缩与视频摘要生成算法。定义填充密度的概念,并 将其引入能量函数模型,用于定义视频浓缩的饱和程度。在能量函数最小化的过程中,利用动态规划方法设计活动片段组合优化策略,从而解决视频浓缩长度确定问题。实 验结果表明,与基于活动管道的摘要算法相比,该算法在保证高浓缩比的前提下,减少了运动物体的丢失率,提高了运行速度,并具有较高的鲁棒性。
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计算机工程. 2018, 44(7): 259-263,270. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047613
针对传统单一花粉图像鉴别特征普遍存在抗噪声干扰能力弱、几何不变性低等问题,提出一种融合Zernike矩全局特征和加速鲁棒性特征包BoF-SURF局部斑点特征的花粉图像分类识别算法。提取花粉图像的Zernike矩描述子以及基于尺度空间梯度信息的SURF特征描述子,使 用K-means聚类算法对SURF特征描述子进行特征聚类,构建花粉图像的SURF视觉特征包,并对2种特征进行融合用于花粉图像分类识别。实验结果表明,与传统的花粉图像特征提取算法相比,该算法对花粉尺度和旋转变化具有较好的鲁棒性,在Confocal和Pollenmonitor图像数 据集上均获得了较高的识别率。
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计算机工程. 2018, 44(7): 264-270. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048082
在进行视频火焰检测时,周围环境以及火焰本身亮度的变化会对背景建模造成影响。针对该问题,提出一种基于帧频提升的高斯混合背景建模方法。在当前帧和前一帧之间插入若干帧,使高斯混合模型构建出的背景更贴近当前帧的真实背景,有利于后续的目标检测和目标提取。同时,构建一种应用于火焰检测的深度森林模型,对基于帧频提升的高斯混合背景建模方法所提取的火焰候选区域,先使用双视角、深层多粒度扫描结构提取出其抽象特征,再使用深度森林模型进行火焰检测。实验结果表明,该方法能够增强火焰特征的抽象表示能力,提高火焰检测率,并且具有强鲁棒性。
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计算机工程. 2018, 44(7): 271-278. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0046719
为解决微博信息过载问题,信息过滤、推荐和搜索等技术被应用于博客研究中。但已有推荐算法多数基于单一维度进行推荐,导致推荐场合存在局限性。为此,构建一种综合信任模型、社会关系和语义相似度的综合推荐模型。应用神经网络来学习和捕获博主的偏好模式,并且将其用于预测最终的推荐得分。在真实的数据集上进行实验,结果表明该推荐机制具有高效性与可行性。
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计算机工程. 2018, 44(7): 279-284. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047524
针对杂波干扰条件下,非线性、个数时变的多目标被动跟踪问题,提出一种基于边缘卡尔曼滤波的高斯混合概率假设密度(PHD)滤波算法。采用边缘化变换计算目标状态的概率分布特性,获得目标状态及其协方差矩阵估计的闭式解,解决目标模型非线性问题。利用量测信息生成新生目标强度,使滤波器具备对观测空间任意位置随机出现新目标的跟踪能力。实验结果表明,与扩展卡尔曼PHD算法、无迹卡尔曼PHD算法和容积卡尔曼PHD算法相比,该算法在生成目标轨迹、目标个数估计和跟踪精度等方面有更好的性能。
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计算机工程. 2018, 44(7): 285-290,296. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047154
为解决频谱弥散干扰和切片组合干扰两种距离假目标新型干扰的识别问题,提出一种基于时频图像局部二值模式特征的干扰识别算法。运用平滑伪魏格纳-维尔分布时频分析雷达接收信号,通过数字图像处理技术对时频图像进行预处理,并利用图像局部二值特征提取图像的纹理特征进行识别。实验结果表明,与基于模糊函数的SMSP和C&I干扰识别算法相比,该算法能有效降低噪声的影响,且在低信噪比下仍具有较好的识别率。
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计算机工程. 2018, 44(7): 291-296. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0046830
为有效提取红外图像中电气设备的故障或异常区域,提出一种新的红外图像故障区域提取方法。以脉冲耦合神经网络(PCNN)同步点火机理为依据,通过简化其内部参数,同时在参数优化配置下结合故障区域和非故障区域邻域边界的局部特征,设置PCNN模型迭代结束规则,从而使模型能进行自适应迭代,并获取红外图像故障区域。针对实际的红外检测图像进行实验,结果表明,与Otsu、k-means、分水岭及改进的PCNN方法相比,该方法具有较好的故障区域提取性能。
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计算机工程. 2018, 44(7): 297-302. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047159
为有效检测航天系统密封圈表面的缺陷,提出一种基于Ward反射模型的检测方法。根据Ward反射模型计算密封圈曲面在不同光源方向和不同观测方向下的辐射强度。通过计算得到密封圈表面的灰度阈值,提取出相机采集的密封圈表面高亮区域。对于不带缺陷的密封圈,当某 区域产生缺陷后,该区域各像素点的表面法向发生改变,造成在相同的光源方向与观测方向下,表面灰度图像中高亮度区域与基于Ward模型的表面高辐射区域在数量和位置上不对等。由基于Ward模型的辐射图像确定比值ks,提取出该密封圈不带缺陷时其灰度图像中的高亮度 区域。在提取出的相机采集的密封圈表面高亮区域中,结合图像噪声、密封圈表面细微粉尘和若该密封圈不带缺陷时的灰度图像中的高亮度区域这三者面积,筛选出密封圈缺陷区域。实验结果表明,该方法能够有效地提取密封圈表面的凹痕、飞边等缺陷,并能给出占据的像 素面积。
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计算机工程. 2018, 44(7): 303-307,315. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047257
现有的车联网性能评测中缺少综合的网络性能评价指标,不能较好地综合评价网络性能状况。为此,以树莓派为控制核心,在Linux系统下开发一种车联网通信测试系统。采用网络断层扫描技术和主动探测方式测量往返时延、丢包率和时延抖动等关键指标。参考3GPP发布的 车联网性能指标要求,使用综合指标评价方法对网络性能做出评价和比较,从而反映网络整体的性能状况。实验结果表明,该车联网测试分析系统能够有效地对车联网环境下的LTE网络性能进行测试和评估。
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计算机工程. 2018, 44(7): 308-315. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049224
现有的图像集分类算法在进行图像集表示时往往做出多种假设,无法有效描述图像集的特点,且难以利用图像集中区分性信息进行分类。为此,借鉴深度学习的思想,提出一种改进的图像集分类算法。将每个图像集模拟为一个流形并作为多层深度神经网络的输入,通过激励函 数使得各个流形非线性地映射到另一个特征空间。在网络的最顶层,采用反向传播和最大流形边缘准则训练和优化流形的参数。在测试阶段,使用训练得到的深度网络,计算测试图像集和所有训练类别之间的相似性,并利用最短距离进行分类。实验结果表明,与判别典型相关 分析算法、流形到流形距离等算法相比,所提算法的分类精度更优、运行时间更短。
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计算机工程. 2018, 44(7): 316-320. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047861
均匀噪声消除在数学上可以表示为一个带有无穷范数L∞约束的最小化问题,但无穷范数的不可微性会造成数值处理困难。为此,利用交替迭代算法求解该问题。引入一个凸示范性函数,根据变量分离的原则将原问题转化为2个具有解析解的最小化子问题。在此基础上,分别 对不同的子问题进行求解,从而得到交替迭代公式。实验结果表明,对于一维逆热传导问题和二维逆源问题,交替迭代算法在精度和时间方面都有较好的性能提升效果。
第51卷 第4期
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
出版：《计算机工程》编辑部
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