2018年, 第44卷, 第10期 刊出日期：2018-10-15
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计算机工程. 2018, 44(10): 1-5. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048451
为保障外包数据的完整性、机密性以及可访问性,在向量承诺原语基础上,结合代理重加密技术,提出一种安全的数据外包及分享方案。通过引入对承诺值的数字签名,使得任意第三方可以在数据拥有者和服务提供商均不完全可信的情况下,对外包数据的完整性进行校验,数据拥有者可以对外包数据执行高效的添加、删除、修改和访问授权操作。性能及安全性分析结果表明了该方案的可行性。
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计算机工程. 2018, 44(10): 6-13. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051389
拟态技术可有效解决实时系统中的安全问题,但其异构冗余的特性会增加系统时延。为此,以拟态工控处理机架构为基础,在动态异构的多模冗余场景下,结合具体表决策略并执行清洗切换任务,提出一种硬实时非周期性任务容错调度算法。仿真结果表明,相比静态异构模型下的DRFTS算法,该算法在保证硬实时的条件下,能够提高调度成功率。
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计算机工程. 2018, 44(10): 14-21. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051296
随着IPv4地址濒临枯竭,国内网络由IPv4已逐渐转向IPv6,使得基于IPv6的大规模网络流量急剧扩大,IPv6网络面临的安全风险与攻击威胁成为网络发展亟待解决的问题。为此,在实际IPv6网络环境中,通过实时获取各处理大规模网络中的IPv6流量,进行流量分类与异常流量常规检测,提出基于滑动时间窗的k_means网络异常检测算法。设计基于IPv6协议的网络异常流量检测系统,分析系统性能并进行测试。实验结果表明,该算法能够有效检测出网络中的异常流量,并为基于IPv6网络流量的后续研究与异常检测工作提供良好的实验平台。
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计算机工程. 2018, 44(10): 22-27. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428. 0051189
在大数据时代下,传统暗链检测技术无法在海量网页中快速准确地识别出遭遇“暗链攻击”的网站。为此,提出一种引入机器学习的方法研究网页的暗链检测。该方法结合暗链的域名、相关文本及隐藏结构3种特征,分别采用分类与回归树、梯度提升决策树及随机森林3种算法来构建检测模型并对比其的性能。实验结果表明,该方法具有较高的准确性和可靠性,其中随机森林构建的检测模型分类准确率可以达到0.984。
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计算机工程. 2018, 44(10): 28-33,41. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051042
为解决已有地址跳变技术时延高、效率低、不能区分通信业务类型的问题,在软件定义网络环境下提出一种基于业务感知的地址跳变方法。针对子网IP分段连续的特点,采用高效的随机地址生成算法使地址跳变技术更高效。同时使用通信认证算法,根据通信双方的架构和业务可靠性要求来提供不同的跳变模式。实验结果表明,相比OF-RHM、PPAH-SPD方法,该方法能够有效保证通信双方免受嗅探攻击,取得更高效灵活的随机地址跳变效果和地址跳变模式,降低30%~60%的时延并减少抖动。
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计算机工程. 2018, 44(10): 34-41. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051222
针对在XSS漏洞动态检测中降低漏报率时导致检测效率低下的问题,提出一种新的XSS漏洞检测模型。该模型分为载荷单元生成、绕过规则选择、试探载荷测试、载荷单元组合测试、载荷单元单独测试5个部分。根据载荷单元所在位置和功能类型的不同,将攻击载荷切割为不同类别的单元,并制定组合成完整攻击载荷的规则。使用探针载荷判断待检测点是否可能存在漏洞,运用组合测试和单独测试的方式将载荷单元与绕过规则的组合放入检测点测试,根据测试结果生成针对性的完整攻击载荷。实验结果表明,该模型使用较少的测试请求完成对较多攻击载荷的测试,在有效降低漏报率的同时,保持较高的检测效率。
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计算机工程. 2018, 44(10): 42-45,50. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051035威胁网络空间安全的主要原因是漏洞和后门问题。为解决网络空间中基于未知漏洞、后门或病毒木马等不确定性的威胁,针对拟态防御的典型架构——动态异构冗余(DHR)系统,建立概率数学模型。从输出一致率、系统攻击成功率等角度讨论系统的安全性,通过对模型的求解和分析,得到DHR系统的攻击成功率的表达式,并给出DHR系统的性质。分析结果表明,DHR系统的抗攻击能力优于静态异构冗余系统。
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计算机工程. 2018, 44(10): 46-50. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051085融合蠕虫、后门、木马等技术为一体的僵尸网络因其可被攻击者用于发送垃圾邮件、实施拒绝服务攻击、窃取敏感信息等,已成为高持续性威胁攻击的“后盾”。现有的僵尸网络检测方法多数局限于特定的僵尸网络类型,且不能有效处理边界附近的数据。为此,提出一种基于网络流量相似性的僵尸网络识别方法。该方法不依赖于数据包内容,可处理加密流量。通过提取数据集中流和包的统计特征,分别对每个特征进行模糊聚类,判别其模糊类别的特征边界,并基于最大隶属度原则判断是否存在僵尸网络流量,根据支持度和置信度筛选关联规则,从而确定具体的僵尸网络类型。实验结果表明,该方法可有效识别僵尸网络流量,并且能够对僵尸网络的类型进行预判。
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计算机工程. 2018, 44(10): 51-57. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048139
为支持光纤通道(FC)协议在航电系统中的应用并提高消息传输的时间确定性,将时间触发机制作为消息调度策略引入FC协议中,基于FPGA数字逻辑平台设计实现一种时间触发的FC终端协议芯片,并根据相关性能指标对其中的主要模块FC IP核、发送/接收缓存管理模块以及IRIG-B编解码模块进行逻辑设计。测试结果表明,该协议芯片端口状态机、帧发送和帧接收模块工作正常,且时域信号波形正常,数据消息能够按时间调度表依次调度,满足设计要求。
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计算机工程. 2018, 44(10): 58-63. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048050在传统控制器静态部署策略中,控制器和交换机的映射关系是静态的,导致其无法适应卫星高动态的拓扑和网络流量变化。为此,提出一种基于软件定义网络的空间信息网络多控制器动态部署策略。充分考虑拓扑的周期性变化与流量的突发性,针对控制器负载过载和欠载2个临界状态,提出一种基于双门限的交换机动态迁移方法,以解决过载时控制器失效与欠载时资源浪费问题。仿真结果表明,与多控制器静态部署策略相比,该策略能够提升系统吞吐量,降低系统响应时延,提高网络整体性能,保证控制器间的负载均衡。
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计算机工程. 2018, 44(10): 64-68. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047859信息物理系统能够实现信息进程与物理进程的协调与协作,可用于完成大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务 。为此,提出一种信息物理系统的架构实现方式,研究系统的组成、架构及运行机制,对运行的核心机制即时空事件模型 使用形式化语言进行论证。结果表明,该模型从理论上保证了系统运行的可靠、高效和实时性。
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计算机工程. 2018, 44(10): 69-79. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048609R&A和R2W两种远程直接存储读访问(RDMA Read)消息实现机制在设计复杂度、设计开销、通信性能方面均存在不足。为此,分别从3个方面对现有2种机制进行对比分析。在设计复杂度方面,针对2种机制设计基本的硬件实现流程并做定性分析,在设计开销、通信性能方面,采用基于性能分析模型的方法进行理论分析并设计软件验证平台实现实验验证。根据分析结果结合2种机制的方法和特点提出一种改进的RDMA Read实现机制。实验结果表明,相对R&A和R2W机制,该改进RDMA Read机制在设计复杂度、设计开销、通信性能方面均有较好且均衡的表现。
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计算机工程. 2018, 44(10): 80-84. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048927针对通用Linux平台现有外设管控方法存在管控要素分析片面、管控粒度粗与管控方式不够灵活等问题,提出一种可推演的外设细粒度管控模型DCM。DCM由需求目标、受控实体、管控客体与管控策略组成,管控客体可分层嵌套复合客体,管控策略以可扩展方式提供一套涵盖驱动预判、挂载权限和用户访问的配置库。在对DCM组成部分进行细粒度分析的基础上,给出形式化描述和推演。在Linux平台上的工程化实现结果表明,该模型具有较好的推演性与实用性。
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计算机工程. 2018, 44(10): 85-94,100. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048482为确保硬实时任务满足时间截止期,需要分析硬实时任务的支持指令预取缓存,而现有方法多数仅限于单级指令缓存,不能用于嵌入式多核下支持指令预取的多级缓存分析。为此,在基于组缓存划分的多核模型下,通过对抽象解释的缓存分析模型进行指令预取语义扩展,提出一种支持指令预取的多核缓存分析方法。实验结果表明,该方法安全性较高,能够提高多核下硬实时任务的预取缓存性能。
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计算机工程. 2018, 44(10): 95-100. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048446现有程序缺陷修复方法缺乏充足的修复模板,多数只能修复小部分程序缺陷。为此,提出一种从StackOverflow中获取示例代码,并从示例代码中挖掘出修复样品的方法。从程序员日常开发讨论中获取与修复有关的代码对,并从中生成修复模板,该模板丰富了自动修复工具已有的操作,能够修复更多缺陷。对Defects4J数据集进行实验验证,结果表明,该方法能够修复23个程序缺陷,优于GenProg和Nopol等工具。
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计算机工程. 2018, 44(10): 101-106. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049187为增强低信噪比环境下数据链的抗干扰能力,对基于固定阈值的能量检测法进行改进,提出基于能量检测的自适应阈值抗干扰方法。通过改变参数α,提高低信噪比环境下对干扰信号的检测概率。同时研究基于协作频谱感知的数据链认知抗干扰方法,在不同参数设定下,计算数据链对干扰信号的检测概率。分析结果表明,在低信噪比环境下,该方法可有效提高检测性能。
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计算机工程. 2018, 44(10): 107-111. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048461为了估计多用户宽带码分多址(WCDMA)信号的信源信息,利用阵列天线空域滤波对多用户信号进行分离,提出载波调制WCDMA信号盲解码方法,基于主分量分析并结合锁相环技术,估计不同用户的信源信息。在载波频率未知的情况下,根据宽带码分多址信号中扰码和OVSF码叠加序列的帧重复性进行帧等间隔采样,通过构建载波调制的宽带码分多址信号模型进行盲解码。仿真结果表明,该方法可以对多用户WCDMA信号的信源信息进行有效盲解码。
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计算机工程. 2018, 44(10): 112-117. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048073传统认知车载网(CR-VANET)中采用基于竞争的介质访问控制(MAC)协议,该协议在高车辆节点密度情况下会导致较高的数据包碰撞率,严重影响安全消息传输的时延和可靠性。针对该问题,提出一种基于路段划分的协作MAC协议,以优化CR-VANET系统性能。通过对每段道路的簇首进行时隙分配,减少数据包的碰撞概率,降低传输时延。同时为确保消息传输的有效性和可靠性,在空闲时隙选择辅助节点给接收数据失败的节点重传消息。性能分析和实验结果证明,该协议能够有效降低丢包率和传输时延,提高网络的吞吐量。
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计算机工程. 2018, 44(10): 118-123. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048311基于接收信号强度(RSS)测距的定位性能受到动态多径的严重影响。针对该问题,设计跳频接收信号强度(FHRSS)室内定位系统。利用广播电视的保护频带传送测距信号,在大量而且分布很广的保护频带之间进行跳频测量。为对抗多径的严重影响,基于频率选择特性设计一种高效的多径误差消除方法。FHRSS具有简单的闭合测距表达式,可避免制约传统RSS测距方法的训练过程。使用USRP N210软件无线电平台实现FHRSS定位系统,并在动态室内环境下对其进行性能测试。实验结果表明,相比传统RSS定位系统,FHRSS可有效减小测距误差和定位误差,实现2.6 m的定位精度。
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计算机工程. 2018, 44(10): 124-128. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048434在稀疏码多址接入(SCMA)系统的多用户检测过程中,MAX-Log消息传递算法(MPA)由于采用了近似计算造成部分消息丢失,检测性能较差。为此,通过理论推导得出更接近真实值的约近方法,提出一种改进的MAX-Log MPA算法。对资源节点消息更新公式乘以一个值为2的常数,从而减少原始MAX-Log MPA因近似计算造成的消息丢失,提升MAX-Log MPA多用户检测器的检测性能。理论与仿真结果表明,改进算法能够在保持原算法低复杂度优点的同时,有效提升检测性能。
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计算机工程. 2018, 44(10): 129-135. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047270为减少分簇感知网络数据通信量、延长网络生命周期,提出一种结合混合压缩感知(CS)技术的分簇无线传感器网络数据收集方法。该方法按地理位置划分感知区域为若干簇,并假设各簇区域中心存在一个虚拟簇头节点,且选取虚拟簇头节点一跳通信范围内的节点为候选簇头节点,使用Prim算法以sink为根节点连接各虚拟簇头节点生成一棵最小生成树,由sink节点开始,为最小生成树各分支中的簇从候选簇头节点中动态规划选出簇头节点,构造以sink节点为根节点且按最小生成树顺序连接各簇头节点的数据传输骨干树。仿真结果表明,当压缩率为10时,与clustering without CS、 SPT without CS、SPT with hybrid CS和clustering with hybrid CS方法相比,该方法通信量分别减少了65%、55%、40%和10%。
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计算机工程. 2018, 44(10): 136-140. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048280针对多输入多输出(MIMO)干扰信道中存在的收发机间和数据流间的共信道干扰,提出一种基于非线性Tomlinson-Harashima预编码的收发机联合设计方法。以最小化系统总均方误差为目标函数,通过交替迭代寻找局部最优解,从而得到接收矩阵、发射预编码矩阵和反馈矩阵。仿真结果表明,该方法能够有效抑制MIMO干扰信道中的共信道干扰,尤其是在发射机发送满数据流时,具有比线性收发机联合设计方法更优的差错性能。
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计算机工程. 2018, 44(10): 141-146,153.. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048693卫星网络资源受限和拓扑高动态等特点导致资源的利用率低下、分配不公平和业务执行成功率不高。为此,基于改进Stackelberg博弈模型,提出一种卫星网络多业务虚拟资源分配算法。将卫星网络中的业务请求分为高优先级和低优先级2类,并且对不同优先级的业务请求建立优化模型,从而提高业务的执行成功率。通过对业务优先级的动态调整,并根据其与资源之间的相关性进行资源匹配,实现不同业务之间的公平性和资源的合理利用。仿真结果表明,与FCFS算法和最优匹配算法相比,该算法在业务的执行成功率、公平性和资源利用率方面分别提高20%、50%和20%。
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计算机工程. 2018, 44(10): 147-153. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048421针对信息中心网络(ICN)中路由和缓存管理算法的低能效问题,提出一种基于果蝇优化算法(FOA)的能效路由和缓存管理策略。将FOA应用到ICN的用户请求寻路过程中,根据ICN特性,使用网络能耗作为FOA算法中的味道浓度值获取最优路径。同时记录沿路请求合并节点,并通过设定缓存决定函数,以确定是否在合并节点进行缓存。仿真结果表明,与LCE、LCD以及Heuristic缓存算法相比,该算法可以减少网络能耗并迅速获取网络内缓存情况,避免大量的网络内容冗余,降低由网络设备管理引起的能耗。
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计算机工程. 2018, 44(10): 154-159,174. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048521为解决室内应用中无线传感器网络的节点部署、定位与跟踪等问题,需要研究无信信号的传播特性。针对典型的室内走廊环境,对2.4 GHz无线信号的路径损耗特性进行测定,论述发射天线与水平空间的角度D、发射天线高度h与路径损耗的关系,并对测试数据进行线性回归曲线分析。测试和拟合结果表明,在角度D=90°时,无线信号传播的路径损耗最低,随着h的增加,路径损耗的变化趋势减小,在h=1.5 m时路径损耗最小。
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计算机工程. 2018, 44(10): 160-167. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048357现有词语相似度计算方法主要针对词语的路径结构进行计算,较少深入考虑词语的语义信息,导致计算结果不够准确。针对该问题,提出一种改进的词语语义相似度计算方法。将词语的词林编码与路径结构相结合,同时利用局部敏感哈希算法和海明距离计算词林编码之间的相似度。在MC和RG数据集上的实验结果表明,该方法可使皮尔逊相关系数分别达到0.897 4和0.866 8,较传统基于路径和深度的计算方法准确性更高。
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计算机工程. 2018, 44(10): 168-174. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0047966针对约束频繁模式挖掘中模式指标的界值估算问题,提出一种基于修正二进制粒子群优化(BPSO)算法的通用模式指标上界估算方法。根据带有权值的不确定型事务数据库的特点,建立通用的模式指标上界估算框架,并提出在该框架下基于修正BPSO的模式指标上界值求解方法。对比UHUI-Apriori算法分别结合事务加权效用值、本文方法估算所得上界值和实际上界值后的候选项集数量、运行时间和内存占用情况,结果表明,该方法可以较快计算模式效用的上界值,且能够节省运行时间和内存空间。
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计算机工程. 2018, 44(10): 175-181,189. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048566在基于模糊C-均值(FCM)的不确定区间数聚类算法中,区间数内的点通常被假设服从均匀分布而难以表达其真实属性,聚类结果受初始聚类中心影响较大且隶属度更新速度较慢。为此,提出一种基于一般分布区间数的不确定高效区间数模糊(EFCM-ID)聚类算法。基于四分位数思想设计适用于一般分布区间数的距离度量——MQ距离,准确刻画不确定数据。结合密度思想和随机抽样策略提出初始聚类中心的优化选取方法SDCS,提升算法精度。在此基础上,利用竞争学习思想构建相对加速隶属度更新策略,减少算法的运行时间。实验结果表明,与YFCM、XFCM和ExpFCMd-ID算法相比,该算法具有较好的稳定性,并且聚类效率更高。
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计算机工程. 2018, 44(10): 182-189. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050211为定量地刻画随机实验中犹豫模糊事件发生的不确定性,结合模糊概率理论与犹豫模糊集理论,定义犹豫模糊事件的概率,并在此基础上给出犹豫模糊事件的条件概率定义。对犹豫模糊事件概率的可列可加性、连续性以及其条件概率的乘法定理、全概率公式和贝叶斯公式等性质进行证明,比较犹豫模糊事件的概率在不同并、交运算下的性质,并给出犹豫模糊事件的概率大小的比较准则和犹豫模糊概率推理方法的步骤。实例分析结果表明,犹豫模糊事件的概率能更好地处理事件发生的不确定性。
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计算机工程. 2018, 44(10): 190-195,203. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048793现有自顶向下的角色工程忽略企业对敏感任务的要求,产生的角色集安全性低。为提高角色定义的安全性,提出一种满足静态职责分离约束的用户角色分配方法。从静态互斥角色约束集出发,利用贪婪算法产生互斥角色对并将其映射为稀疏图。使用韦尔奇·鲍威尔着色法将相邻顶点染为不同的颜色,生成的着色数近似等于最小用户数。根据角色被染颜色进行角色划分,被划分为同一组的角色只能指派给同一个用户。实验结果表明,该方法执行效率快、安全性高,可有效节省存储空间。
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计算机工程. 2018, 44(10): 196-203. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050934为提高基于行人属性学习的行人再识别算法识别精度,提出一种改进的行人再识别神经网络模型。该模型基于属性之间的异质性,在神经网络中设计不同的识别方法对各类属性进行识别,以提高行人属性识别的准确率。针对不同属性识别方法损失度量算法的不一致,给出异质属性损失度量函数,使得不同识别方法能在同一个网络模型中进行训练和学习,实现网络参数的最优化。实验结果表明,该模型在Market1501数据集、DukeMTMC数据集和DukeMTMC数据集上的首位准确率分别达到88.13%、74.96%和77.64%。
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计算机工程. 2018, 44(10): 204-208. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048752针对经典社交网络推荐算法忽略项目相似度信息的问题,提出一种改进的社交网络个性化推荐算法。挖掘项目之间的全局项目相似度信息,分析社交网络用户之间信任值的可靠度,并将两者融合在一种模型中,实现对用户的个性化推荐。在Filmtrust数据集与Ciao数据集上的实验结果表明,与PMF、SocialMF和SoRec算法相比,该算法能够提高推荐准确性,降低在冷启动问题上的推荐误差。
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计算机工程. 2018, 44(10): 209-214. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048159现有的效应概念图匹配方法多数存在匹配容错性差的问题。为此,从大数据的角度提出一种新的挖掘专利与效应对应关系的方法。利用长短期记忆网络(LSTM)与基于attention的双向LSTM相结合形成模型训练专利语料,通过Softmax分类模型进行分类,得到专利所属的效应。实验结果表明,该方法利用Bi-LSTM-ATT模型进行训练对判定专利所属效应具有一定的可用性,准确率可以达到70%以上。
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计算机工程. 2018, 44(10): 215-220. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048388针对当前密文域可逆信息隐藏技术中容量不足的缺陷,提出一种完全可分离的大容量可逆信息隐藏算法。将猫脸变换后的密文图像按照像素值划分区间,对特定区间内的像素定位,按矩阵编码的方式嵌入信息。接收方利用位置信息并根据隐写密钥解码提取秘密信息,经简单计算复原密文图像,解密后即可恢复原始图像。实验结果表明,该算法能够准确地提取秘密信息,无损恢复载体图像,实现2种操作的完全分离。
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计算机工程. 2018, 44(10): 221-227. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048606由传统暗原色先验图像去雾方法得到的图像偏暗,质量不高。为此,建立包含双向扩散和自适应冲击滤波的电报方程模型。将边缘检测器与冲击滤波相结合,权重系数由图像的梯度特征自适应选取以构成锐化项,使图像根据不同区域的特征自适应地增强。加入保真项确保增强图像保留原图像的主要特征,防止图像失真。在此基础上,用有限差分法对模型进行数值求解从而得到增强图像。对雾天图像进行的实验结果表明,相对基于暗原色先验理论的去雾算法、基于自适应冲击滤波的增强算法,该算法在视觉上有明显的增强效果,能够提高图像亮度,降低噪声影响,改善图像质量。
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计算机工程. 2018, 44(10): 228-234. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048512为实现稳健逆合成孔径雷达(ISAR)成像,提出基于参数迭代最小化贝叶斯稀疏信号重构的ISAR成像算法。建立ISAR稀疏成像信号模型,通过推导目标参数稀疏贝叶斯模型的联合概率密度函数,将ISAR成像转化为贝叶斯准则下的稀疏约束最大后验概率估计。对目标散射系数和噪声功率交替迭代优化求解,从而实现目标重构。实验结果表明,与SL0算法、OMP算法和BP算法相比,该算法的参数能够自适应调整,具有更好的成像效果。
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计算机工程. 2018, 44(10): 235-240. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048254CT血管造影(CTA)序列图像中冠状动脉(冠脉)的自动跟踪分割能帮助医生进行直观和快速地诊断,具有重要的临床意义。为此,提出一种针对CTA序列图像特点的目标跟踪算法,通过特征匹配和改进粒子滤波进行冠脉目标跟踪,最终生成高精度的冠脉三维模型。其中改进粒子滤波算法改变了粒子重采样规则,为追踪到运动状态突变目标提供基础。实验结果表明,该算法能够解决冠脉追踪中分叉繁多、形态变化以及运动状态变化剧烈等难点问题,具有较高的追踪准确度以及良好的鲁棒性,能够为冠心病的临床诊断起到有效的辅助作用。
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计算机工程. 2018, 44(10): 241-245,251. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048785ViBe算法在运动车辆检测中容易产生鬼影和空洞现象,为此,提出一种融合双特征建模和自适应阈值的背景减除算法。用尺度不变局部三值模式特征和颜色特征对首帧视频序列构建背景模型后,结合2种特征的变化改进ViBe算法的判别方法。当某像素被判别为前景时,使用Otsu算法计算图像的最佳分割阈值并根据该阈值对前景像素点进行第二次判断,采用改进的ViBe更新策略更新背景模型。实验结果表明,相对ViBe算法,该算法可以抑制鬼影和空洞现象,提高运动车辆检测的精确度,且在光照变化时具有较好的鲁棒性。
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计算机工程. 2018, 44(10): 246-251. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048545传统三帧差分目标检测算法容易发生边缘缺失现象,导致无法通过形态学处理来完全填补目标内部的空洞。为此,提出一 种边缘对比差分目标检测算法,以获取目标边缘。根据视频图像的连续性与运动目标速度的不确定性建立理论模型。对 传统边缘差分算法与固定参数的边缘对比差分算法进行分析,提出依据目标运动参数自适应获取当前模型参数的方法,从 而降低背景点的误判率并获得完整的目标边缘。实验结果表明,相对传统三帧差分算法,该算法能快速有效地从视频序列 中提取运动目标,且具有更好的鲁棒性。
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计算机工程. 2018, 44(10): 252-257. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048542为解决传统算法训练的字典规模受限且运算量大的缺点,提出一种基于字典学习的语音信号欠定盲源分离算法,通过双重稀疏字典训练方法训练可稀疏表示的冗余字典并对观测信号进行稀疏分解。分析欠定盲源分离和压缩感知(CS)问题的等价性,构建基于CS的欠定盲源分离模型,并应用正交匹配追踪算法对信号进行重构,实现语音信号欠定盲源分离。实验结果表明,与KSVD算法和在线字典学习算法相比,该算法在保证分离精度几乎不变的前提下,能降低字典构建的计算复杂度,提高信号稀疏表示的有效性,并减少重构算法的运行时间。
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计算机工程. 2018, 44(10): 258-263. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048149为降低高效视频编码(HEVC)帧间预测编码的计算复杂度,提出一种快速编码单元(CU)深度选择算法。利用当前CU与时空域相邻CU的深度信息,初步预测当前CU的深度范围,并根据当前CU与邻近CU的运动矢量信息对当前CU深度选择做进一步终止判断。实验结果表明,该算法与HEVC测试模型(HM16.0)相比,在低时延和随机访问2种编码配置下,码率分别仅增加0.93%和1.01%,而编码时间减少了29.1%和30.3%。
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计算机工程. 2018, 44(10): 264-273,280. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050904
At present,depression is treated with antidepressant drugs and assisted with psychotherapy and physical therapy,and these expensive and time-consuming treatment methods often end prematurely and result in a prolonged course without effective symptom relief.Therefore,based on the neurofeedback therapy,a novel depression rehabilitation method using a Virtual-Reality(VR) game framework is proposed.In this VR game framework,an innovative three-electrode Electroencephalography (EEG) collector is used to record patients’ EEG data.The data are processed and converted into feedback features,and the feedback will be displayed to patients in real time through a VR headset.Patients can adjust their psychological activity based on the feedback,and relieve their physiological dysfunction effectively.The framework also provides a data storage module,which may offer therapists ways to assess patients’ rehabilitation results in a long term,as well as provide possibility to continue towards better algorithm of feedback features with data-mining.The prototype system is tested in the framework,and the experimental results prove the effectiveness of the framework in depression rehabilitation.
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计算机工程. 2018, 44(10): 274-280. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048956在长期演进系统中,受到边缘用户的影响,视频组播的资源分配策略通常效率不高,导致组播服务质量低下。针对该问题,将可伸缩视频编码与自适应调制编码相结合,提出一种能够适应用户信道变化和用户信道多样性的组播在线资源分配算法。在时间平均资源块消耗约束下,建立时间平均视频质量最大化的组播资源分配模型,并通过李亚普洛夫随机优化理论求解。实验结果表明,与MSML算法相比,该算法在相同带宽消耗的情况下能有效提高视频质量。
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计算机工程. 2018, 44(10): 281-285,291. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048134
语音识别中通常需要用较大的数据量来训练声学模型,而使用资源匮乏的维吾尔语数据训练的深度神经网络声学模型性能较差。针对该问题,根据深度神经网络模型能够进行迁移学习的特点,提出用少量维吾尔语数据重新训练由其他资源丰富语料训练而成的基础声学模型,从而构建一个性能更好的维吾尔语声学模型。实验结果表明,相比于基线系统迁移学习的训练方法,该方法能够显著提高维吾尔语的语音识别率。
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计算机工程. 2018, 44(10): 286-291. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049193
AVS-P10是低码率带宽扩展方案的国家标准,但其仅利用高频包络信息和高频增益调整还原信号的高频部分,导致还原音质较差。为此,在研究AVS-P10带宽扩展原理的基础上,提出一种基于音调调整的带宽扩展优化方案。在编码端通过快速傅里叶变换域提取音调参数,在解码端根据音调参数对高频陡峭的峰和谷做精细调整,使重建后的谱包络结构更接近原始语音。实验结果表明,该方案在重建音质上相较于原AVS-P10标准,客观评价指标ODG得分提高9.4%,主观评价指标CMOS得分提高1.14分,还原音质有明显改善。
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计算机工程. 2018, 44(10): 292-297,302. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050770
现有的文本摘要方法多数停留在挖掘词与词之间的浅层语义关系,没有很好地利用词句之间的完整语义信息,为此,提出一种改进的语义子图预测摘要的算法。将原始文本转化为相应的抽象语义表示(AMR)图,融合成一个AMR总图,基于WordNet语义词典对其进行冗余信息的过滤。在此基础上利用综合统计特征对不具有权值的AMR图节点赋予权值,通过筛选重要性程度高的部分构成语义摘要子图,并基于ROUGE指标和Smatch指标综合衡量生成摘要的质量。实验结果表明,与仅挖掘浅层语义关系的文本摘要基准算法相比,该算法ROUGE值和Smatch值明显提高。
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计算机工程. 2018, 44(10): 298-302. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049408
激光三角法测距技术因线性拟合导致测量误差大、在大量程测距情况下线性度下降。为此,提出一种基于残差补偿的高精度激光位移传感器测距方法。分析基于激光位移传感器的距离测量方法,通过对传统激光三角法测距技术进行残差补偿、拟合方法优化,以减小由直接拟合所造成的理论误差。实验结果表明,相对激光三角法,该方法能够解决因直接线性拟合而导致测量误差变大的问题,并实现高精度的大位移测距。
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计算机工程. 2018, 44(10): 303-308,313. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049509
针对经济社会中涉及个体利益的谣言逐渐增多的现状,结合实际谣言传播过程中存在的从众效应,定义一种新的博弈收益,借助博弈论建立谣言传播模型。考虑到谣言传播多与节点自身利益相关的特点,引入选择安全系数描述不同节点的非一致传播率,并利用决策转换因子描述谣言传播过程中策略改变的可能性,研究谣言在该模型上的传播动力学行为。利用典型BA无标度网络进行仿真,并在Twitter真实网络数据中对结果进行验证。实验结果表明:随着自主选择因子的增大,谣言在网络中传播范围变小;随着时间转换因子的增大,健康节点与感染节点的比例先增大后减小,最终趋近于零。
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计算机工程. 2018, 44(10): 309-313. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0049981针对目前图像隐写分析准确率较低的问题,构建一个基于多层感知卷积层的卷积神经网络隐写分析模型。使用多层感知卷积层代替传统的线性卷积层,提高模型的非线性能力,提取载 体/隐写图像更抽象的特征。采用全局平均池化层代替全连接层,以减少网络的参数并提高模型的训练效率。实验结果表明,相比传统的图像隐写分析算法和现有的卷积神经网络隐写 分析模型,该模型能够有效提高隐写分析的检测准确率,对S-UNIWARD嵌入算法的隐写分析检测准确率达到90.87%。
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计算机工程. 2018, 44(10): 314-320. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0048103针对现有动车组电-空制动力分配控制策略较少考虑各车粘着限制差异的问题,以总粘着利用率最大为目标函数,提出一种空气制动力优化分配算法。在动车电制动优先控制的基础上,将CRH2型动车组作为研究对象,列出空气制动力优化分配的目标函数及约束条件,并通过二次规划进行求解。在Matlab/Simulink上的仿真结果表明,与传统的载重比分配算法相比,该算法利用各拖车不同的粘着限制减小动车承担的总制动力,可有效减少制动过程中动车打滑现象,提高列车制动的平稳性。
第50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
主编：江波
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国际刊号：ISSN 1000-3428