2019年, 第45卷, 第7期 刊出日期：2019-07-15
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计算机工程. 2019, 45(7): 1-5. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051748随着计算机技术的发展与用户需求的不断提升，多有向无环图（DAG）共享一组异构计算资源的问题受到广泛的关注。但由于实际任务的复杂多变，多个DAG之间存在一定的差异，导致多DAG调度策略存在公平性问题。为此，提出一种改进的启发式公平调度算法IFairness。在选择待调度DAG阶段采用一种新的评判指标DAG完成度，代替原Fairness算法中的剩余Makespan作为DAG选择依据，在计算每个DAG的滞后程度阶段，采用"向后看"一步的原则，解决某些DAG在初期得不到调度的问题。仿真结果表明，与原Fairness算法相比，IFairness算法不公平程度降低了7.28%，资源利用率提升了11.97%，有效提高了调度算法的公平性及资源利用率。
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计算机工程. 2019, 45(7): 6-12. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052048为在电子商务水军群组检测中快速处理真实环境中的大规模用户数据，提出一种分布式水军群组检测算法。设计基于余弦模式挖掘的候选群组提取算法，通过余弦相似度衡量群组成员间的耦合性，以精准提取候选群组并降低后续识别的计算量。结合组投影技术与Spark计算框架，提出一种分布式群组提取算法，从而提升群组检测的运行速度。在真实数据集上的实验与案例研究结果表明，该算法能够保证检测准确率，且具有较高的运行效率。
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计算机工程. 2019, 45(7): 13-19,25. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052424对于时序数据的预测，传统方法多数通过分析历史数据预测出后面的一个或者多个具体值，但预测的具体数值准确率较低。为此，提出一种新的时间序列短期趋势预测方法。通过对时序数据进行离散化，用字符表示各个时间段数据的范围，并利用神经网络语言模型预测得到下一个字符，即下一段数据的范围。实验结果表明，与支持向量机、循环神经网络、随机森林等算法相比，在预测结果分为5个区间的情况下，该算法平均预测准确率为56.7%，具有较高的可行性，且由于字符表示带有语义信息，所得预测结果可以反映数据趋势以及趋势变化程度。
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计算机工程. 2019, 45(7): 20-25. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051077为简化江门中微子实验的离线数据处理流程，减少资源消耗，提出一种在分布式计算环境中进行数据处理的通用软件系统。基于信息传递接口实现节点间的通信与数据交换，使用Master/Worker架构对计算作业生命周期进行管理，包括计算作业拆分、计算资源分配以及计算任务执行与监控。测试结果表明，该系统具有良好的可扩展性，其产生的数据与人工逐步执行作业脚本运行模拟软件产生的数据一致。
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计算机工程. 2019, 45(7): 26-31. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051856基因检测技术运用至今已积累大量来自不同平台的数据，针对传统数据分类模式难以在不同平台间进行有效迁移的问题，提出一种基于层级规则树的基因表达数据分类算法k-HRT。设计数据转换与规则预筛选策略，实现算法的快速挖掘，以解决由跨平台特性所带来的大规模数据问题。在真实基因表达数据集上的实验结果表明，相对k-TSP算法、SVM-RFE算法，k-HRT算法能够有效提高分类精度。
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计算机工程. 2019, 45(7): 32-40. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052337传统局部扩张方法在对企业社会化网络（ESN）中的重叠社区结构进行识别时，存在计算冗余与社区挖掘不彻底的问题。为此，提出一种基于贪婪派系扩张的重叠社区发现算法GFE。在原始ESN中寻找极大派系，根据派系间的关联程度计算其链接强度，将原始网络图转换成最大派系图。在最大化适应度函数的条件下，贪婪扩张最大派系图中的种子派系，以进行社区发现。在此基础上，比较社区差异度，合并近似重复的社区，从而优化重叠社区的层次结构。实验结果表明，GFE算法能有效发现ESN中的重叠社区结构，且运行效率高于CPM、LFM等算法。
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计算机工程. 2019, 45(7): 41-45. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053440The survivability of computer systems should be guaranteed in order to improve its operation efficiency,especially for the efficiency of its critical functions.This paper proposes a decentralized mechanism based on Software-Defined Architecture(SDA).The concepts of critical functions and critical states are defined,and then,the critical functional parameters of the target system are collected and analyzed.Experiments based on the analysis results are performed for reconfiguring the implementations of the whole system.A formal model is presented for analyzing and improving the survivability of the system,and the problem investigated in this paper is reduced to an optimization problem for increasing the system survival time.
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计算机工程. 2019, 45(7): 46-53. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051225为解决大量视频片段冗余传输造成的网络带宽严重浪费问题，设计一种改进的软件定义视频流化系统。基于网络功能虚拟化技术，在网络节点上实现视频缓存和流化功能。通过抽象出可编程的缓存策略模块，部署针对实时传输视频流的变长缓存窗口（VLCW）算法，降低服务器负载。根据不同的用户接入模式自适应调节缓存视频片段长度，提高缓存资源利用率。实验结果表明，在VLCW算法的优化下，该系统服务器负载下降50%，缓存资源利用率提高3倍~5倍。
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计算机工程. 2019, 45(7): 54-59. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052204片上网络（NoC）路由单元共享输入缓存区，只允许顺序访问数据，使片上通信的速度和效率受到限制。为提高NoC的并行性，提出一种基于虚拟冲突阵列的路由单元体系结构。在数据进入路由单元流水线之前，在虚拟冲突阵列中对串行的数据请求进行部分消除，以降低路由单元流水线的传输数据量，提高系统的并行性。实验结果表明，与传统虚拟通道路由单元相比，引入虚拟冲突阵列的路由单元能够有效缩短路由延迟。
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计算机工程. 2019, 45(7): 60-65. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052735针对移动计算系统功耗约束条件时常变动，以及动态电压频率调节无法有效克服静态功耗导致的能量损失等问题，提出一种多目标功耗自适应控制方法。根据实时功耗约束制定调核策略，确定处理器核类型及数量，结合操作系统线程亲和性、进程迁移与处理器热插拔完成处理器核的开启、关闭及负荷管理，实现功耗自适应。在典型多核应用MapReduce模型Phoenix与可变形部件模型上的实验结果表明，该方法能够按需调度核类型及数量来完成计算任务，与传统功率恒定系统相比，执行时间与能耗平均减少60.91%和48.54%，有效提高目标系统能效。
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计算机工程. 2019, 45(7): 66-70. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053768为提升众包任务分配效率，提出一种改进的软件众包模块分配算法。根据结构复杂度与技术复杂度获得待开发模块复杂度，采用余弦相似度算法估测模块质量，依据关键路径得出模块重要度，综合模块复杂度、质量及重要度计算模块核心度，通过模块核心度排序实现软件众包模块分配。实验结果表明，与复杂度优先、质量优先、重要度优先的分配算法相比，该算法的适配值至少可提升33.9、27.7及27.8。
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计算机工程. 2019, 45(7): 71-77,85. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052540在空间信息网络大时空尺度和节点稀疏特性的环境下，传统网络的异构性会降低网络传输效率，星间通信过程易中断，无法充分利用已存在的异构节点，导致星间链路频繁切换，使得平均传输时延增大与服务质量降低。为此，以空间信息网络为背景、以软件定义网络架构为核心对Floodlight控制器模块进行改进，运用控制器实现IP包与ATM包之间相互转换的策略，提出一种基于网络有效性的路由算法。仿真结果表明，与传统空间信息网络模型架构和卫星网络架构相比，通过该算法改进后的SDHSN架构在单位时间片内网络平均传输时延降低约3.75%，吞吐量提升7.22%~11.49%。
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计算机工程. 2019, 45(7): 78-85. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050533在研究ARINC-653标准的时空隔离原理基础上，设计并实现一种安全关键的嵌入式实时操作系统。采用微内核设计，通过基于Manifest的任务与分区管理、软硬件结合的分区保护及软件静态验证，提升系统可靠性与可配置性。在PowerPC平台上实现嵌入式实时操作系统内核原型并对其进行功能与性能测试，结果表明该操作系统内核功能完备，满足软硬件分区、栈溢出保护与监测、驱动故障保护等需求，且综合性能优于同类操作系统内核。
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计算机工程. 2019, 45(7): 86-94. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051836针对电网生产控制云PaaS类弹性调控平台上任务调度性能波动大的问题，构建包含节点感知器、资源状态服务器和任务调度器等核心构件的任务调度框架。在模型选择阶段，采用混合博弈法，根据任务对不同资源的偏好编排执行节点，完成节点负载预估计算。在模型突变阶段，分析任务执行效果调整其资源分配，获得具有较高节点评分的任务调度策略，指导后续任务的博弈节点选择。在分布式监视控制与数据采集系统上进行任务调度框架的测试验证，实现了7个~25个分片、500万量测点级的任务负载均衡和容灾处理，结果表明基于演化博弈的任务调度策略相比开源任务调度工具性能更加稳定。
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计算机工程. 2019, 45(7): 95-102. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050464针对长码直接序列扩频信号的扩频码及信息序列盲估计问题，提出基于重叠分段MCMC-UKF的扩频码及信息序列联合估计算法。在贝叶斯框架模型下，结合重叠分段的思想，利用UKF算法求解非线性模型，估计各参数后验概率的均值和方差，通过MCMC方法迭代抽样得到各分段扩频序列，进行序列拼接以完成对扩频序列及信息序列的估计。仿真结果表明，该算法能适应较低的信噪比环境，且不受扩频序列类型的限制。
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计算机工程. 2019, 45(7): 103-107. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050861针对LTE-A系统中频域快速相关算法计算复杂度高、检测性能不稳定的问题，提出一种主同步信号重叠分段检测算法。通过序列循环操作延长半帧数据尾部，以保证序列的完整性。在此基础上，利用重叠分段操作降低相关复杂度，并根据门限值操作结果判断同步序列是否检测成功。仿真结果表明，该算法的计算复杂度相比频域快速相关算法减少53.85%，且对于不同的分段数，当信噪比为-7 dB时，正确检测率接近1.0，检测性能稳定。
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计算机工程. 2019, 45(7): 108-113,120. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050968IEEE 802.11p/1609.4是车联网的专用接入访问控制协议。针对IEEE 802.11p/1609.4标准协议中多信道协作机制存在信道资源浪费、竞争信道拥塞等问题，在划分车载单元与路侧单元优先级的基础上，提出一种改进的多信道协作机制。将控制信道划分为注册时隙（RI）和轮询时隙（PI），RI节点利用服务信道提高空闲信道资源利用率，PI通过轮询列表在控制信道发布安全消息消除信道竞争。在Matlab和OMNET++的仿真环境下进行验证，结果表明改进机制在安全消息传输率、平均传输时延、服务信道吞吐量和消息丢失风险指数方面均有明显的性能提升，并且在高节点密度情况下，仍能保证消息传输效率。
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计算机工程. 2019, 45(7): 114-120. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051284针对蚁群算法在求解多目标优化问题时存在收敛速度慢、容易陷入局部最优解等问题，提出一种面向卫星网络的多约束QoS路由算法。通过改进蚁群算法的启发函数，将链路QoS信息作为蚂蚁选择下一跳节点的重要依据，并结合排序思想与最大最小蚂蚁算法优化信息素更新规则，获取符合当前业务的最优QoS路径。实验结果表明，该算法在满足卫星网络业务多QoS需求的同时，具有良好的收敛速度和寻优能力。
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计算机工程. 2019, 45(7): 121-125,133. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050741针对低密度奇偶校验译码器吞吐量较低、存储资源消耗较多的问题，提出一种QC-LDPC码分层译码算法。利用接收信道模块初始化似然比信息，并结合存储校验信息和后验信息给出基于分层最小和的节点自更新译码算法，根据后验信息符号位对译码器进行判决。仿真结果表明，改进译码器资源消耗相对于传统译码器减少20%，当迭代次数为10时，吞吐量可达516.8 Mb/s。
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计算机工程. 2019, 45(7): 126-133. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050589在通信协议规范中，报文的格式类型与状态类型不存在一一映射关系，通过聚类较难将格式类型相同、状态类型不同的报文分离。为此，提出一种基于状态相关字段的二进制私有协议状态机推断方法。根据最长公共子序列距离进行状态相关字段识别，以获取协议会话的行为逻辑相似性。构建基于邻接表的初始状态机，对其进行异常会话去除与相似状态合并，从而降低协议状态机的规模。在TCP协议和SMB协议数据集上的测试结果表明，该方法能够有效推断二进制私有协议状态机，其准确率与召回率均较高。
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计算机工程. 2019, 45(7): 134-139. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050671面向海量小蜂窝部署环境，在异构蜂窝网络跟踪区域（TA）规划过程中会出现位置更新信令不均匀和乒乓效应等现象。针对该问题，提出一种基于Newman快速社区检测算法的TA规划方案。将TA规划建模为复杂网络中的社区检测问题，并应用社区检测中的Newman算法得到网络中的社区划分结构。通过引入社区划分的模块度概念衡量方案性能，实验结果表明，与基于博弈的TA规划方案相比，该方案在小蜂窝数量和小蜂窝泊松分布期望值较高的情况下模块度平均提高0.107，规划性能较优。
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计算机工程. 2019, 45(7): 140-146,153. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051341为提高环境监测应用中节点部署的准确性，提出一种基于空间权重与模糊感知的粒子群优化算法。引入空间权重量化区域重要性，建立模糊感知模型描述节点感知性能，设计加权覆盖率作为算法评价函数。在此基础上，挖掘感知模型中的粒子飞行特性，并利用权重引力优化粒子进化方程，提高算法的寻优能力。仿真结果表明，与粒子群优化算法、虚拟力算法和外推人工蜂群算法相比，该算法最高可使目标覆盖率提升13%，节点数减少15%。
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计算机工程. 2019, 45(7): 147-153. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050869针对半封闭环境下无线信道模型缺失的现状，以半封闭走廊为研究对象，对2.4 GHz无线信号的接收信号强度进行测量和分析。利用线性回归分析建立单斜率和双斜率对数距离接收功率模型，拟合得到相应的模型参数。通过与参考模型进行对比，分析半封闭结构对无线信号传播的影响。结果表明，对数距离接收功率模型适用于半封闭走廊环境，且双斜率模型的拟合效果优于单斜率模型。与常用的理论模型和近似场景的经验模型相比，提出模型能更真实地反映目标环境的实际传播特性。
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计算机工程. 2019, 45(7): 154-158. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051254针对ZigBee无线传感网络和IPv6网络不能直接互联的问题，提出一种基于Contiki操作系统和cc2530硬件平台的嵌入式互联网关设计方案。将网关架构部署在ZigBee组网中的Sink节点上，利用6LoWPAN技术实现ZigBee网络和IPv6网络的互联互通。改进6LoWPAN适配层的报文压缩方法，实现接口层ZigBee协议与网络层IPv6协议的数据交换。仿真结果表明，在传输负载较大的情况下，该网关具有低延时和低功耗的特点，验证了该网关的有效性。
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计算机工程. 2019, 45(7): 159-163. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051139针对Cache计时模板攻击所采集数据噪声较多的问题，提出一种利用访问地址Cache命中率建立计时模板的方法，并根据Pearson相关系数对输入值进行判断。通过Flush+Reload攻击方法对计算机的键盘输入进行攻击，获取每个地址的Cache命中率，将Cache命中率高的地址转换为模板矩阵，利用该模板矩阵计算Pearson相关系数并根据系数大小判断输入值。实验结果表明，与均方误差法相比，该方法能够提高对输入值的判断准确率。
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计算机工程. 2019, 45(7): 164-169. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051190Modbus/TCP安全漏洞挖掘的相关协议包常采用随机方式生成，易产生过多无效包，降低漏洞挖掘效率。为此，基于循环神经网络（RNN）提出结构性模糊算法Fuzzy-RNN。从Modbus/TCP训练集中学习协议包各部分的概率分布，并考虑极端参数条件，实现针对性的模糊生成。实验结果表明，与通用模糊测试器GPF相比，Fuzzy-RNN算法在Modbus Slave、xMasterSlave等多种仿真软件上能以更高概率实现合法协议包的模糊生成，测试时间缩减50%以上，测试效率明显提高。
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计算机工程. 2019, 45(7): 170-175. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051549针对通用Linux平台因遭受异常攻击、破坏、宕机与病毒感染导致系统无法启动的问题，提出一种系统数据容灾机制（DDTM）。以安全上下文为宿主对象，基于可配置形式涵盖挂载预设、容灾粒度与改写策略库，通过文件完整性的追溯构建动态改写链。在DDTM形式化定义的基础上，给出细粒度的实现算法。实验结果表明，该机制可靠性高、实用性强。
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计算机工程. 2019, 45(7): 176-180. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051186基于身份的加密相等性测试（IBEET）方案可在保证数据机密性的同时简化密钥和证书的管理，但其缺少对授权粒度的控制，难以满足实际应用中不同数据粒度的管理需求。为此，引入任意用户级别、任意密文级别、指定用户级别和密文-用户级别4种不同类型的授权机制，基于非对称的双线性映射，构建支持灵活授权的IBEET方案，并给出相关定义及安全模型。分析结果表明，该方案具有OW-ID-CCA安全性，能实现用户隐私保护。
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计算机工程. 2019, 45(7): 181-187,193. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0055155关键信息基础设施（CⅡ）是经济社会运行的神经中枢与网络安全的重要保障，但也面临着复杂多变的网络攻击和威胁。基于人工智能的网络安全防护，能够为CⅡ防御构建灵敏的异常识别机制、自动化的事件分析引擎和精确的全局运维能力。分析CⅡ的攻击风险，研究已有安全防护体系的形态结构，并基于SMCRC环思想构建智能CⅡ安全体系。针对人工智能驱动的态势感知、持续监控等CⅡ防御要点以及信任机制、威胁情报等CⅡ防御保障的发展趋势进行综述和分析。
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计算机工程. 2019, 45(7): 188-193. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052000为对云存储技术中的密文数据进行安全检索，提出一种非安全信道下的可搜索加密方案，并给出将双系统加密方案转换到非安全信道下的双系统可搜索加密方案的一般方法。云端服务器通过与用户提供的关键词相对应的陷门，从大量加密文件中检索包含特定关键词的文件，而无需获知关于云中原始文件的任何信息。分析结果表明，与传统可搜索加密数据检索方案相比，该方案能够缩短陷门与密文的长度，且验证过程仅需2次双线性对运算。
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计算机工程. 2019, 45(7): 194-202. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052209充分考虑评估信息不确定性对评估结果的影响，提出一种基于D数层次分析法（D-AHP）与灰色理论的信息安全风险评估方法。根据相关行业标准识别信息系统的资产、威胁、脆弱性及已有安全措施，构建评估指标体系并建立层次化结构模型。使用D-AHP方法求解各指标的影响权重，以解决评估信息不确定性问题。针对评估过程中信息资源不足的灰性特征，运用灰色理论求解灰色评价矩阵。在此基础上，对信息安全风险进行综合评估并直观显示评估结果。分析表明，该方法可利用不确定信息进行风险评估，为制定有针对性的风险管控策略提供参考。
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计算机工程. 2019, 45(7): 203-207. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050951由于单张图片人群计数存在严重的人群遮挡和尺度变化问题，导致人群计数算法性能明显下降。为此，提出一种基于特征金字塔网络对图片进行人群计数的算法，并给出能够处理任意图片分辨率的全卷积网络。将特征金字塔网络应用到人群计数中，通过逐层融合网络中不同尺度的特征图来解决图片中的上述问题。在人群计数数据库ShanghaiTech上对网络模型进行训练和性能评测，结果表明，与当前主流的人群计数算法相比，该算法具有更高的鲁棒性和准确性。
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计算机工程. 2019, 45(7): 208-211. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050800针对UDEED算法中线性Logistic模型分类预测准确率较低的问题，基于泰勒展开式，提出一种多项式核的非线性Logistic模型改进算法。研究非线性Logistic模型的核函数参数估计方法，更新损失函数的计算规则，并利用梯度下降法求解改进UDEED模型，实现数据集的分类预测。实验结果表明，与UDEED算法相比，改进算法提高了分类预测的准确率。
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计算机工程. 2019, 45(7): 212-216. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051504在地点推荐应用中，传统的协同过滤推荐算法由于签到数据稀疏导致推荐效果不佳。为提高推荐效果并克服传统协同过滤推荐算法受到热门地点影响的不足，提出一种新的地点推荐算法。将签到地点转换为向量，通过向量的余弦相似性计算签到地点的地点相似性。标记签到频次较低的地点为冷门地点，以计算签到地点的用户相似性，结合地理因素的影响，生成对用户的推荐列表。实验结果表明，相比传统协同过滤推荐算法，该算法F1值提升了0.009以上，推荐效果更好。
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计算机工程. 2019, 45(7): 217-221,228. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051507提出一种基于矩阵转换的高效卷积计算优化方法MCFA。根据输出矩阵的宽度和卷积核大小对输入矩阵进行分块，通过im2col方法转换输入矩阵子块和核函数矩阵，利用计算统一设备架构中封装的矩阵-矩阵乘法加速库提升卷积计算的速度。在此基础上，将输出子块按序排列，最终得到完整的输出矩阵。实验结果证明，该方法相比im2col方法能节省61.25%的计算空间，相比MEC方法能提高20.57%的计算速度，且在分块情况下可以缓解大输入矩阵引起的缓存压力，提高缓存利用率。
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计算机工程. 2019, 45(7): 222-228. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051041为解决协同过滤算法在处理数据量较大时存在推荐效率低的问题，提出一种自适应混合协同推荐算法。根据待推荐用户活跃度和目标物品新鲜度调节模型权重，基于张量分解计算物品间的相似度，通过短路径枚举叠加生成预测结果。实验结果表明，与CBCF算法相比，该算法推荐准确率提高了28.6%。
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计算机工程. 2019, 45(7): 229-236,241. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051574为有效利用轨迹内外部属性进行异常检测，提出一种基于BP神经网络的异常轨迹识别方法。对原始轨迹数据进行去噪处理，存储至百度云的LBS云端，基于百度地图的轨迹数据可视化网站实现轨迹显示，并通过归一化数据计算轨迹属性值。同时，将轨迹内外部特征属性作为BP神经网络算法的输入层，轨迹相似度量值作为输出层，调整隐含层系数得到训练模型，从而识别用户异常轨迹。在2个用户数据集上的仿真结果表明，该方法的异常轨迹识别准确率分别达到92.3%和100%。
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计算机工程. 2019, 45(7): 237-241. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051291在双向长短时记忆网络的基础上，提出一种用于口语理解的标签拆分策略，并构建一个联合模型。通过将1次127种标签分类转换成3次独立的分类，平衡ATIS数据集的标签。针对ATIS数据集资源较少的问题，引入外部词向量以提升模型的分类性能。实验结果表明，与循环神经网络及其变体结构相比，该模型的F1值有显著提升，最高可达95.63%。
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计算机工程. 2019, 45(7): 242-250. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053445针对中轴变换算法提取骨架特征时，其结果对边界噪声敏感且易产生毛刺的问题，提出一种基于中轴变换的改进算法。采用Voronoi图计算原始中轴，使用改进的二次误差度量方法去除毛刺。在二维及三维数据集上的实验结果表明，该算法能够提取简洁、准确的骨架，且对边界噪声具有鲁棒性。
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计算机工程. 2019, 45(7): 251-257,263. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051288基于网格曲面特征线的稀疏分布，提出一种优化的特征线提取算法。对于给定的网格，在每个面上计算一个值或向量作为输入。对输入的度量建立L0优化模型，使其在网格边上的跃变尽可能少且优化前后的变化较小。给出基于变量分裂技术与罚函数方法的交替方向优化算法，并引入一种迭代的策略提升解的稀疏性，以取得更高质量的特征线。实验结果表明，该算法能有效提取网格曲面的特征线，与Crest lines算法、变分算法等相比，提高了特征线提取的质量和带噪数据的鲁棒性。
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计算机工程. 2019, 45(7): 258-263. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052132由于肝脏的大小、形状因人而异，且CT影像中肝脏与其毗邻器官的灰度对比值较低，难以精准地判断肝脏影像的边界信息。为此，提出一种基于全卷积神经网络（FCN）的改进算法，在FCN的基础上引入残差和VGG-16网络，得到肝脏影像的初始分割结果。引入批归一化和PReLU激活函数，提高网络的泛化能力和收敛速度。采用条件随机场方法，进一步优化分割结果，提高分割准确率。通过VTK和ITK系统对二维肝脏影像进行三维重建。在3DIRCADb数据集上的实验结果验证了该算法的有效性和高效性。
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计算机工程. 2019, 45(7): 264-267. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051505针对3D高效视频编码（3D-HEVC）帧间预测未充分体现深度图特性、算法复杂度高、效率低的问题，提出一种基于深度图边缘检测的运动估计算法。对深度图进行边缘检测预处理，分别对边缘区域和平坦区域执行全搜索算法和六边形搜索算法，通过快速搜索平坦区域以降低帧间预测中运动估计SAD的计算复杂度。在3D-HEVC/HTM16.0平台上的测试结果表明，该算法减少了6.7%的深度图编码时间，而合成视图的BD-rate指标仅为0.146%，有效提高了编码效率。
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计算机工程. 2019, 45(7): 268-272,281. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0050790针对立体匹配中的代价聚集问题，提出一种改进的代价聚集算法。对图像进行超像素分割并建立最小生成树，采用树形滤波器进行代价聚集，生成超像素代价。利用权重融合初始像素代价和超像素代价，得到最终的像素代价。实验结果表明，与最小生成树、线段树等算法相比，该算法的时间复杂度较低，且生成的视差图具有良好的边缘保持特性。
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计算机工程. 2019, 45(7): 273-281. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052534为通过磁共振成像（MRI）数据生成合成计算机断层扫描（sCT），根据mDixon序列的下腹部MRI数据，提出迁移模糊聚类（TFCM）与支持向量机相结合的方法。借助病人MRI源数据提供的高级历史知识，利用TFCM对下腹部MRI数据进行处理，采用有监督学习方法对聚类结果投票，完成图像组织分割，并对分割的组织区域赋予相应的CT值来生成sCT。实验结果证明，该方法可以将下腹部MRI数据分割成脂肪、空气、骨头和软组织4类，并准确生成sCT，其预测值绝对误差最小仅为81 HU，相较于FCM方法，分类结果更优。
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计算机工程. 2019, 45(7): 282-290. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051122在非视距传输环境下，粗估计阶段接收信号强度（RSS）的特征维度较低会导致定位性能差。针对该问题，提出一种基于多维标度（MDS）算法改进的时间反转二阶段室内定位方法。对RSS和信道频率响应（CFR）分别进行特定参考点采集，采用线性时域滤波缩小信道状态信息的数据动态范围，利用RSS和MDS算法进行位置粗估计，确定待测点所在范围，构建指纹库。使用预处理过后的CFR与子指纹库中的各参考点处CFR计算组合时间反转共振能量（CTRRS）值，并搜索CTRRS最大值的参考点，实现精确定位。实验结果表明，与时间反转室内定位方法相比，改进方法的定位时间提升了56.5%。
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计算机工程. 2019, 45(7): 291-295,302. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051201针对临床人工诊断癫痫信号效率低下的问题，建立一种基于相位同步的癫痫信号自动诊断模型。使用相位锁定值衡量各脑区间不同状态下的同步化程度，构建对应的脑功能网络连接矩阵，提取聚类系数和特征路径长度2种全局属性作为输入支持向量机的训练特征，使用六折交叉验证的方式对发作间期及发作期的信号进行分类识别。实验结果表明，加权网络的分类效果优于二值网络，其平均准确率为83.4%，单一属性难以全面反映癫痫患者2种状态下的功能网络连接差异，多数患者在gamma和beta频段取得较好的分类效果。
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计算机工程. 2019, 45(7): 296-302. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051134针对锁步自监控处理器系统的可靠性建模与分析问题，在双机同步系统的基础上，构建一种具有错误自检、故障定位和失效修复功能的锁步自监控处理器系统，并描述系统架构与工作原理。根据系统特征实例化库所集和变迁集，建立基于广义随机Petri网的系统可靠性模型。通过与单处理器系统可靠性模型进行分析与对比，证明了该模型可靠性高，并基于参数对比实验为后续锁步系统设计提供理论支撑和技术方法。
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计算机工程. 2019, 45(7): 303-308,314. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051312结合卷积神经网络（CNN）和嵌套长短期记忆网络（NLSTM）2种模型，基于注意力机制提出一个用于文本表示和分类的CNLSTM模型。采用CNN提取短语序列的特征表示，利用NLSTM学习文本的特征表示，引入注意力机制突出关键短语以优化特征提取的过程。在3个公开新闻数据集中进行性能测试，结果表明，该模型的分类准确率分别为96.87%、95.43%和97.58%，其性能比baseline方法有显著提高。
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计算机工程. 2019, 45(7): 309-314. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051086桥边是网络结构连接的枢纽，在指挥控制网络信息流转中起着重要作用。针对指挥控制网络的桥边进行精准识别并加以保护，可提高指挥控制网络的抗毁性。为此，提出一种基于桥接系数的桥边识别方法。计算桥边的两端节点之间可达的二级和三级路径，根据两者之和与该边两端节点的增广度乘积之比定义桥接系数，并据此判断边的关键度。仿真结果表明，该方法与边介数方法识别出的桥边相似度超过50%，识别出73%的关键边能被Jaccard系数和边介数方法识别，利用边删除法验证桥边的关键度，其识别精度高于度乘积、Jaccard系数以及边介数方法。
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计算机工程. 2019, 45(7): 315-320. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053148为提高电力市场负荷预测的可靠性，结合广义极值学习机（GELM）、小波神经网络（WNN）和抽样模型构建技术，提出一种混合概率电力负荷预测方法。考虑预测模型和数据噪声的不确定性，利用小波函数将信息分成具有不同频率属性的子序列，并采用相似的分辨率尺度对其进行分析。使用GELM对WNN进行快速训练，通过迭代自适应抽样技术实现模型的不确定性评估，以概率区间形式输出电力负荷预测。提前24 h预测电力系统的最大负荷，结果表明，该方法的MAPE值低于1.1%，优于灰度值预测和比率估计方法。
2024
第50卷 第4期
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(1975年创刊 月刊)
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