2020年, 第46卷, 第1期 刊出日期：2020-01-15
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计算机工程. 2020, 46(1): 1-14. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0055006窄带物联网（NB-IoT）是一种针对mMTC场景设计的低功耗广域网技术，可处理大规模低功耗连接并提供超大覆盖范围，同时具有深度室内穿透性能。为探究NB-IoT在实际应用中的性能表现，介绍其标准化历程、技术特点、物理层结构和主要信令流程，对比控制面和用户面数据传输模式。在此基础上，针对反映NB-IoT通信质量的主要指标进行户外测试，即不同距离下的信号强度、上下行实际传输速率、PING时延以及半封闭环境下的穿透性能，描述闭环通信系统的结构和工作过程。使用基于华为Boudica120芯片的BC95NB模块进行测试，结果表明，在250 m左右的范围内，NB-IoT的信号强度为-70 dBm~-80 dBm，平均上行传输速率约为4 kb/s，平均下行传输速率为13 kb/s~18 kb/s，不同距离下的PING时延控制在350 ms~380 ms。
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计算机工程. 2020, 46(1): 15-24,30. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0055747针对概念漂移数据流集成分类算法的基本概念、相关工作、适用范围及优缺点等方面进行具体阐述，重点分析突变型、渐变型、重复型和增量型集成分类算法，以及集成分类中的Bagging、Boosting、基分类器组合学习策略与在线学习、基于块的集成、增量学习关键技术，指出现阶段概念漂移数据流集成分类算法所需解决的主要问题，并对集成基分类器的动态更新与加权组合、多类型概念漂移的快速检测等研究方向进行分析和展望。
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计算机工程. 2020, 46(1): 25-30. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0055347经典近似算法求解最大割问题时，时间复杂度与图的复杂度呈正相关。为提高求解效率，使用量子绝热近似算法求解无向图最大割问题哈密顿量的基态，其基态对应该问题的最优解。该算法的时间复杂度不依赖于图的顶点个数及边的条数，可以在有限步骤内计算得到最大割解。基于ProjectQ量子软件进行编程模拟，建立由初始哈密顿量线性变化到最大割问题哈密顿量的演化路径，分析该路径下最大割问题哈密顿量期望值的变化，判断算法能否求出最优解。数值分析结果表明，量子绝热近似算法能够以较高准确率计算出最大割解，其求解3个顶点无向图和6个顶点无向稀疏图最大割问题的准确率为0.999 9，求解6个顶点无向完全图最大割问题的准确率为0.969 6。
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计算机工程. 2020, 46(1): 31-37. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0055105新一代智能交通系统的智能出行、交通大数据智能化决策需要精准及时的短时交通流量预测，深度学习通过机器学习技术自身产生特征，可为短时交通流量预测提供解决方法。以深度学习模型为基础，提出一种结合Conv-GRU和Bi-GRU的短时交通流量预测方法，利用卷积-门控循环单元提取交通流量的时空特征，通过双向门控循环单元提取交通流量的周期特征，将提取的特征进行融合得到交通流量的预测值。实验结果表明，该方法能够准确地预测短时交通流量，与Conv-LSTM方法相比，收敛速度较快，具有更短的运行时间。
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计算机工程. 2020, 46(1): 38-44. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053943在移动雾计算中，雾节点与移动终端用户之间的通信容易受到伪装攻击，从而带来通信和数据传输的安全问题。基于移动雾环境下的物理层密钥生成策略，提出一种基于强化学习的伪装攻击检测算法。构建移动雾计算中的伪装攻击模型，在该模型下设计基于Q-学习算法的伪装攻击检测算法，实现在动态环境下对伪装攻击的检测，在此基础上，分析密钥生成策略在假设检验中的漏报率、误报率和平均错误率以检验算法性能。实验结果表明，该算法能够在动态环境中有效地防范伪装攻击，可使检测性能迅速收敛并达到稳定，且具有较低的平均检测错误率。
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计算机工程. 2020, 46(1): 45-51. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053562在LEE等人提出的端到端指代消解模型基础上，考虑中文行文特点，提出一种融合结构化信息的中文指代消解模型。压缩文档中所进行有句子对应的成分句法树并获取文档压缩树叶节点深度，采用成分句法树的结构化嵌入（SECT）方法将结构信息进行向量化处理，将词性、文档压缩树叶节点深度与SECT信息作为3个特征向量引入模型中进行中文指代消解。在CoNLL2012数据集中的测试结果表明，通过结合上述3个特征，可使该模型的中文指代消解性能得到有效提高，其平均F1值可达62.33%，较基准模型提升5.28%。
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计算机工程. 2020, 46(1): 52-59. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053659兴趣点推荐算法多数易受时间因素与地理位置因素的影响，造成兴趣点的相关文本信息具有不完整性和模糊性。从地理位置与时间相关性出发，提出基于时序和距离的门控循环单元兴趣点推荐算法。利用门控循环单元模型对时间序列和相关距离信息进行建模，提取用户访问兴趣点的偏好特征，并基于该特征对用户进行兴趣点推荐。在真实数据集上进行的实验结果表明，与传统循环神经网络算法相比，该算法能够覆盖用户访问兴趣点的长序列，推荐结果更具可靠性。
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计算机工程. 2020, 46(1): 60-66,73. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053702流式文档结构识别对于排版格式自动优化和信息提取等具有重要作用。基于规则的结构识别方法泛化能力较差，而基于机器学习的方法未考虑文档单元之间的长距离依赖关系，识别准确率较低。针对该问题，提出一种基于双向长短期时间记忆（LSTM）网络的流式文档结构识别方法。从文档单元的格式、内容与语义3个方面筛选关键特征，并将文档结构识别看作序列标注问题，使用双向LSTM神经网络构建识别模型，以实现对18种逻辑标签的识别。实验结果表明，该方法能够对文档结构进行有效识别，其识别效果优于方正飞翔软件。
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计算机工程. 2020, 46(1): 67-73. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053797链路预测是网络分析的一个重要应用，网络结构在真实场景中随时间发生演变，节点间会产生新的联系或者终止连接，从而导致网络结构变化以及节点中内在的偏向发生偏移。为提升链路预测能力，提出一种基于时序特征的动态网络节点表示的链路预测算法，即每一时刻的节点表示向量由历史的表示向量计算得到，以反映节点在向量空间中的变化规律，同时结合节点间的高阶邻近特性，生成具有鲁棒性的节点向量来维护网络结构。在真实数据集上的实验结果表明，与TNE、DHPE等算法相比，该算法在链路预测任务上的预测性能具有明显提升，适用于大规模的动态网络。
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计算机工程. 2020, 46(1): 74-79,86. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053524现有的线性回归方法不能有效处理噪声和异常数据。针对这一问题，结合低秩表示和鲁棒回归方法构建模型LR-RRM。利用低秩表示方法以有监督的方式检测数据内的噪声和异常值，从原始数据的低维子空间中恢复数据干净部分，并将其应用于线性回归分类，从而提升回归性能。在Extend YaleB、AR、ORL和PIE人脸数据集上的实验结果表明，与标准线性回归、基于鲁棒主成分分析和低秩表示的线性回归模型相比，该模型在4种原始数据集以及添加随机噪声后的数据集上分类准确率和鲁棒性均较优。
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计算机工程. 2020, 46(1): 80-86. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053773为提高心电信号分类识别的准确率，提出一种基于时频特征融合与动态模糊决策树的心电信号分类识别方法。对心电信号依次进行周期分割、小波包分解与重构和形态识别处理，将小波包变换系数矩阵的二范数作为频域特征，并与时域特征进行融合以表征心电信号，同时将模糊C均值聚类引入模糊决策树的建树过程中，实现特征空间的动态划分。在MIT-BIH标准心电数据库上的实验结果表明，该方法的分类识别准确率较高，心电信号正异常分类的准确率达99.14%。
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计算机工程. 2020, 46(1): 87-92. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053381采用离散动作空间描述速度变化的智能车汇流模型不能满足实际车流汇入场景的应用要求，而深度确定性策略梯度（DDPG）结合策略梯度和函数近似方法，采用与深度Q网络（DQN）相同的网络结构，并使用连续动作空间对问题进行描述，更适合描述智能车速度变化。为此，提出一种基于DDPG算法的智能车汇流模型，将汇流问题转化为序列决策问题进行求解。实验结果表明，与基于DQN的模型相比，该模型的收敛速度较快，稳定性和成功率较高，更适合智能车汇入车辆场景的应用。
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计算机工程. 2020, 46(1): 93-101. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053592数据挖掘中的隐私保护问题是目前信息安全领域的研究热点之一。针对隐私保护要求下的分类问题，提出一种面向差分隐私保护的随机森林算法RFDPP-Gini。将随机森林与差分隐私保护相结合，在隐私信息得到保护的同时提高分类的准确率。以CART分类树作为随机森林中的单棵决策树，使用Laplace机制和指数机制添加噪声并选择最佳分裂特征。实验结果表明，RFDPP-Gini算法既能处理离散型特征又能处理连续型特征，在Adult和Mushroom数据集上的分类准确率最高分别达86.335%和100%，且在加入噪声后算法的分类准确率下降幅度极小。
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计算机工程. 2020, 46(1): 102-107,113. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053229为提升旁路攻击对分组密码算法硬件实现电路的攻击效果，增大正确密钥与错误密钥间的区分度，提出一种针对分组密码的旁路攻击方法。结合差分功耗分析（DPA）攻击和零值攻击的特点，通过分类来利用尽可能多的功耗分量，以攻击出全部密钥。在FPGA上实现AES硬件电路并进行实验，结果表明，在20万条全随机明文曲线中，该方法恢复出了全部密钥，相比DPA攻击方法，其正确密钥与错误密钥间的区分度更大。
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计算机工程. 2020, 46(1): 108-113. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052324无线射频识别（RFID）组证明协议用来证明多个标签是否同时存在，在实际场景下需要多个标签组成一组来标识同一个物体，但RFID标签结构简单，计算存储资源有限，其安全协议的实现受到制约。为此，提出一种隐私保护和前向安全的组证明协议，通过哈希运算和随机化等操作确保协议会话信息的保密传输和隐私性，将激活-休眠机理、过滤-响应机制以及身份认证与组证明技术相结合以提高协议的效率。分析结果表明，RFID组证明协议具有匿名性和前向安全性，能够抵抗窃听、跟踪、重放与去同步等攻击。
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计算机工程. 2020, 46(1): 114-120,128. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053606车载自组织网络（VANET）普遍存在通信数据易被攻击和计算效率低等问题。为此，以无证书公钥密码体制和聚合签名为基础，提出一种隐私保护的无证书聚合签名方案。签名方案在随机预言模型下抵抗2种不同类型的敌手攻击，以在适应性选择消息攻击下证明通信消息的不可伪造性，车辆节点根据可信机构生成的伪身份进行通信来实现用户通信的可追踪性和匿名性，并在双线性对运算的基础上通过聚合签名支持多个消息的聚合验证。仿真结果表明，与同类无证书聚合签名方案相比，该方案在车流量较大路段具有较高的通信效率，可实现城市道路VANET通信过程中的车辆用户隐私信息保护。
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计算机工程. 2020, 46(1): 121-128. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053065针对字符发生器协议、域名系统协议、网络时钟协议、简单网络管理协议、简单服务发现协议这5种类型的用户数据报协议（UDP）反射攻击放大器，提出基于入侵检测系统（IDS）的UDP反射攻击响应方案。在定位到反射攻击放大器的前提下，结合网络边界的软件定义网络技术，采用基于OpenFlow流表的响应规则对控制命令报文进行过滤，从而阻止UDP反射攻击。在中国教育和科研计算机网南京主节点的网络边界上的测试结果验证了该响应方案的可操作性和有效性。
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计算机工程. 2020, 46(1): 129-135,143. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053213在标准模型下，格上基于分级身份的加密（HIBE）方案的陷门生成计算复杂度较高。针对该问题，提出一种基于可编程哈希函数的HIBE加密方案。利用MP12陷门函数生成陷门，由可编程哈希函数得到主公钥、主私钥以及密文。实验结果表明，与标准模型下格上固定维度的HIBE方案相比，该方案的陷门生成计算复杂度显著降低，主公钥长度减小至O（logbn），且满足INDr-aID-CPA安全。
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计算机工程. 2020, 46(1): 136-143. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0051157新型网络攻击向高隐蔽性、高持久性和高扩散性的方向发展，导致攻击识别与检测难度骤增。为提高网络攻击识别的效率与准确性，提出一种面向攻击识别的威胁情报画像分析方法。建立攻击画像数据表达规范，基于Killchain模型和攻击原理，构建威胁属性状态转移关系的挖掘模型，提取属性状态转移序列。在此基础上，利用有色Petri网攻击图在因果关系处理和表达上的优势进行基于威胁属性的关联，并将相关要素与属性转换为要素原子图。通过要素融合算法对要素原子图进行融合，实现威胁情报画像分析。实际攻击事件分析过程中的应用结果表明，该方法能提高网络攻击识别准确度，并缩短攻击识别响应周期。
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计算机工程. 2020, 46(1): 144-149. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053622基于位置的服务是物联网最具发展潜力的应用之一，提供可靠的节点定位信息已成为衡量物联网技术标准的重要指标。为有效地对未知节点进行定位，针对果蝇优化算法定位精度低以及收敛速度慢的问题，提出一种基于果蝇算法的物联网节点定位改进方法。采用边界盒算法限制果蝇优化算法定位的初始范围，同时重构算法的味道浓度函数，选择合适的测量节点数量以及种群规模，实现算法的动态特性与定位精度的平衡。实验结果表明，与果蝇优化、粒子群优化等算法相比，该算法能够有效提高定位精度和收敛速度，并且稳定性较高，可满足节点定位需求。
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计算机工程. 2020, 46(1): 150-156,163. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053787针对异构密集蜂窝网络中小基站双工模式不同导致的网络干扰，设计一种带内全双工（IBFD）基站部署方案。建立IBFD基站部署的最优化模型，利用基于贪心算法的混合带内/外全双工模式选择算法近似求解该模型，并通过部署适当比例的带内回程基站以最大化系统容量。仿真结果表明，该方案能有效协调小基站对宏基站的跨层干扰与小区间干扰，提高系统频谱效率。
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计算机工程. 2020, 46(1): 157-163. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054163为提高无线传感器网络异常节点检测精度并减小高维数据下的计算开销，通过引入随机矩阵理论（RMT），设计一种新型无线传感器网络异常节点定位算法。根据原始数据的时空特性建立大数据矩阵，利用随机矩阵对其做降维处理。在此基础上，将平均谱半径作为评价指标判断网络是否出现异常情况，并结合RMT中的谱分布定理和协方差矩阵奇异值分解性质对异常节点进行定位。仿真结果表明，与分布式故障检测算法相比，该算法在异常检测和节点定位上具有较高的准确性。
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计算机工程. 2020, 46(1): 164-171,178. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052809为延长无线传感器网络（WSN）生存周期，引入无线能量补充设备，设计一种WSN基站部署策略。通过聚类传感器节点并计算每个区域传感器节点的通信量确定基站位置坐标，构建以最大化能量补充设备驻站时间比为目标的跨层优化问题，并将其转化为具有等优性的线性规划问题，实现传感器节点和无线能量补充设备的最佳配置。仿真结果表明，与固定基站部署策略相比，该基站部署策略可使无线能量补充设备的驻站时间比提升约75%。
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计算机工程. 2020, 46(1): 172-178. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053854命名数据网络（NDN）缓存策略通常较少关注内容所属的服务类型及不同服务类型的服务质量需求差异，难以应用于服务类型多样、用户需求复杂的实际场景。为充分利用有限的缓存资源，借鉴IP网络中的Diffserv模型，提出一个适用于NDN的缓存内容分类模型，并给出同时考虑内容分类、路由器本地流行度和内容下载时延的概率缓存算法DiffCache。实验结果表明，该算法可实现缓存资源的动态分配，在不影响全局命中率和下载时延的情况下，能够准确区分每种内容类型的性能指标表现。
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计算机工程. 2020, 46(1): 179-186. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053514无线传感器网络中的节点存在电源能量有限的问题，极大地影响了网络节点使用寿命。为此，提出一种基于多因素的能量优化分簇路由算法。通过模糊规则算法并结合节点的相对剩余能量、相对中心度、相对密度选出最优簇首，引入泰尔指数用于改进蚁群算法的概率函数。在此基础上，综合考虑节点能耗与通信链路质量建立线性规划模型。仿真结果表明，与CFEL、LEACH等算法相比，该算法能够延长网络生命周期，降低网络能量消耗，提高网络负载均衡能力。
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计算机工程. 2020, 46(1): 187-195. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053582高能物理计算平台中的HTCondor和SLURM计算集群为多个高能物理实验提供数据处理服务，然而HTCondor并行作业调度效率较低、SLURM难以应对大量串行作业，且计算平台整体资源管理及调度策略过于简单。为满足高能物理计算集群高负荷运行的需求，在传统作业调度器上增加作业管理层，设计双层作业调度系统，通过高效调度串并行作业并兼顾实验组间资源的使用公平性，实现用户对作业的细粒度管理。测试结果表明，双层作业调度系统支持大批量高能物理作业的快速提交，并充分利用计算平台的总体资源，具有较好的作业调度性能。
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计算机工程. 2020, 46(1): 196-200,207. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053683在软件编程中，通过代码补全提示可以提高编码效率，但目前缺乏有效的工具和手段从规模差异较大的相似代码中找到合适的候选代码。针对该问题，基于差异性代码克隆技术设计一种新的代码块补全提示方法。通过改进基于滑动窗口和带误匹配索引的匹配算法，寻找与待补全代码块相似的候选代码块，并对其进行特征提取、聚类和相关性排名，以此获得候选代码块的提示顺序。实验结果表明，与HILL等人提出的代码块补全提示方法相比，该方法提示准确率较高，并且适用于更多代码块补全场景。
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计算机工程. 2020, 46(1): 201-207. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054014为满足大规模机器学习系统高定制化、低耦合与低资源消耗的需求，设计并实现一个轻量级分布式机器学习系统。采用模块化分层设计并移植多种主流的机器学习与深度学习算法，同时提出参数服务器与动态Ring-AllReduce 2种可扩展梯度同步方案，对算法模型进行并行训练加速。实验结果表明，该系统对于稀疏与稠密模型均有较好的扩展性与稳定性，参数服务器训练可达到与单机相近的准确率与收敛效果，Ring-AllReduce也能在8节点模型上实现相对单节点模型6倍的训练加速。
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计算机工程. 2020, 46(1): 208-215,221. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053552针对现有嵌入式Forth操作系统多任务空间无法复用且多任务管理仅支持任务创建的问题，提出一种基于Forth虚拟机架构的嵌入式操作系统多任务空间复用算法。将任务控制块作为空闲任务映像分区链表头结点，利用任务控制块中的链接地址变量维护系统删除的后台任务映像，且仅需修改一个用户变量指针即可实现任务映像空间的回收和重分配。实验结果表明，该算法在保证Forth系统稳定及其固有特性的同时，提高了Forth系统内存资源利用率，适用于资源有限的嵌入式环境。
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计算机工程. 2020, 46(1): 216-221. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053800针对白盒模糊测试中的环境交互问题，提出一种基于外部函数探测和校正的隐藏路径搜索方案HPSBEF。利用约束求解获取外部函数在执行新路径时的输出值，并将结果记录在链表中，在执行该路径时检测其中的外部函数，根据链表中的信息进行动态修正，以达到驱动该路径进而提高路径覆盖率的目的。实验结果表明，与FMM方案相比，HPSBEF方案的路径覆盖率和漏洞检测能力均得到提升，且时间开销较低。
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计算机工程. 2020, 46(1): 222-228,242. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053886开源代码复用是重要的软件开发模式，但开源许可证侵权与代码同步更新是当前开源代码复用中的2个主要问题。利用代码快照间的高度相似性特点，设计一种代码仓库的高效增量分析方法，在此基础上，利用Simhash算法将函数代码映射成函数指纹，提出以函数为基本分析单元的工程相似度计算方法，从而降低分析结果的存储空间并提高代码比对速度。设计3组实验分别从代码分析效率、工程相似度判定和函数更新检测方面进行评估，结果表明，该方法能满足开源代码复用中相似度检测和代码溯源的需求，且能够有效缩短总体分析时间。
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计算机工程. 2020, 46(1): 229-235. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053726为充分利用遥感图像的场景信息，提高场景分类的正确率，提出一种基于空间特征重标定网络的场景分类方法。采用多尺度全向高斯导数滤波器获取遥感图像的空间特征，通过引入可分离卷积与附加动量法构建特征重标定网络，利用全连接层形成的瓶颈结构学习特征通道间的相关性，对多尺度空间特征进行权重筛选以实现特征重标定，并结合卷积神经网络训练得到最终的分类结果。实验结果表明，该方法在UCM_LandUse与机载SAR图像数据上的分类正确率分别达到94.76%和95.38%，与MNCC、MS-DCNN、PCA-CNN等算法相比，其遥感图像分类精度与泛化能力显著提升。
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计算机工程. 2020, 46(1): 236-242. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053499针对大视差图像拼接后重叠区域出现重影、非重叠区域发生透视失真等问题，提出一种改进的大视差图像拼接算法。利用尽可能投影算法（APAP）建立低密度网格形变，根据待拼接图像成对匹配点的分布对重叠区域内的网格形变进行细分。通过随机采样一致性算法计算全局最优相似矩阵，校正非重叠区域发生的透视失真现象。将全局最优相似矩阵与网格单应矩阵加权叠加，实现目标图像形变。在此基础上，对目标图像重叠区域进行内容感知，保留重要度较低的区域并完成拼接，以避免重叠区域出现重影问题。实验结果表明，相对APAP、SPHP等算法，该算法的拼接效果更能还原真实场景，且拼接图像的均方根误差值较低。
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计算机工程. 2020, 46(1): 243-246,254. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0052763针对传统网格点法评估卫星区域覆盖性能时运算量大且效率低的问题，提出一种改进的卫星区域覆盖分析算法。在卫星覆盖带多边形生成和目标区域包围盒网格划分的基础上，基于经度方向的网格点构造扫描线，将扫描线与目标区域的相交部分作为初始计算对象，通过初始计算对象与覆盖带多边形的求交实现扫描线的分段划分，统计扫描线分段数据得到覆盖率、覆盖重数等指标。算例分析结果表明，该算法具有较低的时空复杂度，当网格数量超过80万时，运算时间仅为传统网格点法的1.19%。
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计算机工程. 2020, 46(1): 247-254. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053233针对一阶段目标检测算法在识别小目标时无法兼顾精度与实时性的问题，提出一种基于多尺度融合单点多盒探测器（SSD）的小目标检测算法。以SSD和DSSD算法的网络结构为基础，设计融合模块以实现Top-Down结构的功能，形成高层网络与低层网络之间的跳跃连接，结合SSD-VGG16扩展卷积特征图以提取多尺度特征，并对不同卷积层、尺度及特征的多元信息进行分类预测与位置回归。在织物瑕疵数据库上的实验结果表明，与SSD、DSSD等算法相比，该算法的检测性能较好，其检测精度达到78.2%，检测速度为51 frame/s，能在保证检测精度的同时提高检测速度。
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计算机工程. 2020, 46(1): 255-261,270. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0055495在利用卷积神经网络分割肝脏边界较模糊的影像数据时容易丢失位置信息，导致分割精度较低。针对该问题，提出一种基于分水岭修正与U-Net模型相结合的肝脏图像自动分割算法。利用U-Net分层学习图像特征的优势，将浅层特征与深层语义特征相融合，避免丢失目标位置等细节信息，得到肝脏初始分割结果。在此基础上，通过分水岭算法形成的区域块对肝脏初始分割结果的边界进行修正，以获得边界平滑精确的分割结果。实验结果表明，与传统的图割算法和全卷积神经网络算法相比，该算法能够实现更为精准的肝脏图像分割。
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计算机工程. 2020, 46(1): 262-270. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053574为实现复杂背景图像中高精度边缘的准确提取，提出一种改进的单像素边缘提取算法。在改进的全卷积神经网络中，通过添加辅助输出层与采取多尺度输入的方式初步提取图像多像素边缘，并利用分水岭算法对多像素边缘进行细化重定位，从而获取图像单像素边缘。磁瓦图像上的应用结果表明，该算法具有较强的鲁棒性，能提取高精度且完整连续的单像素边缘。
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计算机工程. 2020, 46(1): 271-278. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053340在肺癌早期筛查过程中，人工诊断胸部CT扫描图像费时费力，而深度学习网络缺乏足够的医学数据进行训练。为此，提出一种渐进式微调（PFT）策略，将其应用于深度迁移学习网络以辅助诊断肺结节良恶性。利用神经网络在粗粒度的自然图像大数据集中学习特征知识，经重构网络分类层将所学到的特征信息迁移至肺结节的细粒度小数据集。采用PFT策略从全连接分类层开始，逐层释放、微调训练卷积层直至所有网络层，并通过定量分析各层微调后肺结节良恶性分类的AUC值，确定最佳微调深度。此外，采用梯度加权类激活映射图和t-SNE算法为网络预测结果提供相应的视觉支持与解释。在LIDC数据集中的实验结果表明，该方法对肺结节良恶性诊断的准确率可达91.44%，其AUC值为0.962 1。
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计算机工程. 2020, 46(1): 279-285. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054247为解决复杂施工项目中存在的模型表述和计算问题，研究互斥、共存、依赖3种逻辑关系在调度计划表述模型中的应用，建立复杂施工调度问题的混合整数线性规划模型，并设计一种改进的遗传算法以快速求解模型。基于布尔变量划分的顺序编码方式，将染色体分为独立变量和半独立变量编码基因段，以最短工期的倒数为适应度函数进行最优解的启发式求解。在遗传操作后进行冲突检测，消除由种群初始化、交叉和变异操作生成的违反约束规则的个体，保证算法的有效性。工程案例计算结果表明，与传统精确式算法相比，该算法能有效缩短大型工程项目工期的求解时间。
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计算机工程. 2020, 46(1): 286-293. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053821现有人类行为识别方法识别精度低、成本高，所能识别的动作也相对简单。为此，通过引入信道状态信息（CSI）提出一种人体复杂动作识别方法，并以传统武术形意拳招式动作为背景进行验证。利用Wi-Fi网卡采集形意拳招式的CSI数据，以数据中的振幅为特征值，使用巴特沃斯低通滤波器和离散小波变换分别过滤数据中的高频和低频异常值。离线阶段采用受限波尔兹曼机对预处理数据进行训练和分类，并构建形意拳招式指纹库。在线阶段使用深度置信网络对采集数据进行分类，将分类结果与指纹库数据进行匹配，实现对形意拳招式的准确识别。实验结果表明，与CSI-SRC方法和基于传统RSSI模型的方法相比，该方法具有较高的识别精度，并且鲁棒性较好。
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计算机工程. 2020, 46(1): 294-301. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053569准确预测航班客座率有利于处理航班机票超售、座位虚耗等问题，然而传统时间序列预测方法只关注航班近期每日客座率的变化特点，无法同时考虑其他因素的影响，预测效果不够理想。针对该问题，提出一种基于多粒度时间注意力机制的循环神经网络模型MTA-RNN。通过构建多级注意力机制获取航班客座率在不同时间粒度下的时序相关性，同时考虑航班自身属性及节假日等其他因素，得到未来一段时间内的目标航班客座率。在真实历史航班客座率数据集上的实验结果表明，MTA-RNN模型的预测准确率高于ARIMA模型、LSTM模型和Seq2seq模型。
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计算机工程. 2020, 46(1): 302-308. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053446基于深度学习的单声道语音分离需要计算时频掩蔽，但现有语音分离方法中时频掩蔽不可学习，也未将其封装到深度学习中进行优化，通常依赖于维纳滤波法进行后续处理。为此，提出一种基于生成对抗网络的语音信号分离方法。在语音生成阶段引入递归推导算法和稀疏编码器来改进时频掩蔽生成结果，并将生成的语音输入至判别器进行分类，以降低信号源之间的扰动。实验结果表明，与基于深度神经网络的语音信号分离方法相比，该方法的SDR、SIR分离指标分别提高6.2 dB和5.0 dB。
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计算机工程. 2020, 46(1): 309-314. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053116为解决TF-IDF模型表达情感信息不足的问题，提出一种情感Senti模型，通过该模型提取文本中的情感信息，包括句子中积极/消极的情感词、否定词、转折词以及程度副词，考虑标点符号在句子中起到的情感作用，利用情感词典和语义规则提取情感信息，生成相应的情感矩阵。在此基础上，与TF-IDF模型进行拼接，形成混合向量模型。实验结果表明，与只运用TF-IDF模型相比，混合向量模型精确度更高，具有较好的分类效果。
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计算机工程. 2020, 46(1): 315-320. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053230随着城市私家车数量的增加，实时获取停车场信息对减少交通拥堵与无效巡游具有重要意义。为此，在含有不同车型的混合网络下，提出一种基于最小信息丢失概率的停车场信息传输算法BMILP，并在该算法的基础上，设计具有停车需求的私家车处于不同道路模式下获取停车场信息的方法。实验结果表明，与BOPBR算法相比，BMILP算法能够降低停车场信息在传输过程中的竞争概率并缩短信息传输时延。
2025
第51卷 第4期
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