2020年, 第46卷, 第4期 刊出日期：2020-04-15
-
全选|
-
-
计算机工程. 2020, 46(4): 1-10. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0056738多智能体路径规划是一类寻找多个智能体从起始位置到目标位置且无冲突的最优路径集合的问题，针对该问题的研究在物流、军事和安防等领域有着大量的应用场景。对国内外关于多智能体路径规划问题的研究进展进行系统整理和分类，按照结果最优性的不同，多智能体路径规划算法被分为最优算法和近似算法2类。最优的多智能体路径规划算法主要分为基于A*搜索、基于代价增长树、基于冲突搜索和基于规约的4种算法。近似的多智能体路径规划算法主要分为无边界次优的算法和有边界次优的算法2类。基于上述分类，分析各种算法的特点，介绍近年来具有代表性的研究成果，并对多智能体路径规划问题未来的研究方向进行展望。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 11-18. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0055169随着电子设备的增长和电动车辆的普及，保障锂离子电池的安全和稳定成为研究人员的重要课题，其中电池的剩余使用寿命（RUL）为监测电池的手段之一。锂离子电池在其充放电循环期间会经历不可逆过程，可使电池容量持续衰减，最终导致电池故障，为进行合理的充放电管理，满足实际应用中的高可靠性要求，对使用过程中的RUL预测进行研究，介绍对锂电池RUL预测的基于机理模型、基于数据驱动、基于机理模型与数据驱动融合和基于数据驱动的模型融合等4种方法，并讨论基于数据驱动的各RUL预测方法的优缺点，总结并展望未来研究方向和发展趋势。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 19-25. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054989在工业控制系统（工控）与互联网技术深度融合的背景下，有效检测系统是否受到入侵威胁成为保障工控安全的关键。根据工控网络数据高维性和非线性的特点，应用Fisher分值和核主成分分析法对网络数据进行预处理，针对支持向量机参数寻优过程中标准粒子群优化算法易陷入局部最优的问题，提出基于自适应变异的粒子群优化算法SVPSO，进而构建系统入侵检测模型。在标准数据集上的仿真结果表明，与BP神经网络、K最近邻、随机森林和朴素贝叶斯算法相比，基于SVPSO算法构建的检测模型性能较优，检测精度达到98.75%，而误报率仅为1.22%。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 26-32,39. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0055458随着无线网络的快速发展，物联网中频谱资源的高效分配问题亟需解决，为此，提出一种基于信任的频谱资源分配机制TSRA。借鉴拍卖理论建立频谱资源拍卖系统模型，根据信任理论确定用户间的信任关系以缩小客户网络范围，利用属性加密理论保护交易数据。在此基础上，采用改进的蚁群算法为用户合理规划资源分配路径，从而实现频谱资源的多目标分配。实验结果表明，该机制可以为用户的交易数据提供细粒度的保护，且具有较高的社会效益和较低的系统计算与通信开销。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 33-39. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054879在交通领域中，传统的交通时空数据分析方法存在拥堵路口的时空数据相似性检索效率低、可靠性差的问题，从空间场景相似度和动态数据相似度等角度出发，提出一种基于时空分析的交通路口相似度计算方法。该方法由交通路口静态数据模型和动态数据模型构成，路口静态数据模型将交通路口作为空间场景，计算目标路口与数据库路口的空间场景相似度，路口动态数据模型根据路口检测器数据的时间属性，创建时序数据库，在时间维度上对路口动态数据进行切片，计算目标路口与数据库路口在相同时段内的相似度，在此基础上构建路口相似度计算模型，对满足相似检索的路口进行排序，以增强检索结果的可靠性。实验结果表明，与时空索引检索算法相比，该方法能够有效提高交通路口检索的准确性，且具有较强的实用性。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 40-45,52. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054272在基于神经网络的中文命名实体识别过程中，字的向量化表示是重要步骤，而传统的词向量表示方法只是将字映射为单一向量，无法表征字的多义性。针对该问题，通过嵌入BERT预训练语言模型，构建BERT-BiGRU-CRF模型用于表征语句特征。利用具有双向Transformer结构的BERT预训练语言模型增强字的语义表示，根据其上下文动态生成语义向量。在此基础上，将字向量序列输入BiGRU-CRF模型中进行训练，包括训练整个模型和固定BERT只训练BiGRU-CRF 2种方式。在MSRA语料上的实验结果表明，该模型2种训练方式的F1值分别达到95.43%和94.18%，优于BiGRU-CRF、Radical-BiLSTM-CRF和Lattice-LSTM-CRF模型。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 46-52. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054075约束满足问题是经典NP-hard问题，其基本算法是递归形式的回溯算法和弧一致性算法。将弧相容与回溯搜索结合，可以有效降低解空间大小。针对弧相容的维持问题，提出一种新的基于时序计数的传播方案，用于增量更新约束子网。将accumulateRevision和pushRevison作为双向修订的主要方法，以减少修订次数和域过滤变量的数量。实验结果表明，与经典的基于关系的方案和基于变量的传播方案相比，该方案的整体求解速度明显提高，且具有较少的修订时间。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 53-59,69. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054077为提高大数据平台下大规模图例的最大团问题求解效率，提出一种基于并行约束规划的最大团识别算法。通过BMT图划分策略将一个复杂图例分割为若干个可独立计算的子图，并将其分配给Spark集群中的计算节点，每个计算节点采用约束规划方法对分割产生的子问题分别进行建模和求解，实现最大团问题的并行化处理。引入时间预测模型，设计基于任务运行时间预测模型的并行图划分方法，从而有效解决计算节点的负载均衡问题。实验结果表明，与基于BMC图划分策略的最大团并行识别算法相比，该算法具有更高的求解效率，可取得近似线性的加速比。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 60-69. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053661支持向量引导的字典学习算法依据大间隔分类原则，仅考虑每类编码向量边界条件建立决策超平面，未利用数据的分布信息，在一定程度上限制了模型的泛化能力。为解决该问题，提出最小类内方差支持向量引导的字典学习算法。将融合Fisher线性鉴别分析和支持向量机大间隔分类准则的最小类内方差支持向量机作为鉴别条件，在模型分类器的交替优化过程中，充分考虑编码向量的分布信息，保障同类编码向量总体一致的同时降低向量间的耦合度并修正分类矢量，从而挖掘编码向量鉴别信息，使其更好地引导字典学习以提高算法分类性能。在人脸、物体和手写数字识别数据集上的实验结果表明，在大部分样本和原子数量条件下，该算法的识别率和原子鲁棒性均优于K奇异值分解、局部特征和类标嵌入约束等经典字典学习算法。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 70-76,84. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054276电商领域的文本通常不遵循通用领域文本的表达方式，导致传统短语挖掘方法在电商领域文本中的挖掘精度较低。为此，提出一种基于协同训练的电商领域短语挖掘方法。通过基于语义特征的短语分类模型来有效检测电商领域文本中的反序表达，构建协同训练的短语挖掘框架，以降低领域语料中标注训练数据的成本，在此基础上，利用Stacking方法集成统计模型和语义模型的优点，提升模型整体挖掘性能。在淘宝网查询语料上的实验结果表明，相比于ClassPhrase、AutoPhrase方法，该方法具有更高的精度和召回率。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 77-84. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054897传统的文本检索技术主要面向一维文本，难以用于对二维结构数学表达式的检索。针对该问题，通过引入公式描述结构，实现基于运算符信息的数学表达式检索。利用公式描述结构提取算法获取LaTeX数学表达式的节点信息，从而得到公式骨架存储结构。在此基础上，选择运算符值为1的节点及其相关文档建立索引，并通过数学表达式匹配算法得到与输入相似的表达式集合。实验结果表明，该方法能够从519 588个数学表达式中快速、准确地找到相似表达式，并且不受一般运算数的影响。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 85-90,96. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054209在推荐系统中，传统的矩阵分解无法提取用户和物品特征，而神经协同过滤（NCF）在分解模型中增加多层感知器，但不能有效利用用户和物品ID之外的辅助信息。为此，提出一种新的条件卷积方法。通过将物品特征作为输入，将用户特征作为卷积核，达到权值不共享的目的，使得条件卷积具有更强的特征提取和组合能力以及不增加参数量的特性。在此基础上，条件卷积能够融入多种辅助信息进行个性化推荐。实验结果表明，与NCF模型相比，该方法在隐性反馈数据中推荐命中率提升3.11%，在显性反馈数据中评分预测误差降低2.47%。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 91-96. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054056朴素贝叶斯（NB）算法应用于文本分类时具有简单性和高效性，但算法中属性独立性与重要性一致的假设，使其在精确度方面存在瓶颈。针对该问题，提出一种基于泊松分布的特征加权NB文本分类算法。结合泊松分布模型和NB算法，将泊松随机变量引入特征词权重，在此基础上定义信息增益率对文本特征词加权，削弱传统算法属性独立性假设造成的影响。在20-newsgroups数据集上的实验结果表明，与传统NB算法及其改进算法RW，C-MNB和CFSNB相比，该算法可使文本分类的准确率、召回率和F1值得到提升，并且执行效率高于K-最近邻算法和支持向量机算法。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 97-106,122. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053910从时空维度中寻找轨迹相似、时间相近的对象集合，即挖掘移动对象的伴随模式，在基于地理位置的用户行为分析中被广泛使用。然而现有移动对象相似性挖掘算法难以处理时间连续、空间离散、时空相关并且数据量大的时空数据。针对此类数据，设计基于滑动窗口、Apriori性质和贪心选择策略的宽度优先搜索算法，对移动对象伴随模式挖掘问题进行求解。同时结合基于哈希的迭代剪枝算法和基于摘要信息的剪枝算法，设计两层剪枝算法以去除冗余的中间结果。在真实数据上的实验结果表明，与仅使用哈希迭代或摘要信息的剪枝算法相比，该算法的剪枝效率较高，并且能够稳定去除99%以上的冗余数据。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 107-114. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053782用户在现有交互方式下选择最为严重的告警时完全依据其个人偏好，而未考虑处理不同告警所需成本的差异性问题。为此，提出一种基于用户偏好的权重搜索及告警选择方法。挖掘用户对不同严重程度告警的偏好值，针对问题的复杂性建立评估函数，并给出偏好权重的选择策略。对不同告警及其对应的用户偏好权重建立效用函数，确定需优先解决的告警，并在成本约束下完成基于用户偏好的告警选择，提高告警处理效率。实验结果表明，该方法能够合理有效地做出告警选择，与基于背包式和设定阈值的方法相比，其告警选择的表现更优。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 115-122. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054701为满足入侵检测的实时性和准确性要求，通过结合支持向量机（SVM）和K最近邻（KNN）算法设计IL-SVM-KNN分类器，并采用平衡k维树作为数据结构提升执行速度。训练阶段应用增量学习思想并考虑知识库的扩展，分类阶段则利用SVM和KNN算法将待分类数据分成3种情况应用不同的分类策略。基于KDD CUP99和NSL-KDD数据集进行实验，结果表明，IL-SVM-KNN能够区分正常流量和异常流量并准确判断异常流量的攻击类型，其准确率较KNN算法和SVM算法有明显提升，判断攻击类型的准确性高于决策树、随机森林和XGBoost算法，并且较两层卷积神经网络消耗时间更少，资源消耗更低。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 123-128,134. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054476利用网络连接数据可以按照连接的基本特征、内容特征、网络流量特征和主机流量特征进行分组的特点，基于K-means算法，提出一种按照特征分组进行聚类的方法，以高效实现特征约简和数据降维。通过调整聚类参数保留特征分组内的差异信息，使用决策树C4.5算法对降维后的数据进行入侵分类处理。实验结果表明，该方法能够使kddcup99数据集的聚类特征数由41个降为4个，且对网络连接数据的总检测率为99.73%，误检率为0，其中正常网络连接和刺探攻击Probe的检测率均为100%。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 129-134. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054193志愿计算因其开放性、匿名性和动态性得到广泛应用，但同时也对系统的安全性带来挑战。传统认证方式无法满足志愿计算系统的安全性需求，而通过在系统中建立信任机制可以有效解决这一问题。为此，构建一种基于贝叶斯定理的志愿计算系统信任模型VC-trust。依据贝叶斯定理对节点的不确定性行为进行分析预测，根据节点历史交互记录并引入处罚因子和调节函数计算节点信任值，同时利用时间滑动窗口对其进行更新。实验结果表明，在节点行为变化的情况下，VC-trust模型较BTMS模型具有更高的交互成功率。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 135-142,150. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0055801用户在计算机上的行为直接体现在与应用窗口的交互过程中。针对内网安全问题，从应用窗口的使用角度出发，对用户行为进行研究。搭建完全自由的内网环境，采集与分析用户在应用窗口上的行为数据，提取面向异常用户检测与用户变化行为识别的行为特征。通过样本均值分布特性和K-S检验验证了不同用户使用应用窗口的行为存在显著差异，并结合欧氏距离与置信区间，构建异常行为检测算法。实验结果表明，该算法能够有效检测异常用户与识别用户变化行为，准确率分别高达97.4%和94.5%，对于内部威胁防御具有重要作用。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 143-150. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054698公钥密码体制中多数公开审计方案存在证书管理问题，会增加存储负荷和通信成本。为有效验证半可信云中数据的完整性，减少证书管理的额外开销，提出一种无证书的公开审计方案。采用同态技术实现批审计，高效完成多个用户的审计需求，通过ELGamal加密体制对用户身份进行追踪，防止用户的恶意行为。安全性和性能分析结果表明，该方案安全高效，能够抵抗类型Ⅰ和类型Ⅱ敌手攻击，并满足签名不可伪造性和签名用户身份隐私性。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 151-156. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054186为实现网络流量的有效管控，提出一种基于安全套接层（SSL）协议交互字段与多输入最大化单输出隐马尔可夫模型（HMM）的加密应用并行识别方法。将来自客户端或者服务器的单向数据流SSL协议交互阶段的字段作为HMM模型的观测序列，并对所有待识别的加密应用建立HMM模型形成指纹库。在此基础上，利用前向算法计算未知观测序列被识别为HMM模型的概率，选取概率最大HMM模型所对应的加密应用作为识别结果。实验结果表明，与传统应用识别方法相比，该方法对典型加密应用具有更好的识别效果及鲁棒性。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 157-161,182. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054238软件定义网络（SDN）作为新型网络架构模式，其安全威胁主要来自DDoS攻击，建立高效的DDoS攻击检测系统是网络安全管理的重要内容。在SDN环境下，针对DDoS的入侵检测算法具有支持协议少、实用性差等缺陷，为此，提出一种基于深度信念网络（DBN）的DDoS攻击检测算法。分析SDN环境下DDoS攻击的机制，通过Mininet模拟SDN的网络拓扑结构，并使用Wireshark完成DDoS流量数据包的收集和检测。实验结果表明，与XGBoost、随机森林、支持向量机算法相比，该算法具有攻击检测准确性高、误报率低、检测速率快和易于扩展等优势，综合性能较好。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 162-168. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054313现有基于卷积神经网络（CNN）的恶意代码分类方法存在计算资源消耗较大的问题。为降低分类过程中的计算量和参数量，构建基于恶意代码可视化和轻量级CNN模型的恶意软件家族分类模型。将恶意软件可视化为灰度图，以灰度图的相似度表示同一家族的恶意软件在代码结构上的相似性，利用灰度图训练带有深度可分离卷积的神经网络模型MobileNet v2，自动提取纹理特征，并采用Softmax分类器对恶意代码进行家族分类。实验结果表明，该模型对恶意代码分类的平均准确率为99.32%，较经典的恶意代码可视化模型高出2.14个百分点。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 169-176. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0055179为解决全带宽跳波束卫星通信系统中的干扰问题，提出一种基于波束分簇的跳波束图案优化方法。以各波束请求量占系统可提供资源的比例为时隙分配依据，在满足相对公平的前提下提高系统总容量，推算距离门限值，当波束间距离大于该门限时，干扰对于信号质量的影响可忽略不计，从而达到规避干扰的目的。仿真结果表明，与传统多波束系统相比，该资源分配方法可使系统容量提升24.6%，消除系统干扰对信号质量的影响，改善跳波束图案的时隙连续性。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 177-182. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054253树型防碰撞算法在标签数目过多的情况下，由于树的深度过深导致标签识别效率低。为此，提出一种基于伪ID码的树型防碰撞算法。阅读器利用标签数量预测算法，检测出识别范围内未识别标签的大致数量并发给其标签。标签根据数量随机生成一个数字，作为自己的伪ID码。阅读器依次查询伪ID码，若发生碰撞，则利用碰撞跟踪树算法进行识别，在识别标签的过程中通过伪ID码降低查询树的深度，提高标签的识别效率。理论分析和仿真结果表明，与CTT算法和QT算法相比，该算法吞吐率分别提高了15%和74%，并且能够有效加快标签的识别速度，减少时隙总数。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 183-188,197. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0055050为优化网络功能虚拟化中服务功能链的设计和映射过程，提高物理资源利用率，提出一种基于虚拟网络功能（VNF）组合的服务功能链设计及映射算法A-VNFC。使用整数线性规划（ILP）模型，在小规模物理网络中求出目标函数总带宽消耗（TBC）的最优解，寻找可组合的VNF，并利用VNF决策树检查所有组合策略，通过迭代和优化降低TBC。仿真结果表明，A-VNFC算法可在不同场景下有效降低带宽消耗，其TBC数值接近ILP模型获得的最小带宽消耗值。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 189-197. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054900无线传感器网络存在能耗不均的问题，且Sink节点周围的"热"节点会因负载重而过早死亡。针对该问题，提出一种改进蚁群的能量优化路由算法。在节点分布过程中，采用距离带、限制搜索角和距离因子相结合的方法降低节点能量消耗，同时引入激励机制，剔除优选路径上"热"节点中剩余能量较低且路径较长的节点，利用能量充足且跳数较少的节点来均衡"热"节点的传输任务。在此基础上，以一种包含能量因子的伪随机比例规则优化概率转移函数，降低"热"节点失效的概率，增强算法的寻优能力，避免过早陷入局部最优。仿真结果表明，该算法可有效均衡网络能耗，与IEEABR和IARA算法相比，其网络生存周期更长。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 198-205. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054300在现有基于信道状态信息的室内无源定位方法中，取样点的选取对指纹库的特征匹配准确率以及定位精度具有较大影响。根据WiFi信号的传输特性和信道的衰落特征，提出一种30°；角同心圆环形取样法。离线阶段，按照同心圆对检测区域实现环形划分并每隔30°；进行一次取样，运用主成分分析算法提取差异化信号特征并构建指纹库。在线阶段，通过陆地移动距离算法进行入侵检测，当检测到有人存在时，利用改进的支持向量回归算法并引入高斯核函数对数据进行特征匹配，最终实现人员的精确定位。实验结果表明，与CSI-MIMO、FIFS方法相比，该方法定位精度更高，定位误差更小。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 206-212,235. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054561为解决超宽带无线传感器网络（WSN）存在的链路稳定性较差、数据传输遇阻等问题，提出一种基于病毒-抗体免疫博弈机制的超宽带WSN链路稳定算法。对节点所在区域进行均匀分割，通过设计覆盖划分方法并结合距离及剩余能量因素来优化分割区域，从而降低链路抖动概率。引入免疫算法，根据链路-节点之间的抗体特性来构建病毒-抗体免疫博弈机制，以优化节点及链路聚类效果，并通过病毒-抗体训练改善节点与链路间的数据交互特性，从而提升链路质量及区域传输性能。基于能量-跳数均衡方法，设计多参数判定机制，评估区域节点与sink节点的链路连通性能，提高算法的链路拥塞控制能力。在此基础上，利用PSK预发射方法的频域正交特性，对区域节点逐个设定发射频率，最大限度地降低因频率干涉而导致的链路抖动现象。仿真结果表明，与LEACH、LMS-A算法相比，该算法链路稳定性更高，网络稳定运行时间更长，拥塞发生频率更低。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 213-219. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054066在无线传感器网络中，由于传感器节点的带宽、功率、计算能力有限，传统的集中式方案难以区分海量数据中的异常数据。为解决此问题，提出一种基于多层分布式无线传感器网络的异常数据检测方案。在节点层级采用K-Means++算法对数据进行聚类，执行簇合并算法以减少数据传输量，在网关节点执行基于KNN的异常簇检测算法，将正常簇信息返回至底层节点进行局部检测，从而区分异常数据。在高斯数据集与IBRL数据集上的实验结果表明，该方案检测率高于98%，且能显著降低通信消耗。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 220-227. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054582针对使用高斯混合模型的图像先验建模中分量数目难以扩展的问题，构建基于狄利克雷过程的可扩展高斯混合模型。通过聚类分量的新增及归并机制，使模型复杂度根据数据规模自适应变化，从而增强先验模型结构的紧密度，以提升其可解释性。此外，对高斯混合模型的推理过程进行优化，给出一种基于批次处理方式的可扩展变分推理算法，求解图像去噪中所有隐变量的变分后验分布，实现先验学习。实验结果表明，该模型在图像去噪任务中较EPLL等传统去噪模型能够取得更高的峰值信噪比，去噪效果更佳，验证了该模型的有效性。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 228-235. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054581面部表情迁移是计算机视觉角色动画领域的关键技术，但现有面部表情迁移方法存在生成表情不自然、缺乏真实感、迁移模型复杂以及训练难度大等问题。为此，构建一种基于条件生成式对抗网络的面部表情迁移模型。通过设计域分类损失函数指定表情域条件，使单个生成器学习多个表情域之间的映射，同时利用模型生成器和判别器之间的条件约束与零和博弈，在仅训练一个生成器的情况下同时实现7种面部表情迁移。实验结果表明，该模型能够有效进行面部表情迁移并且鲁棒性较强，其生成的面部表情较StarGAN模型更自然、逼真。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 236-240,246. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054665为保证SAD算法的立体匹配效率，提高匹配精度，提出一种融合边缘特征的立体匹配算法Edge-Gray。通过边缘计算得到边缘特征图，在进行匹配的过程中，根据当前点与领域点的差值确定匹配窗口大小和匹配源图，在此基础上进行视差优化得到视差图。实验结果表明，与传统的SAD算法相比，Edge-Gray算法的平均误匹配率较低，对于边缘较多的Cones图像立体匹配效果较好，其误匹配率可降低10.52%。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 241-246. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054319测量矩阵是压缩感知理论中的重要组成部分，其将直接影响原始信号的重构精度。针对常用测量矩阵重构精度较低的问题，构造一种基于马尔科夫链的随机测量矩阵。利用马尔科夫链的随机性生成M个随机数，将随机数按照规则分别映射为-1和1后作为M×M维对角矩阵的元素，采用马尔科夫链生成M×（N-M）个随机数并按照规则分别映射为0和1，构成包含0和1元素的M×（N-M）维矩阵，并将这两部分矩阵相结合形成M×N的测量矩阵。仿真结果表明，该矩阵结构简单，相比常用测量矩阵和基于奇异值分解的Toeplitz结构矩阵重构精度得到明显提升，并且减少了运算量与存储空间。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 247-252,259. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054245针对传统语义分割网络速度慢、精度低的问题，提出一种基于密集层和注意力机制的快速场景语义分割方法。在ResNet网络中加入密集层和注意力模块，密集层部分采用两路传播方式，以更好地获得多尺度目标，并使用分组卷积减少计算量。同时在特征提取网络中加入注意力模块，以减少精度损失。实验结果表明，该方法在保证分割精度的前提下提升了分割速度，在Cityscapes数据集上得到了81.5%的MIOU，速度为42.3 frame/s，在ADE20K数据集上得到了61.8%的MIOU，速度为27.9 frame/s。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 253-259. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0056382为更好地提取烟雾图像的全局特征，提出一种基于膨胀卷积和稠密连接的烟雾识别方法。依次堆叠膨胀率不同的膨胀卷积，扩大卷积核的感受野，使得卷积核能够感知更广泛的烟雾图像区域，在不同膨胀卷积层之间设计稠密连接机制，促进卷积层之间的信息流通，实现烟雾图像局部特征和全局特征的融合。在此基础上，构造应用于烟雾识别的深度卷积神经网络，并在训练样本和标签的凸组合上完成训练以增强模型的泛化能力。实验结果表明，与AlexNet、VGG16等方法相比，该方法具有较好的烟雾特征表达能力，能在提高烟雾识别效果的同时，减小模型尺寸效果，其实用性较好。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 260-265. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054626由于可见光图像和红外图像的成像原理不同，可见光图像的行人检测算法难以直接应用于红外图像中。为此，提出一种基于多级梯度特征的红外图像行人检测算法。使用改进的图像显著性检测算法提取红外图像的关键区域，应用质心重定位的滑窗算法快速定位其中的高亮区，采用Zernike矩判断图像的对称性及与行人特征的相似性，通过基于边缘信息输入的卷积神经网络模型逐级缩小判定范围。在OTCBVS红外图像行人数据集上的实验结果表明，与稀疏表示算法相比，该算法的检测准确率较高。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 266-272. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0056246由于在某些特殊场景中获取深度线索的难度较高，使得已有3D内容生成方法的应用受到限制。为此，以显著图代替深度图进行2D-3D转换，提出一种3D内容生成方法。使用全卷积网络（FCN）生成粗糙的显著图，通过条件随机场对FCN的输出结果进行优化。实验结果表明，该方法可以解决现有方法中因使用低等级特征进行视觉注意力分析而导致显著图质量不高的问题，且能够生成具有良好视觉效果的3D内容。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 273-278,286. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053998目前二阶多智能体系统尚未明确给出自适应参数的确定方法，且系统的收敛速度较慢。为在实际应用中预测飞行器多智能体系统下一时刻的状态并提高收敛速度，提出一种参数自适应的一致性算法。将当前智能体间位置和速度的差值作为一致性协议的反馈参数，研究固定拓扑和切换拓扑情形下二阶多智能体系统的有限时间一致性问题，构造Lyapunov函数，同时利用LaSalle不变集原理和齐次理论，得到系统在有限时间内达到稳定的条件，实现对不同飞行器输入状态的自适应调节。仿真结果表明，该算法能够保证多智能体系统在有限时间内实现一致跟踪，且收敛速度较快。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 279-286. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054360针对流域重金属生态风险评价缺乏实时、有效的方法和监测技术的现状，利用遥感和气象数据构建合理、准确的评估模型监控决策流域环境状况，采集和收集研究区域流域内的气象遥感以及土壤重金属数据，并结合Hakanson潜在生态风险指数，构建流域重金属生态风险评估系统模型。运用Microsoft Visual Studio 2013、ArcGIS等开发平台以及WebGIS技术完成B/S架构系统开发，实现对流域生态环境的远程评估管理。应用结果表明，该系统实现了研究区域重金属含量分析、生态风险等级划分及评价等功能，能够提高研究区生态风险评价的实时性和数据积累结果分析的准确性。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 287-293,300. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054605目前公共场所人群异常行为检测的异常种类检测准确率较低，且多数对突然奔跑等部分异常行为无法识别。为此，提出一种基于YOLO_v3与稀疏光流的人群异常行为识别算法，通过检测小团体异常为群体异常预警与采取相应的应急措施提供充足的时间。为方便定位异常发生区域，将视频分割为多个子区域，通过获取子区域的图像样本进行诱发群体异常的小团体异常检测，利用改进YOLO_v3神经网络对传统算法较难检测行人持棍、持枪、持刀与面部遮挡等异常进行检测，在未检测到上述异常诱因时，使用稀疏光流法获取人群平均动能与运动方向熵，将得到的特征数据通过PSO-ELM进行分类，区分正常行为与同向突散或无规则突散。实验结果表明，与现有同类算法相比，该算法能有效检测行人持械与面部遮挡等小团体异常，并且定位异常发生区域的准确率达到98.227%。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 294-300. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054599输电线路安全是电网安全稳定运行的前提，但是鸟类对输电线路造成的危害直接威胁到输电线路的安全运行。为解决传统驱鸟器启停策略的弊端，提出基于YOLO v3算法的输电线路鸟类检测模型。通过输电线路监控装置获取图像数据，使用残差模块提取图像的深层次特征，采用多尺度目标检测策略来保证鸟类的检测效果。实验结果表明，在输电线路鸟类检测任务中，该模型准确率可以达到86.75%，检测速度达到47 frame/s，可以精确实时地检测出输电线路周围的鸟类数目，并验证了该模型在雨天、雾天、抖动情况下具有较强鲁棒性，可以保障输电线路的安全、稳定运行。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 301-308,315. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0053149多元网络通常是指节点之间存在多种维度链接关系的图结构。多元网络链接预测算法在构建相似度指标时，多数仅考虑单一维度网络的拓扑结构属性，未挖掘不同维度子网络之间存在的关联，影响链接预测的效果。针对该问题，提出一种基于多元全局节点影响力识别指标MPR的多元网络链接预测算法。通过定义一个多维度节点影响力排序指标MPR，度量多元网络空间中影响力较大的节点，并把影响力排名函数转化为潜在节点对之间的相似度得分，从而应用到多元网络链接预测场景中。在2个真实多元网络数据集上的实验结果表明，该算法的预测效果优于PR、EDC、ANC等对比算法，且具有较好的稳定性。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 309-315. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054160目前壮语智能信息处理研究处于起步阶段，缺乏自动词性标注方法。针对壮语标注语料匮乏、人工标注费时费力而机器标注性能较差的现状，提出一种基于强化学习的壮语词性标注方法。依据壮语的文法特点和中文宾州树库符号构建标注词典，通过依存句法分析融合语义特征，并以长短期记忆网络为策略网络，利用循环记忆完善部分观测信息。在此基础上，引入强化学习框架，将目标词性作为环境反馈，通过特征学习不断逼近目标真实值。实验结果表明，该方法可缓解词性标注模型对训练语料库的依赖，能够快速扩大壮语标注词典的规模，实现壮语词性的自动标注。
-
计算机工程. 2020, 46(4): 316-320. https://doi.org/10.19678/j.issn.1000-3428.0054556在基于深度学习的语音增强模型中，长短时记忆网络能较好地解决序列语音增强问题，但该模型在处理大规模含噪语音数据时存在训练速度缓慢的问题。为此，提出一种基于准循环神经网络的语音增强方法。利用门函数和记忆单元确保含噪语音序列上下文的相关性，门函数的计算不再依赖上一时刻的输出，且该模型在含噪语音序列的输入和门函数的计算中都引入矩阵的卷积运算，使模型可以同时处理多个时刻的语音序列信息，从而增强模型并行计算的能力。实验结果表明，与长短时记忆网络相比，该方法能在保证语音增强性能的前提下，有效提高网络模型的训练速度。
2024
第50卷 第4期
第50卷 第4期
(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
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