2012年, 第38卷, 第10期 刊出日期：2012-05-20
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计算机工程. 2012, 38(10): 1-4.现有的煤矿安全评价方法不能根据煤矿的具体情况给出客观评估。针对该问题，提出一种基于计算实验的煤矿安全评价方法。采用探索性分析法制定实验方案，利用Agent建模技术构建仿真环境。实例分析表明，该方法以现场安全状况为实验参数，模拟事故可能的发生过程，专家可根据仿真结果对煤矿安全状况做出较客观的分析及评估。
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计算机工程. 2012, 38(10): 5-8.针对蜂窝系统中D2D通信和蜂窝通信模式下的资源共享问题，提出一种基于信噪比均衡的资源分配算法。在优化所有用户接收干扰功率和均衡所有用户信噪比的基础上，建立以最大化系统总吞吐量为目标的凸优化问题。利用拉格朗日乘数法求解凸优化问题，得到闭式解。仿真结果表明，该算法能提高D2D链路与蜂窝链路的信噪比及系统总吞吐量。
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计算机工程. 2012, 38(10): 9-13.针对分水岭算法预处理阶段的标记提取问题，提出一种基于人类视觉特性的梯度骨架标记提取算法。通过标记梯度图像的谷点组成贯通整幅梯度图像的骨架，在不同彩色空间中根据背景亮度自动选取阈值，并从骨架中剔除大于该阈值的鞍点，使骨架离散为各自连通的小骨架群，将每个小骨架作为独立标记。实验结果表明，该算法能够解决传统算法参数选取困难的问题，在抑制分水岭算法过分割边缘的基础上获得更好的分割结果。
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计算机工程. 2012, 38(10): 14-17.为解决传统尺度不变特征变换(SIFT)算法在光照变化和遮挡的情况下，不能快速准确跟踪目标的问题，提出一种采用粒子滤波和SIFT建立目标模型的方法，利用粒子滤波预测目标在当前帧中可能的位置。计算目标可能存在的区域SIFT特征点，构建特征描述向量，进行目标匹配。根据目标模型和目标候选区域中SIFT特征点的匹配情况，在跟踪过程中更新特征描述向量，实现目标跟踪。实验结果证明，该算法可提高目标检测和跟踪的速度以及准确性。
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计算机工程. 2012, 38(10): 18-21.在Web服务认证调用过程中，现有基于公钥基础设施(PKI)的签名机制在保证安全声明标记语言(SAML)断言的安全传递时会显著降低SOAP消息的传输效率。为此，提出基于身份聚合签名的SAML路径验证协议IBSPV，通过缩短签名值和验证公钥的长度，加快 SOAP消息的传输速度。在随机预言模型下分析证明IBSPV具有保证SAML断言的完整性、源不可伪造性以及传递路径不可篡改和抗 重放攻击等安全特性。通过比较IBSPV签名与PKI签名的断言长度，证明IBSPV协议具有更高的传输效率。
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计算机工程. 2012, 38(10): 22-26.Multi-RANSAC、RHT等方法难以有效实现多模型估计。为此，提出一种基于模型聚类的多模型估计方法。将数据点描述为所属模型的倾向集，把倾向集间的Jaccard距离描述为数据点的一种属性，基于该属性使用改进的Cobweb算法进行聚类。该方法无需预知模型数目和参数变换，可有效克服漏检、交叉模型误检等情况。实验结果表明，该方法具有高效、高精度等优点，适用于消隐点检测、相机自标定等领域。
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计算机工程. 2012, 38(10): 27-30.机械控制难以满足目前汽车电子业对实时性和安全性的要求。为此，提出一个基于FlexRay总线的线控转向系统设计方案，给出转向盘模块、执行器模块及通信网络的结构及软硬件实现方法。通过引入从电子控制单元，减轻主电子控制单元的负荷，从而更好地实现转向控制。实验结果证明，该设计方案满足系统的实时性要求。
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计算机工程. 2012, 38(10): 31-33.在卫星数传调度研究中，待调度方案形成后，通常不做任务调整，但实际中会有应急情况出现。为解决该问题，提出一种任务调度模型。将卫星数传任务分为常管任务和应急任务，建立应急任务模型，设计其调度算法，具体包括调度顺序的确定、初始调度方案的调整以及调度流程。实验结果表明，该算法能保证应急任务的优先级之和最大，同时保持原方案的稳定性。
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计算机工程. 2012, 38(10): 34-37.研究UML活动图多态性测试用例的生成方法。形式化定义活动图，结合由类图、OCL约束和Liskov替换原则确定的多态性方法类集，扩展活动图中含多态信息的节点，得到多态扩展活动图。利用测试路径构造方法和覆盖准则，对多态扩展活动图进行遍历，生成测试用例。实验结果表明，该方法能生成含多态性信息的测试用例，提高测试覆盖度。
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计算机工程. 2012, 38(10): 38-40.研究数据标准化处理对语义关系相似度计算的影响。从大规模文本语料中提取词法模式，生成词对-词法模式矩阵，利用3种数据标准化方式对矩阵数据进行处理，通过规律学习方法对隐含语义关系相似度进行计算。实验结果表明，不做数据标准化、z-score标准化、范围标准化、熵加权标准化处理的分类准确率分别为0.87、0.89、0.95、0.96。
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计算机工程. 2012, 38(10): 41-44.提出社会群体角色本体的知识获取方法、建模方法和本体表示方法，包括社会群体、社会群体角色、社会群体角色动作、社会群体角色关系、社会群体角色关系公理等相关知识的获取方法。采用模板技术对社会群体角色本体进行建模，运用框架语言描述本体，实现社会群体角色本体中的公理获取及自动生成。
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计算机工程. 2012, 38(10): 45-47.针对军事网格应用及工作流的特点，提出一种基于网格工作流分割的调度算法。采用基于有向无环图的工作流建模方法，对网格工作流的相关概念进行形式化定义。在确定基本工作流之间的复合关系后，对网格工作流中的任务实施调度。实例结果表明，该算法能减少网格工作流的任务执行时间，具有较好的调度性能。
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计算机工程. 2012, 38(10): 48-50.针对虚拟计算资源繁多、分布广泛和动态变化的特点，提出一种基于拓扑相关组的资源协同发现模型。采用前缀匹配的路由机制，使同一应用所需的各资源之间的逻辑连接与网络底层拓扑相一致，确保查询到的资源尽可能与用户节点相邻，从而实现关联资源的发现。实验结果表明，该模型能提高资源协同发现的效率。
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计算机工程. 2012, 38(10): 51-53.研究预定数据链规模的单纯型连续近邻链(SCNNC)查询问题，基于Hilbert曲线，提出SCNNC_H_SS算法，将已处理过的数据点从数据集中进行剔除，可减少大量冗余计算。为对SCNNC进行动态维护和更新，提出SCNNC_H_CS算法。理论分析和实验结果表明，在数据集和待查近邻链的规模较大时，相比基于传统树索引结构的方法，该算法具有更高的查询效率。
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计算机工程. 2012, 38(10): 54-56.引入Windows实时操作系统，提出一种基于Matlab的复杂控制系统软件开发方法。研究Matlab/RTW自动生成代码到目标软件应用过程中代码的提取、修改和移植等关键技术，实现复杂控制系统从全数字仿真到半物理仿真，再到产品级嵌入式控制软件的一体化开发流程。某微型涡轮发动机电子控制器的仿真结果验证了该开发方法的可靠性和高效性。
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计算机工程. 2012, 38(10): 57-59.提出一种基于蜕变关系的多路径覆盖测试数据生成方法。在多路径测试数据进化生成过程中，对于已生成的测试数据，利用被测程序的蜕变关系衍生新的测试数据，以新数据为输入执行被测程序，如果穿越的路径是未找到测试数据的目标路径，则该路径的测试数据同时被生成，从而提高多路径覆盖测试数据的进化生成效率。在典型三角形分类基准测试程序中的应用结果验证了该方法的有效性。
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计算机工程. 2012, 38(10): 60-62.软件体系结构描述系统的高层结构和行为特征，其动态描述常被用来指导软件的分析和测试。基于此，提出一种软件体系结构级的测试路径覆盖方法。利用化学抽象机描述软件体系结构并导出与其对应的DAG图，表达软件体系结构的动态特征。根据基本路径覆盖准则及测试序列生成算法，生成测试路径。以C/S体系结构为例验证该方法的正确性和有效性。
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计算机工程. 2012, 38(10): 63-66.针对话题分类文本训练集少、主题相似度大的特点，提出一种基于关联规则和粗糙集的话题特征提取方法。在向量空间模型的基础上，采用挖掘关联规则的方式生成规则集与文本主体，通过调节事务主体的最小支持度与最小置信度查找不同颗粒层次的话题，利用粗糙集理论对词语特征与关联特征进行属性约简。实验结果表明，该方法能提取文本集中描述的评论主题，具有较高的话题分类准确率。
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计算机工程. 2012, 38(10): 67-69.提出一种基于知网的中文短信文本词汇链抽取方法。根据知网的语义关系，利用相同语义类给出上下文词汇项信息，构造多条词汇链，表达短信文本的多条叙事线索，从中抽取富含短信文本信息的词汇链，表达短信文本的语义信息，采用词汇链的关键词集合进行文本分类。实验结果证明，该方法的抽取准确率较高，文本分类速度较快。
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计算机工程. 2012, 38(10): 70-73.针对民航客户行为数据的复杂性，运用数据挖掘中的DBSCAN聚类技术，结合核映射机理，提出一种基于核的DBSCAN算法，用于实现民航客户的细分。实验结果表明，该方法能突出客户之间的行为特征差异，降低聚类结果的混乱性，且其聚类纯度比原DBSCAN算法约提升30%。
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计算机工程. 2012, 38(10): 74-76.针对加权复杂网络中的节点重要度评估问题，提出一种改进的基于凝聚度的节点重要度评估方法。综合考虑节点的连接特性对节点重要度的影响，引入节点连边的重要度评估，将节点的重要度表示为节点自身重要度与其连边重要度的加权和，通过调节加权比例系数，分析节点连边重要度对节点重要度排序及节点相对重要性的影响。算例分析结果验证了改进方法的可行性和有效性。
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计算机工程. 2012, 38(10): 77-79.针对多目标跟踪易产生网络冲突与超声波传感器之间的干扰问题，搭建多目标实时跟踪及反馈控制平台，提出一种有效的传感器节点调度策略。对于网络中分布式的异步测量问题，研究扩展卡尔曼滤波定位算法，实现多目标实时定位跟踪。实验结果表明，该策略有效避免多目标跟踪造成的超声波测量干扰和网络冲突，实现机器人网络化实时反馈控制和多机器人协同控制。
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计算机工程. 2012, 38(10): 80-82.在单载波无线Mesh网络(WMN)中，网络拥塞是影响系统性能的一个重要因素。为此，提出一种跨层拥塞反馈算法，通过拥塞反馈将不同协议层作为一个整体架构进行优化设计。各层利用本地信息进行分布式计算完成个体优化，即在传输层、网络层、链路层、物理层分别优化拥塞控制、路由策略、MAC调度、AMC模式，以达到整体性能优化的目的。仿真结果表明，该算法能降低拥塞率，且其吞吐量相比传统IEEE802.11 TCP提升约18%。
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计算机工程. 2012, 38(10): 83-85.针对DCMPH算法不能合理选择连接路径的问题，提出一种改进的满足时延限制的多播路由算法。该算法对不能用最小代价路径连接到多播树上的目的节点，求出其到多播树上所有节点的最小时延路径，再从中选出一条能满足时延限制的费用最小的路径，添加到多播树上。实验结果表明，与DCMPH算法相比，该算法构造多播树的代价更低。
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计算机工程. 2012, 38(10): 86-88.分析Xenomai平台下实时通信的要求，提出一种基于以太网的实时通信解决方案。将以太网网卡驱动从Linux内核迁移至 Xenomai实时内核，采用时分多址的介质访问控制机制，对各个节点的数据帧发送时刻进行控制，利用多路分解方法解决线程和数据包的优先级倒置问题，采用零拷贝技术减少数据包穿越协议栈时的复制次数。实验结果表明，该方案能实现Xenomai平台下任务间的实时网络通信。
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计算机工程. 2012, 38(10): 89-91.多部电台同址同时工作会产生大量的互调信号，影响系统的正常工作。针对该问题，提出一种互调干扰抑制优化算法。使用遗传算法构建新的适值函数，对同址通信系统进行频率优化配置以抑制互调干扰。比较不同的适值函数，仿真结果表明，采用互调信号与工作频率的最小距离作为适值函数，可以快速实施频率配置优化，实现干扰抑制，避免互调信号对系统的影响。
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计算机工程. 2012, 38(10): 92-94.为提高认知无线电中的系统吞吐量，保证频谱分配的公平性，提出一种基于服务质量(QoS)分级的频谱分配策略。建立模糊综合判决模型，根据认知用户的业务类型判别其QoS级别，应用CMSB信道分配算法进行频谱分配。仿真实验结果表明，该频谱分配策略能在满足认知用户QoS需求的同时，保证较高的系统吞吐量和接入公平性。
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计算机工程. 2012, 38(10): 95-98.大型传感器网络部署的关键是在能量消耗最小的前提下激活传感器节点以获取有价值信息，这要求在效用函数事先不可知的情况下通过分布式方式选择正确的传感器节点。为此，提出一种分布式在线贪心算法。以效用函数满足子模性的自然报酬递减特性为前提，在模型未知的情况下，通过在线学习方式优化目标函数。实验结果表明，该算法的收敛性近似于传统的集中式方法，且在运行中所需的通信消息量较少，适用于大型网络传感器节点的部署。
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计算机工程. 2012, 38(10): 99-101.针对无线传感器网络寿命受节点能量制约的问题，提出基于节点生存时间的节能算法。根据节点接收、发送和处理数据后的剩余能量，给出节能算法中“轮”的概念，以已有阈值函数为基础进行改进，簇首选举利用改进阈值函数得到该簇最佳簇首节点，从而延长节点生存时间，使簇首以较低能耗延长其轮回周期。仿真结果表明，该算法能有效降低节点死亡速度，延长网络寿命。
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计算机工程. 2012, 38(10): 102-104.为防止矢量数据在Oracle Spatial的存储过程中被非法访问，设计一个独立于Oracle的加密系统。以字段作为粒度，利用3DES算法加密空间字段，以确保对矢量数据加密后不会增加额外的存储空间。并提出一种基于DES的R树加密方法，以结点为粒度，采用“重叠”的方式对空间索引进行加密，由此保证加密后R树的完整性，降低每次查询时需要解密的数据量。实验结果证明，该加密系统可以实现对空间数据的透明加/解密，适用于各种基于Oracle的地理信息系统应用，并提供灵活、高效的安全保护。
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计算机工程. 2012, 38(10): 105-107.异构网络的融合使网络安全问题更加复杂，独立式的安全机制已不再有效。为此，针对复杂异构网络的传染性和主要的外部网络攻击，提出一个基于人体免疫系统相关原理的异常检测机制，使异构网络中的各网络实体协同工作，检测网络攻击造成的网络异常。模拟实验结果证明，该异常检测机制能有效识别拒绝服务、分布式拒绝服务和蠕虫病毒等网络攻击。
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计算机工程. 2012, 38(10): 108-110.提出一种基于域名信息的钓鱼URL探测方法。使用编辑距离寻找与已知正常域名相似的域名，根据域名信息提取域名单词最大匹配特征、域名分割特征和URL分割特征，利用上述特征训练分类器，由此判断其他URL是否为钓鱼URL。在真实数据集上的实验结果表明，该方法钓鱼URL正确检测率达94%。
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计算机工程. 2012, 38(10): 111-113.可以抵抗功率分析攻击的椭圆曲线密码算法往往效率较低。针对该问题，将等功耗编码的思想应用到椭圆曲线密码标量乘法运算过程中，通过消除标量乘运算中的功耗差异，掩盖相关密钥信息，达到抵抗功率分析攻击的目的。理论分析结果表明，与二元法抗功耗攻击算法和NAF窗口法抗功耗攻击算法相比，改进算法的执行效率较高。
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计算机工程. 2012, 38(10): 114-116.密文策略属性基加密机制大多采用单授权机构，单授权中心管理和分发所有用户的属性密钥，易造成系统瓶颈，且系统要求单授权中心完全可信，因此难以满足分布式应用的安全需求。为此，提出一种多属性机构的密文策略属性基加密方案，其中授权机构只能为其权限内的属性分发相应密钥，相互间不能通信。采用一个中央机构为用户生成随机公钥，通过植入随机化参数抵抗合谋攻击。理论分析结果表明，该方案保留了CP-ABE机制中访问控制的易表达性，且降低了单授权中心的负担和安全风险。
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计算机工程. 2012, 38(10): 117-119.针对LLH协议不能抵抗伪装攻击的问题，提出一个改进的基于签密的认证密钥协商协议。在计算性Diffie-Hellman问题假设下，利用椭圆曲线密码体制将认证与会话密钥相结合，由此实现协议的双向认证和密钥确认，增强协议的安全性。理论分析结果表明，该协议具有强安全特性，可以抵抗伪装攻击。
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计算机工程. 2012, 38(10): 120-122.提出一个基于身份和密钥封装机制的加密方案，采用对称加密技术实现信息的高效加密解密，利用基于身份的密码算法传递对称密钥。该方案扩展了标准模型下可证明安全的选择密文攻击的加密方案，其安全性规约为判定性Diffie-Hellman假设。分析结果表明，该方案对抵抗自适应选择密文攻击是不可区分的。
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计算机工程. 2012, 38(10): 123-124.基于双线性映射，结合指定验证者签名和代理签名的优点，提出具有指定验证者的无证书代理签名方案。该方案无需使用公钥证书，可以解决基于身份签名方案固有的密钥托管问题，保护签名者的私人信息，并允许在原始签名者无法进行签名时由代理签名者进行签名。理论分析结果表明，该方案能够满足指定验证者代理签名的安全要求，具有较高的效率。
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计算机工程. 2012, 38(10): 125-127.在简单对象访问协议(SOAP)中，若时间戳签发机构(TSA)存在欺诈行为，协议的安全性就无法保证。针对该问题，提出基于二次数字签名的SOAP时间戳协议TPSS。TSA在签发时间戳时会留下不可否认的证据，其他实体可通过该证据检验时间戳的真实性，由此规范TSA的行为。在Hulft 7系统中的应用结果证明，利用该协议可有效规范TSA和发送方的行为，建立更加安全、稳定的网络传输机制。
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计算机工程. 2012, 38(10): 128-130.研究被控对象无人驾驶车，基于预瞄控制思想，设计一种无人驾驶车路径跟踪控制器，将控制器分为预瞄控制和补偿控制两部分，预瞄控制模拟驾驶员在驾驶车辆过程中对前方的道路环境信息进行预瞄，根据道路曲率程度决定方向盘转向，补偿控制是对车辆遇到干扰偏离原车道的纠正。仿真实验结果表明，该控制器能够保证无人驾驶车准确跟踪各种参考路径，且具有较好的鲁棒性。
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计算机工程. 2012, 38(10): 131-133.传统智能监控系统在阳光下进行测试时，阴影对检测结果影响较大。为此，提出一种用于视频的阴影去除算法，该算法用阴影的光亮、RGB和色差等物理特性得到初步去除阴影的目标结果，运用形态学方法扩充和完善目标，在获得目标的真实边缘和膨胀方向基础上，利用灰度、纹理和梯度的相似性对目标进行扩充。实验结果表明，该算法的平均正确率从68.47%提高到89.17%。
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计算机工程. 2012, 38(10): 134-136.在研究归一化最小均方误差(NLMS)算法的基础上，提出一种基于指数函数的变步长LMS算法。通过建立误差 和步长 的函数关系，实时调整步长，并对输入信号完成时域信号解相关，解决稳态失调系数与收敛速度的矛盾。仿真实验结果证明，该算法与传统LMS算法、SVS_LMS算法、NLMS算法以及双曲正切变步长LMS算法相比，具有更高的收敛速度和较小的稳态失调系数。
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计算机工程. 2012, 38(10): 137-140.BDI模型缺乏对思维过程及预测能力进行形式化描述。为此，通过引入预测因素，对BDI模型进行扩展，给出BDIP模型结构及其扩展公理、语义及决策行为，证明模型的可靠性和完备性，并形式化表示决策过程及决策算法。应急疏散决策的应用实例表明，与BDI模型相比，该模型能够准确表示Agent的意图形成过程，为意图确定提供依据。
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计算机工程. 2012, 38(10): 141-143.针对多属性群决策问题，提出一种两阶段决策分析方法。通过分析积型模糊一致性判断矩阵和模糊判断矩阵的排序向量之间的偏差，建立并求解一个规划模型，得到专家模糊判断矩阵的排序向量。由最小化专家模糊判断矩阵的排序向量与专家群组排序向量的偏差，再次建立并求解一个规划模型，得到反映专家群组偏好的排序向量，从而得出基于模糊判断矩阵的两阶段群决策方法。通过2个算例说明了该方法的可行性与有效性。
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计算机工程. 2012, 38(10): 144-147.针对傅里叶神经网络采用最速下降法导致局部极小、学习速度慢以及泛化能力差的问题，提出一种基于DFP校正拟牛顿法的新学习算法。该算法计算复杂度低，能保证网络具有良好的泛化能力和全局最优性。通过2个数值算例检验该算法，同时和BP神经网络以及另外2种傅里叶神经网络作比较。结果表明，该算法计算复杂度约为最速下降法的5%，为最小二乘学习算法的80%，具有较好的泛化 能力。
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计算机工程. 2012, 38(10): 148-150.分块主成分分析(BPCA)方法忽视模块间特征向量的质量差异，在遮挡环境中的识别率较低。为此，提出基于识别信心决策融合的分块PCA人脸识别方法。该方法将人脸图像划分为子模块，利用PCA和最近邻分类器分别识别各模块，得到模块识别结果及其对应的识别距离，依据识别距离区分各模块识别信心的大小，最终决策结果判定为对应最大识别信心的模块识别结果。AR人脸库的实验结果表明，该方法在遮挡环境中的识别率明显优于PCA和BPCA方法，对遮挡环境的适应能力显著增强。
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计算机工程. 2012, 38(10): 151-153.针对二维典型相关分析(2DCCA)中类标矩阵维数较大及算法耗时过多的问题，提出一种改进的2DCCA特征提取方法。利用图像的频谱性质定义低维的类标矩阵，从有利于模式分类的角度构造出新的准则函数，采用二维主成分分析对所得特征进一步降维，得到更具分类判别能力的低维特征。在ORL和组合人脸数据库上的实验结果表明，该特征具有较好的分类能力。
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计算机工程. 2012, 38(10): 154-156.提出一种融合局部三值模式(LTP)和Fisherfaces进行人脸识别的方法，运用LTP算子提取分块人脸灰度图像的LTP直方图序列，采用Fisherfaces方法对采样后的特征进行特征选择，根据最近邻原则进行识别。该算法不仅能提取人脸纹理信息，大幅降低训练数据量，而且数据量的维数与原始图像大小无关。在ORL和YALE标准人脸数据库上的实验结果表明，该方法具有较高的识别率。
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计算机工程. 2012, 38(10): 157-160.针对多维函数优化问题，提出2种新的反向自适应和声搜索算法。在自适应和声搜索算法的基础上，通过引入反向初始化操作，增强初始和声库的质量。设计一种反向自适应新和声搜索产生策略，加强算法的寻优能力。分别设计2种不同的和声微调概率的设置方式，并研究其对于算法收敛速度的影响。针对4个标准测试函数的仿真实验结果表明，与传统的和声搜索算法相比，2种算法的求解质量和收敛速度都有所提升。
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计算机工程. 2012, 38(10): 161-163.给出候选数模式下模仿人工智能求解数独的一系列填数及删减规则，在此基础上提出模仿人工智能的求解算法及数独难度衡量方法。从数独博士5个难度级别中随机抽取各100道题目，采用难度衡量标准重新分级，并将结果与数独博士等级划分标准做相关性检验， 得到Goodman-Kruskal相关系数r=0.82，说明该标准与数独博士的难度划分标准有较强的相关性，并给出随机生成数独题目的算法。通过难度衡量方法与生成算法，可以随机生成5个不同难度的数独谜题。
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计算机工程. 2012, 38(10): 164-167.根据复杂交通网络中多个节点之间交通流相互影响的特性，提出一种基于影响模型的短时交通流预测方法。分析交通网络中交通流预测的难点，引入随机过程中影响模型的理论对其进行建模。将每个节点的交通流处理为一个隐马尔科夫过程，整个网络由多个相互交互的隐马尔科夫过程组成，采用EM算法对模型参数进行训练。实验结果表明，该方法具有较高的预测精度，可较好地显示交通网络中多个节点之间交通流的交互规律以及动态演化规律。
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计算机工程. 2012, 38(10): 168-170.针对视频中噪声点难以消除和路面背景难以提取的问题，提出一种基于车辆平均轨迹的车道提取方法。对视频中的车辆进行跟踪，得到它们在每一帧中的位置，将这些位置中心点根据算法拟合成一条平均轨迹。从视频帧中选择出合适的一帧作为背景图，对背景图进行形态学处理以消除天空及两边景物等干扰较大的噪声点，并通过进一步处理得到二值化的背景图。将平均轨迹与二值化图进行匹配，提取出车道。实验结果表明，该方法适用于多种道路且不易受到噪声点的干扰，成功率较高并具有较强的灵活性和适应性。
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计算机工程. 2012, 38(10): 171-174.基于生物免疫系统的机理及功能，提出一种动态多目标免疫算法。利用抗体的被控度及浓度设计抗体的亲和力。用环境记忆池保存优秀抗体，并依抗体浓度更新。记忆细胞参与相似或相同环境初始抗体群的生成。借助动态多目标测试问题，与同类算法仿真比较，结果表明，该算法较其他算法表现出更好的性能，能快速跟踪动态Pareto面且分布均匀，具有较强的求解实际动态问题的能力。
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计算机工程. 2012, 38(10): 175-177.普通最小二乘支持向量机算法用于多尺度回归建模时精度较低。针对该问题，选取墨西哥草帽小波函数作为最小二乘支持向量机的核函数，设计一种基于小波核的多尺度最小二乘小波支持向量机。在此基础上，通过解二次优化问题求出多尺度回归建模问题的全局最优解，最终得出的多尺度回归模型能够有效地逼近多尺度信号。仿真结果表明，该算法具有较高的精度。
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计算机工程. 2012, 38(10): 178-181.针对基于纹理分析的全局特征提取受文本组合或字符连接影响较大，导致特征提取不稳定的现象，以及现有局部特征提取方法存在的不足，提出一种基于局部结构分割构建Codebook的维吾尔文文本无关笔迹鉴别方法。该方法根据笔迹图像的像素值提取维吾尔文笔迹样本中具有代表性的轮廓，生成描述书写者书写风格的Codebook并进行相似性度量，从而达到笔迹鉴别的目的。实验结果表明，该方法对于维吾尔文笔迹是一种简单、可行，具有较高识别率的笔迹鉴别方法。
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计算机工程. 2012, 38(10): 182-184.提出一种虚核文本分类算法。通过单类别下标记数据的特征词频计算该类别虚核在每个特征项处的特征引力场强，进而获得类别虚核，根据类别虚核对待标记文本产生的引力大小判断其所属类别。实验结果表明，与k近邻算法和朴素贝叶斯算法相比，虚核算法在分类精度和时间开销方面具有较大的优势。
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计算机工程. 2012, 38(10): 185-187.提出以软件特征量为基础的嵌入式软件体系结构级能耗建模方法。利用软件特征量与嵌入式软件能耗之间存在非线性函数关系的特点，采用基于改进遗传算法的BP神经网络算法进行训练拟合。从初始群体、编码、模拟退火算子3个方面对遗传算法进行改进以增强拟合的效果。实验结果证明，基于该算法的能耗模型预测值与实际能耗值的误差较小。
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计算机工程. 2012, 38(10): 188-190.SLGS模型不能处理灰度不均图像，而RSF模型对初始轮廓较敏感。为此，将RSF模型定义的局部信息融入SLGS模型中，提出一个以偏微分方程形式表达的活动轮廓模型。利用SLGS模型全局拟合量和RSF模型局部拟合量的线性组合构造符号压力函数，调整拟合量的权重以提升模型对灰度不均图像的处理能力和轮廓初始化的灵活性，并利用高斯滤波正则水平集函数法实现水平集函数的正则化。实验结果表明，该模型的分割结果比SLGS模型更准确。
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计算机工程. 2012, 38(10): 191-193.为提高旋转与缩放情况下纹理图像的检索准确率，提出一种基于四元小波与对数极坐标的不变纹理图像检索方法。通过对数极坐标变换使旋转与缩放变化的图像产生水平或垂直移位，利用四元小波变换对移位图像进行分解，从而获得图像旋转与缩放的不变特征。使用Rayleigh分布对QWT高频子带进行建模，并将Kullback-Leibler距离作为图像特征的相似度量。在Brodatz数据库上的实验结果表明，该方法的检索准确率较高。
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计算机工程. 2012, 38(10): 194-196.基于图割理论的GrabCut算法由于使用所有像素来迭代估计高斯混合模型(GMM)参数，算法效率较低。针对该问题，提出一种基于图割的JPEG图像快速分割算法。以GrabCut算法为基础，对JPEG图像中DC系数构成的低频图像进行迭代分割，估计GMM参数以减少训练样本的数目。实验结果表明，该算法能在保证分割精度的前提下缩短高分辨率JPEG图像的分割时间。
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计算机工程. 2012, 38(10): 197-199.针对三维虚拟室外场景的建模与绘制需求，提出一种多样图地形纹理合成算法。以地形数字高程模型数据和样图集为基础，根据用户自定义的纹理合成规则控制地形的高程值和坡度特征，并自动合成地形纹理。实验结果表明，利用该算法合成的纹理能够较好地反映自然界地形的分布情况，增强三维场景绘制的真实感。
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计算机工程. 2012, 38(10): 200-202.提出一种融合梯度信息的医学图像配准算法。提取图像中互补的尺度空间特征点，并计算特征点周围的梯度信息，以Rényi互信息作为目标函数，利用广义近邻图估计Rényi熵。实验结果表明，在受外界因素影响较大的情况下，该算法速度较快、准确率较高，具有较强的鲁棒性。
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计算机工程. 2012, 38(10): 203-205.传统算法处理图像复制-粘贴型篡改问题时速度较慢。为此，提出一种基于投影数据主成分分析(PCA)的图像篡改检测算法。利用分块图像的行、列投影构建图像块投影特征矩阵，通过PCA对其降维，并使用字典排序法进行排序，结合图像块偏移置信距离判断图像复制-粘贴区域，完成被动取证。实验结果表明，该算法能准确找出篡改区域，与Posucue算法相比速度较快。
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计算机工程. 2012, 38(10): 206-208.提出一种基于学习的金字塔人脸超分辨率算法，利用金字塔学习人脸图像梯度的空间分布特性，建立标准人脸训练库作为学习模型，采用塔状父结构从训练库搜索匹配特征信息相似度最高的小块，预测出最优的拉普拉斯金字塔先验模型，利用贝叶斯MAP框架求出高分辨率人脸图像。实验结果表明，与其他人脸超分辨率算法相比，在将人脸图像分辨率提高4×4倍的情况下，该算法生成的高分辨率人脸图像的平均峰值信噪比提高1.19 dB~2.4 dB，可以更好地消除噪声，具有较好的视觉效果。
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计算机工程. 2012, 38(10): 209-211.提出一种基于线性递减权重粒子群优化(LinWPSO)阈值的非下采样Contourlet变换(NSCT)图像去噪方法。在NSCT域通过LinWPSO对广义交叉验证风险函数寻优以确定最佳阈值，通过软阈值函数去噪，利用NSCT的平移不变性抑制伪Gibbs失真效应，从而完整保留图像的纹理和边缘等细节信息。实验结果表明，该方法能有效去除遥感图像的高斯噪声，提高图像的峰值信噪比。
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计算机工程. 2012, 38(10): 212-214.在锌净化除钴过程中，生产数据存在噪声且变量间具有多重相关性，从而难以准确预测钴离子浓度。为此，采用偏最小二乘方法去除数据中的噪声，降低各参数间的多重相关性。通过为不同时期的样本数据赋予不同的权值，提高了最小二乘支持向量机(LSSVM)模型预测的准确性。利用改进的粒子群优化算法优化选择LSSVM模型的惩罚因子和核函数参数，以避免人为选择参数的盲目性。仿真结果表明，PLS- LSSVM模型的预测精度高于偏最小二乘回归和LSSVM。
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计算机工程. 2012, 38(10): 215-217.提出一种应用于集散控制系统的主控制器设计方案。主控制器硬件平台以PowerPC架构的高性能处理器为核心，软件平台基于μC/OS-Ⅱ操作系统。通过双CPU并行处理提高主控制器的运算效率，采用工作与备用双控制器冗余结构提高主控制器的可用性，利用PCI-Express高速通信接口实现工作与备用控制器的冗余通信。测试结果表明，该主控制器具有较高的可靠性和运算性能。
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计算机工程. 2012, 38(10): 218-220.设计一种适用于大规模工业控制系统的网络中间件SCNet。采用面向对象和层次化设计，实现对底层操作系统的封装，提高跨平台的应用能力，为网络应用提供安全易用的对象化接口，并在多路分离、Transport等框架下实现系统化的复用。结合工业应用需求，设计数据整理、会话冗余和故障诊断功能，以解决TCP/IP报文分片问题，提高网络的容错能力和可用性。测试结果证明，SCNet具有较好的复用性和扩展性，能够满足工业控制系统对高性能和高可靠性的要求。
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计算机工程. 2012, 38(10): 221-223.为提高道岔自动控制系统的运行效率，引入时间博弈自动机理论，建立列车、控制器、道岔和故障检测器的时间博弈自动机网络模型，使用TCTL公式描述获胜条件，应用策略综合工具Uppaal-Tiga输出获胜策略并生成控制代码。仿真结果表明，该控制策略可以有效提高列车的行车效率。
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计算机工程. 2012, 38(10): 224-226.介绍流量仪表中无磁计量片上系统(SoC)的架构设计，用于各类旋转运动检测。给出微处理器与外部其他设备的连接及数字模块的实现方法。系统设计中应用寄存器统一编址技术，使微处理器内核可以直接控制其他外设。采用标准0.35 μm CMOS工艺进行后端设计并流片。测试结果表明，该SoC芯片数字模块工作正常。
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计算机工程. 2012, 38(10): 227-229.为解决船舶路径跟踪控制中存在的非线性问题，引入滑模控制实现船舶的轨迹跟踪。采用云模型与指数趋近律结合的方法，设计基于云模型的轨迹跟踪智能滑模控制器，以减少滑模控制中的抖振。仿真结果表明，通过云模型的不确定性推理，智能滑模控制器能够动态调整滑模控制的趋近速度，抑制抖振的产生，船舶动态轨迹跟踪性能良好，能够精确控制航迹。
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计算机工程. 2012, 38(10): 230-233.针对真实无人机编队飞行实验成本及风险较高的问题，提出一种基于Vega的虚拟验证平台，以克服OpenGL等视景开发工具代码可移植性较差、执行效率较低等缺点。分析无人机编队飞行视景仿真的系统需求，采用Vega的三维模型驱动与MFC灵活控制相结合的方法，研究多机飞行中的协同机制、仿真数据通信、编队飞行的实时控制、显示、记录与回放等编队仿真技术。结果证明，该虚拟验证平台仿真度高、实时性好、可移植性强、数据传输可靠。
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计算机工程. 2012, 38(10): 234-236.基于演化硬件技术构建一种仿生容错系统，通过不同模式、数量的故障注入对其演化修复能力进行研究，得到系统故障状况与演化修复能力间的关系：(1)随着故障数量的增加，系统演化修复能力的主要影响因素从演化算法的效率逐步向演化修复过程中的故障“躲避”概率转移；(2)系统的演化修复能力与故障数量符合指数衰减规律。
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计算机工程. 2012, 38(10): 237-240.为提高室内定位系统中基于接收信号强度指示(RSSI)的定位精度，提出一种基于RSSI的贝叶斯室内定位算法。在对RSSI信号进行高斯滤波预处理后，利用三角形质心算法计算未知节点的初始坐标，对该初始坐标进行贝叶斯滤波处理，得到更加准确的坐标。实验结果表明，该算法能降低定位误差，定位精度可达98%。
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计算机工程. 2012, 38(10): 241-243.在已有的FlexRay网络时间优化模型基础上，提出一种快速确定FlexRay动态段时间长度的近似解析方法。引入指数函数模拟网络中动态帧的最坏响应时间(WCRT)特性，将原优化问题转化为连续函数的极值问题。给出确定指数函数中参数的具体方法，并推导出FlexRay网络中最优动态段长度的解析表达式。实例分析结果表明，在一定的精度范围内，该方法能够快速确定FlexRay网络的动态段 长度。
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计算机工程. 2012, 38(10): 244-246.传统预留机制存在预留请求拒绝率高、可能会延迟本地作业执行的缺陷。为此，提出一种基于平均等待时间(MWT)约束的松弛预留机制，并给出相应的预留接纳算法。采用松弛预留策略，在每个资源上设置任务等待时间阈值，若调度队列中排队任务的MWT超过该阈值，调度系统将使部分排队任务尽快获得空闲资源，从而减少MWT。实验结果表明，该预留机制能有效保障排队任务的MWT、提高资源利用率、降低预留请求拒绝率。
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计算机工程. 2012, 38(10): 247-249.为解决移动设备多用户、大数据量目标的识别和跟踪问题，提出一种基于改进二维码的新型移动增强现实系统。通过C/S框架保证模型的更新，在客户端分离出识别和渲染过程，分析基于快速响应矩阵码的跟踪注册方法，针对其存在的跟踪范围小、跟踪不稳定的问题给出解决方案，从而完善系统。实验结果表明，与基于常规标志点和利用自然特征的方法相比，该系统方便实用、便于推广，且条码容易被手机使用，能识别出更多的信息。
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计算机工程. 2012, 38(10): 250-252.针对现有音符起音点检测算法对非特定哼唱方式分割效果不佳的现状，提出一种新的基于音高的频谱差异算法。结合哼唱音高的变化特性，利用频谱差异算法、滑动窗平均滤波滤除冗余频谱能量干扰，降低过分割、误分割的检测错误。实验结果表明，该算法的检测准确率达80%，优于现有起音点检测算法。
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计算机工程. 2012, 38(10): 253-256.提出一种面向机顶盒的数字版权管理安全模型。将数字内容与版权相分离，通过内容加密密钥保护数字内容，利用与客户设备信息相关的设备密钥保护每一份许可证，在用户与服务器之间实现双向认证。实验结果表明，该模型利用加解密技术、数字签名技术和授权管理等技术，能实现对高清内容、MTV、TV媒体杂志等数字内容的控制和管理。
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计算机工程. 2012, 38(10): 257-259.为建立分布式存储系统中高效可靠的故障检测机制，提出一种基于混合状态的捎带故障检测自适应算法——MSP-AFD。建立面向分布式存储系统的故障检测框架，基于负载预测的方式计算检测时延，自适应调整超时参数。实验结果表明，MSP-AFD算法的故障检测性能较优。
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计算机工程. 2012, 38(10): 260-262.为保证电力系统运行的安全性和可靠性，建立一种基于单组维修输电线路检修计划的时间约束旅行商问题模型。考虑线路重要性，同时保证线路检修时段始终控制在可选范围内，以可靠性理论中故障率为基础的经济损失风险最小为目标，设计出一种新的改进蚁群算法对模型进行求解，以便改善基本蚁群算法易于陷入局部最优解的缺点。实验结果表明，应用该算法的模型能够较好地解决输电线路检修计划的制定问题。
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计算机工程. 2012, 38(10): 263-265.传统的话题检测方法仅通过最初几篇话题相关报道的特征来表示话题，不能适应话题动态变化的特点。为此，提出一种话题案例知识库的动态模型。采用资源描述框架，实现话题案例知识表示，并在层次语义树基础上，利用案例融合策略实现话题案例知识库的动态更新，使用最大容忍优化策略解决话题质心漂移问题。实验结果表明，通过提高话题案例知识的全面性和内聚性，该模型能够改进话题检测和追踪的效果。
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计算机工程. 2012, 38(10): 266-268.针对房产电子档案分类与关键信息提取的问题，提出一种改进的特征提取与分类方法。将文档图像的段落特征和局部像素分布值特征作为房产文档图像的综合特征，利用模板训练支持向量机分类器，实现对入库的房产档案图像的自动分类。实验结果表明，该方法的分类效果和稳定性较好。
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计算机工程. 2012, 38(10): 269-272.为对新Web服务的信任值做出公平的评估，提出一种基于Web服务社区的动态信任启动模型。通过Web服务的QoS获得担保信任值，使用愿意共享交易评价的记录求得经验信任值，对这2种信任值进行动态线性组合得到实际信任值，且担保信任值所占的比重随着交易次数的增加而动态减少。实验结果表明，该模型不仅使新Web服务能与长期存在的Web服务竞争，而且使用户免受欺诈。
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计算机工程. 2012, 38(10): 273-276.为提高磁盘阵列存储的可靠性，提出一种基于智能预警的自恢复存储系统。在对磁盘S.M.A.R.T信息实时监测采集的基础上，利用机器学习方法对磁盘故障进行预测，对于预警磁盘采取以数据为中心的自修复迁移保护策略。分析结果表明，该系统能提高存储可靠性，数据迁移过程对用户透明，可用性较强。
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计算机工程. 2012, 38(10): 277-279.情感本身不能交互，但可以通过它的载体(如人或Agent)进行交互。利用该特点，提出一种基于Q学习算法的情感交互可计算模型。定义情感元的概念，情感元之间的交互实际上是情感Agent之间的交互，采用Q学习算法得到情感元的交互结果，构建齐次Markov链的情感元之间的交互模型，并通过实验结果验证了情感的多变性与复杂性。
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计算机工程. 2012, 38(10): 280-283.计算能力瓶颈限制了复杂视频事件检测算法在实时系统上的应用。为此，设计一种基于Map Reduce模型的分布式视频处理平台，用算子和算子间连接关系描述算法，将算法在时域上切分为并行计算的独立任务。采用普通计算机搭建基于该模型的视频处理集群，运行按模型组织的视频处理算法。实验结果表明，对于处理密集型的视频分析算法，系统处理能力随集群计算机数量的增加呈近似线性增长，能够满足实时处理需求，具有较强的可扩展性。
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计算机工程. 2012, 38(10): 284-287.针对大型多人在线网络游戏(MMOG)系统的高耦合性问题，提出3种分布式MMOG系统模型。包括以大粒度逻辑解藕游戏业务的服务协同模型、将高计算消耗逻辑从关联业务中分离的业务同步模型，以及通过消息实现自治实体对象间交互的对象通信模型，从计算复杂度、习惯改变、业务转变、分布特性等4个方面评价3种模型。分析结果表明，服务协同模型具有较好的分布性与代码移植性，业务同步模型表现出局部分布性，对象通信模型体现完全分布性。
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计算机工程. 2012, 38(10): 288-290.时序电路由于存在反馈连接，因此是数字型演化硬件研究中的难点问题。为此，对时序电路的演化设计方法进行改进，提出一种针对时序电路演化的虚拟可重构平台，阐述在此平台上演化时序电路的方法。基于信息论改进电路的适应度评估方法，以目标函数和电路实测输出之间的信息熵设计适应度评估函数。实验结果表明，该方法具有较好的稳定性和全局寻优能力。
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计算机工程. 2012, 38(10): 291-292.多核架构的虚拟平台对偏重于I/O访问的应用普遍存在虚拟化性能开销大的问题。为此，提出一种基于驱动域的网卡虚拟化方案。通过具有独立中断的硬件队列对网卡进行硬件扩展，减少网卡I/O访问中虚拟机监控器的参与，提高访问效率。测试结果表明，在消息长度达到1 024 Byte时，使用虚拟接口的时延仅比非虚拟化环境高10%。
2025
第51卷 第5期
第51卷 第5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
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
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国内刊号：CN 31-1289/TP
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