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2012年, 第38卷, 第2期 刊出日期:2012-01-20
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博士论文
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海量存储系统元数据服务器的设计及性能优化
汪璐, 程耀东, 陈刚
计算机工程. 2012, 38(2): 1-3.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.001
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设计适用于GRASS海量存储系统的元数据服务器,分析并优化3个影响元数据性能的因素:元数据组织方式,通信性能和搜索效率,利用Bloom Filter算法进行名字空间搜索,在此基础上实现目标系统的文件名查询优化。实验结果证明,目标系统的元数据处理性能得到明显提升,基本满足大规模高能物理计算的需求。
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基于卡尔曼滤波的弱小目标实时检测与跟踪
高建伟, 李磊, 姚睿, 孙瑾秋, 张艳宁
计算机工程. 2012, 38(2): 4-7.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.002
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提出一种基于卡尔曼滤波的弱小目标实时检测与跟踪方法。计算每帧图像上所有星点到参考星点的距离,利用目标与背景恒星运动特性上的差异检测出运动目标。针对漏检问题,采用卡尔曼滤波算法估计目标在漏检帧上的位置,通过对图像的重分割寻找丢失目标,利用目标的运动信息建立连续的目标链。实验结果表明,该方法能实现高检测率和低虚警率的实时检测。
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数据中心能耗有效性系统框架构建
曲海平, 许鲁
计算机工程. 2012, 38(2): 8-10.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.003
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为降低数据中心的能量消耗,提出一个具有2层能耗模块结构的数据中心能耗有效性系统框架EADC,其中,虚拟环境管理子系统通过节点状态的按需变化降低能耗,数据中心管理子系统通过控制节点在应用间的按需切换满足其所有的服务需求。测试结果表明,ECDA可在满足能耗与性能要求的前提下实现能耗最低。
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一种基于自适应框架的Web服务选择算法
袁玉倩, 胡晓惠, 杨洁
计算机工程. 2012, 38(2): 11-13.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.004
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在服务组合中,动态环境的变化可能导致参与组合的Web服务行为发生变化。为此,提出基于自适应框架的Web服务选择算法,用于获取公共服务注册处的信息,并将其记录在本地绑定库中,利用链接分析算法获得绑定库某一时刻高链接度的Web服务,实现服务选择。实验结果证明,该算法可在服务组合中动态选择高质量的Web服务,降低由服务质量变化造成的服务组合失败率。
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基于着色Petri网的系统可生存性仿真平台
李良斌, 王劲林, 陈君
计算机工程. 2012, 38(2): 14-16.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.005
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对可生存系统组件在攻击、抵抗、恢复3种因素作用下的状态转换过程进行分析,设计基于着色Petri网的系统可生存性仿真平台,从攻击强度、攻击密度、恢复强度、攻击策略、恢复策略5个方面模拟可生存系统的行为特性。以一个IPTV网络服务系统为例,利用平台仿真其在遭受不同攻击时的服务提供能力。仿真结果表明,该平台能较好地实现系统可生存性分析。
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一种新的运动捕获数据转换方法
潘华伟, 孟奇, 高春鸣, 雷渊
计算机工程. 2012, 38(2): 17-20.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.006
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传统数据转换方法在计算骨骼关节点旋转信息时,会降低旋转信息的精确度。为此,提出一种新的运动捕获数据转换方法。以树型结构建立人体骨骼模型,根据关节点自身在骨架中的结构关系,通过构造分解法求解关节点的三自由度旋转信息,利用该信息驱动人体骨骼模型。实验结果验证该方法的有效性。
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求解学习型员工项目调度问题的HPSO算法
柳春锋, 杨善林
计算机工程. 2012, 38(2): 21-24.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.007
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为提高工作效率并最小化项目工期,研究学习型员工项目调度问题的求解算法。建立相应的0-1型整数非线性规划模型,提出一种混合粒子群优化算法。该算法应用基于优先规则的启发式算法生成优良的初始粒子,引入离散型算子修正经典的粒子速度和位置方程,采用改进的前向递归算法求解粒子目标函数值。数值实验结果表明,在相同运行时间内,该算法能得到比粒子群优化算法更优的解。
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一种复杂安全气囊控制系统设计
田峥, 徐成, 杨志邦
计算机工程. 2012, 38(2): 25-28.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.008
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设计一种基于飞思卡尔芯片技术的复杂安全气囊控制系统,包括初始化模块、上电自检模块、安全气囊控制模块、实时自检模块和定时器模块。系统硬件采用9S12系列16位微控器,集成多个MMA系列微机电系统加速度传感器和MC33797点火驱动芯片。实验结果表明,该系统具有较高的集成度、可靠性,且实时性较好。
软件技术与数据库
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圆柱面和锥面上数据集的最近邻查询方法
张丽平, 李松, 郝晓红, 王淼, 蔡志涛
计算机工程. 2012, 38(2): 29-31.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.009
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为处理圆柱面和圆锥面上数据集的最近邻查询问题,提出利用Voronoi图进行查询和曲面转换2种解决方法。在圆柱面和锥面上构造Voronoi图,利用Vornoi图进行查询处理。将圆柱面和锥面转换映射为二维有界平面,给出转换规则和查询算法。对2种方法进行实验分析,结果表明,利用Voronoi图的方法适合静态数据集的最近邻查询,曲面转换方法对动态数据集的最近邻查询更有效。
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电子目录本体合并中的实例消重机制
刘平峰, 章佩璐, 陈冬林
计算机工程. 2012, 38(2): 32-35.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.010
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为解决电子目录集成中的本体实例冗余问题,提出面向本体合并的电子目录本体实例消重机制,综合考虑实例的名称、属性和关系设计实例语义相似度算法。结合字符串匹配和基于Wordnet计算名称语义相似度,综合数据类型属性和对象类型属性计算属性语义相似度,依据类的多重继承关系计算关系语义相似度。当2个实例的语义相似度大于事先设置的阈值时,需删除其中一个以降低目标本体库的冗余度。实验结果验证了该机制的有效性。
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一种基于聚类的语义检索算法
向河林, 张明西, 李珀瀚, 何震瀛, 汪卫
计算机工程. 2012, 38(2): 36-38.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.011
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潜在语义分析在进行大规模语义检索时计算效率较低、存储开销较大。针对该问题,提出一种基于聚类的潜在语义检索算法。通过文档之间的结构关系对文档进行聚类,利用簇代替文档分析潜在语义,以此减少处理文档的个数。实验结果表明,该算法能减少查询时间,且检索精确度较高。
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支持上下文感知的构件适配模型研究
郑笛, 王俊, 贲可荣
计算机工程. 2012, 38(2): 39-41.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.012
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为了对普适环境下的构件化应用提供支持,扩展传统的构件适配技术,在上下文感知中间件的基础上,提出支持上下文感知的构件适配模型CACAM和构件适配算法CACA,实现对环境、用户上下文的动态感知和重配置。实验结果表明,该模型能够有效地实现普适计算环境下基于上下文感知的构件适配。
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基于GPU的单源最短路径算法设计与实现
郭绍忠, 王伟, 周刚, 胡艳
计算机工程. 2012, 38(2): 42-44.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.013
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针对目前图形处理器(GPU)上的动态数据处理问题,在分析现有并行单源最短路径(SSSP)算法的基础上,对GPU上的Moore SSSP算法进行并行化设计与实现。搜索时,综合应用层次化任务分配、层次化工作队列、层次化Kernel调用等策略。在不同类型图数据上进行实验测试,实验结果表明,该算法能有效减少空线程开销、访存开销以及同步时间。
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基于IDA处理器模块扩充的描述语言建立
刘晋汾, 尹青, 蒋烈辉, 刘铁铭
计算机工程. 2012, 38(2): 45-47.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.014
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目前的IDA不能支持所有处理器模型的反汇编。为此,给出一种适用于IDA处理器模块自动生成的反汇编描述语言,为IDA处理器模块插件的扩充提供支持。该描述语言采用基于上下文无关文法的属性文法表现形式,包括对处理器存储系统的声明以及对处理器指令集的语法和语义描述。应用结果表明,该方法适用于IDA处理器模块插件的扩充。
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基于相似URL的深层网数据区域识别
孔燕燕, 施化吉
计算机工程. 2012, 38(2): 48-50.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.015
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针对深层网查询结果页面中噪音信息对数据区域识别的干扰问题,提出一种自动识别深层网查询结果数据区域的方法。该方法利用网页的重复结构和相似URL,将页面划分成不同的语义块,依据不同页面块之间URL的相似性识别出数据区域。实验结果表明,该方法能够提高数据区域识别的召回率和准确率。
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基于顺序表的启发式属性约简算法
梁宝华, 汪世义, 蔡敏
计算机工程. 2012, 38(2): 51-53.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.016
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利用顺序表存储数据集对象,并借助基数排序按关键字“分配”思想,求解U/C的时间复杂度为 、空间复杂度为O(U)。在求属性约简集时,为避免存储差别矩阵所需的大量空间,利用差别矩阵的直观性,给出一种计算差别对象个数公式,并以此为启发信息,设计2种动态约简算法,其时间/空间复杂度分别为 、max( )。理论分析与实验结果表明该算法是有效可行的。
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基于函数切片的嵌入式软件回归测试研究
程晓菊, 李仁发
计算机工程. 2012, 38(2): 54-56.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.017
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为提高中大型嵌入式软件回归测试的效率,克服因程序微小变动而导致对整个嵌入式软件系统重新测试的弊端,提出一种函数切片算法FunctionSlice。给出代码影响域的概念,采用函数切片思想对待回归测试用例集进行约简,选取和源代码变化相关的测试用例进行回归测试。实验结果表明,该算法能约简嵌入式软件中的待回归测试用例集,提高回归测试效率,且适用于较复杂的嵌入式系统回归测试过程。
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信息过滤中基于统计与规则的关键词抽取研究
黄先珍, 杨玉珍, 刘培玉
计算机工程. 2012, 38(2): 57-59.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.018
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目前的研究大多把向量空间模型中特征项的选取与权重的计算分开,掩盖中文分词时产生的语义缺失,导致特征项区分度下降。为此,提出一种基于统计与规则的关键词抽取方法。利用句法规则提取出基本短语,以取代词袋模型中的词,考虑特征项位置、分布及语法角色等信息,综合加权计算特征项权重。实验结果表明,与现有方法相比,该方法能够更有效地进行文本信息过滤。
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动态二进制翻译缓存的分区管理机制研究
徐金龙, 蒋烈辉, 董卫宇, 王立新, 陈乔
计算机工程. 2012, 38(2): 60-62.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.019
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研究现有的翻译缓存管理方法,针对其维护效率低下的问题,提出一种动态二进制翻译缓存的分区管理机制。该机制将整个翻译缓存划分为N个相等的子区域,从而实现区域与区域内部的2级管理。实验结果表明,该机制保持了翻译块持续较高的命中率,可以避免缓存碎片的产生,并有效提升系统执行效率。
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基于企业服务总线中间件的评估模型
华竹轩, 王桂荣, 徐楠, 刘智琼, 杨香泉
计算机工程. 2012, 38(2): 63-65.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.020
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基于企业服务总线(ESB)的选型测试难以被评估,且测试数据不能被量化。为此,提出一种基于ESB中间件的评测设计与评估模型。通过采用分时段采样、多权重计分等方法,对5家主流ESB产品进行全方位评测。测试结果表明,该模型具有针对性,可有效检测出不同ESB产品之间的差异。
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一种支持外部Web服务集成的过程模型
蹇崇军, 洪欣
计算机工程. 2012, 38(2): 66-68.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.021
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根据供应链管理系统的特点,以及跨企业过程中服务的集成需求,提出一种支持外部服务集成的建模方法——基于Web服务的过程模型。该模型适合供应链管理系统,扩展了模型的服务控制、服务感知和服务选取功能。给出系统体系结构,构建一个基于Web服务过程模型的供应链管理原型系统,该模型能有效支持跨企业过程中的外部Web服务集成,可用于供应链管理系统的软件开发。
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基于Spring的构件动态演化机制
仇书礼, 初佃辉, 孟凡超
计算机工程. 2012, 38(2): 69-71.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.022
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针对Spring开源框架不支持动态演化的问题,提出一种基于Spring的构件动态演化机制。在设计开发模式上,对系统进行面向业务逻辑和配置文件的模块化划分,在体系结构上,引入演化代理,对模块间调用进行解耦,模块调用由实例管理中心进行统一管理控制。在Spring框架中实现该机制,并通过计算Π值进行实验验证,结果表明,该机制可以使软件系统在运行期间实现演化,对系统效率基本无影响。
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基于层次梯度分析的协同数据挖掘算法
潘冬生, 章昭辉, 代秀娟, 杨娟
计算机工程. 2012, 38(2): 72-74.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.023
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传统的关联规则挖掘算法易形成大量频繁项目集,不适用于异构环境下海量交通数据的挖掘。为此,提出基于层次梯度且无候选项分析的协同数据挖掘算法。采用挖掘主题数据库和层次梯度构建层次业务数据库,逐层深度挖掘局部频繁项。利用弱化熵模型对频繁项主题数据库进行数据分析,并产生关联规则。实验结果表明,该算法适用于无候选项支持的协同挖掘。
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改进关联规则算法在高校教学管理中的应用
张宗郁, 张亚平, 张静远, 张晓君
计算机工程. 2012, 38(2): 75-77.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.024
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在分析基于位向量和无向图Apriori的基础上,提出一种改进的关联规则算法VGApriori。该算法将事务数据库的多次扫描和支持度计算转化为位向量的计算,将频繁项集的挖掘转换为无向图的完全子图挖掘,进一步缩减候选项集,提高频繁项集的发现效率。该算法在高校教学管理系统应用中取得较好的效果。
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基于可信计算的动态完整性度量模型
杨蓓, 吴振强, 符湘萍
计算机工程. 2012, 38(2): 78-81.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.025
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静态完整性度量不能保护系统在运行过程中的完整性。为此,提出一种基于可信计算的动态完整性度量模型。在现有的完整性度量架构中引入虚拟化技术,有助于系统管理员掌握系统在运行过程中的完整性。在软件加载后,对运行中的进程行为进行监控,动态度量其完整性。分析结果表明,该模型能防止运行过程中恶意攻击破坏系统的完整性,从而提高系统安全性。
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多知识库整合技术在企业供应链中的应用
彭志平, 夏战锋, 周超
计算机工程. 2012, 38(2): 82-84.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.026
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企业供应链中数据的独立性较差,智能化程度较低。为此,提出一种多知识库整合技术,并将其应用于企业供应链中。通过寻找TBox间的重叠区域,建立概念关联,消除数据冗余性和不一致性,以整合知识库。设计多ABox优化技术及其实现算法,给出服务请求子系统结构、服务接收子系统和知识库整合中心框架。实验结果表明,该技术能减少系统运行时间。
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Web 2.0下基于案例的知识管理系统
李锋
计算机工程. 2012, 38(2): 85-87.
https://doi.org/N945
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为实现Web 2.0环境下网络知识的获取和共享,提出一种基于案例的知识管理系统。采用案例推理的方法实现知识管理,根据Web 2.0网络环境的特点,在案例表达阶段,为每个案例设置标签属性,使其能实现开放性分类。在案例检索阶段,将领域本体引入相似度的计算。利用人工神经网络算法、用户录入案例标签维护案例库和本体库。实验结果表明,该系统能快速检索出具有较高相似度的历史案例。
网络与通信
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基于确定性退火的移动传感器网络聚合算法
曹怀虎, 张艳梅
计算机工程. 2012, 38(2): 88-90.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.028
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针对动态、异构的无线移动传感器网络拓扑控制问题,提出聚集的自组织无线传感器网络拓扑模型,并介绍分布式结点聚合算法。该算法采用确定性退火技术,同时考虑影响传感器性能的诸多因素。仿真实验结果表明,利用该算法形成的结点聚集规模适度,时间开销增长平缓,且具有良好的适应性和扩展性。
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基于平均海明距离的WSN安全路由算法
宋贤锋, 陈光喜, 李小龙
计算机工程. 2012, 38(2): 91-93.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.029
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提出一种基于平均海明距离的无线传感器网络安全路由算法。该算法利用节点的实时包传递率短序列和正常运行短序列之间的平均海明距离,检测节点是否正常。在节点中引入邻近节点表,对恶意节点进行隔离,在重新组簇的过程中节省节点能量,在路由选择时综合考虑能量、跳数和路径可靠性等因素。仿真实验结果表明,该算法能耗较低,具有较高的检测率。
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基于整体活性度模型的自适应分布式代理机制
孙永平, 马建国, 邢玲
计算机工程. 2012, 38(2): 94-96.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.030
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将网络用户整体访问网络的行为视为个体用户兴趣的叠加,以此建立用户整体活性度模型。基于该模型,提出一种自适应分布式代理机制,给出代理集群系统的结构与模型代理规则。实验结果表明,与规则网络、聚集网络相比,采用自适应分布式代理机制的网络对网络链接的处理能力较优。
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基于最小覆盖集的WSN数据聚集算法
吴旦, 王改云, 李小龙
计算机工程. 2012, 38(2): 97-99.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.031
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针对无线传感器网络(WSN)能量有限且网内聚集错误检测率较低的问题,提出一种基于最小覆盖集的WSN数据聚集算法。构造一颗以汇聚节点为根并包含最少中间转发节点的树,其中间转发节点为树的最小覆盖集。在中间转发节点中引入读向量的相似性判断,以去除网内冗余及错误数据。实验结果表明,该算法能减少网内通信能耗,提高收集数据的准确性。
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基于端到端单播测量的网络拓扑识别方法
赵金龙, 高仲合, 贾圣文
计算机工程. 2012, 38(2): 100-102.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.032
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提出一种基于端到端单播测量的网络拓扑识别方法。在数据测量方面,采用改进的三明治分组探测机制获取往返时延差,进行节点相关性推断。在拓扑推断方面,以树的深度优先序列作为参考,通过比较节点对的相似性,采用迭代与递归相结合的方法反向构建拓扑结构,减少探针发送量。仿真实验结果证明了该拓扑识别方法的有效性。
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一种基于SNMP的链路层拓扑发现算法
潘楠, 王勇, 陶晓玲
计算机工程. 2012, 38(2): 103-105.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.033
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为提高链路层网络拓扑发现效率,提出一种基于简单网络管理协议的拓扑发现算法。将交换机间的连接网络用树形结构表示,自顶向下逐层确定每个交换机的连接关系。通过修改连接关系的判定条件,并结合线程池和哈希查找技术,提高拓扑发现的效率。实验结果表明,该算法能快速准确地获得完整的网络拓扑结构。
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基于属性演化和空间影响的路由级拓扑建模
梁广民, 邵丹
计算机工程. 2012, 38(2): 106-108.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.034
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引入吸引度的概念,对国家级ISP网络拓扑结构进行分析,认为Internet网络拓扑的生长是节点带宽等内在因素与地理位置等外在因素共同作用的结果。综合考虑节点属性的演化及地理空间对网络拓扑的影响,给出一种新的Internet路由级拓扑建模算法,通过实验分析幂律及无符号拉普拉斯谱等度量特征,证明该算法能较真实地模拟Internet路由级拓扑结构。
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基于多跳WSN的母线监测系统研究
孙林, 邹国伟, 李飞, 陈丹宁
计算机工程. 2012, 38(2): 109-112.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.035
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采用多跳无线传感器网络(WSN)技术对母线温度进行监测,通过在母线系统上的关键位置部署带有温度传感器的无线监测节点,实现对母线全方位、实时的温度监测,为母线监测中心提供母线状况集中监测、母线运行状况预警、母线故障分析诊断、母线故障知识库维护等功能。应用结果表明,该系统中每个节点的收包率可达97%以上,24 h内所有节点的收包率能够维持在96%以上,且系统运行 稳定。
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WSN移动信标辅助定位方法综述
崔焕庆, 王英龙, 吕家亮
计算机工程. 2012, 38(2): 113-115.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.036
摘要
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根据无线传感器网络移动信标辅助定位方法的不同特点,将其分为基于测距的和无需测距的方法、集中式和分布式方法、单一功率和多功率的定位方法、单一信标和多信标辅助的定位方法、配备定向和全向天线的定位方法、确定性和概率性定位方法进行分析。介绍静态和动态路径规划方法的典型算法,指出其存在的不足。分析结果表明,该类方法能在保证较高定位精度的同时,降低WSN能耗。
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分组Turbo码的译码性能分析及DSP优化
张守柱, 李青, 崔慧娟, 唐昆
计算机工程. 2012, 38(2): 116-118.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.037
摘要
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基于分组Turbo码的经典译码算法,分析译码参数与译码复杂度的关系及其对译码性能的影响,以一种(15, 11)×(13, 9)分组Turbo码为例,在权衡复杂度与性能的前提下,给出其在C55系列数字信号处理器(DSP)上的软件实现方案,并从定点化、编译选项、高级语言与汇编语言多个层面对译码算法进行优化,使译码运算量较未优化时降低89%。
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传感器网络信息处理支撑服务测试研究
王彦哲, 汪歆, 邱依昕, 潘强
计算机工程. 2012, 38(2): 119-122.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.038
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研究传感器网络信息处理支撑服务的测试方法,在此基础上,提出一种测试验证平台的解决方案。分析主动和被动测试方法。由服务器向激励节点发送测试激励,并由汇聚节点反馈测试结果,根据该主动测试原理,给出各服务请求、指示、确认操作的测试流程。设计并实现具有较强可重用性的测试验证平台。应用结果表明,该测试方法是有效合理的。
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位置关联的延迟容忍网络路由算法
裴泽艮, 肖明军, 黄刘生
计算机工程. 2012, 38(2): 123-125.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.039
摘要
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提出一种位置关联的延迟容忍网络路由(LRR)算法。引入位置信息,将动态的节点间路由转化为静止的位置间路由,利用节点访问位置的概率信息计算并选择中继位置,无需获取全局的节点间概率信息。实验结果表明,与现有的延迟容忍网络路由算法相比,LRR算法具有较高的传输成功率和较小的平均传输延迟。
安全技术
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多源线性网络编码的同态签名算法
牛淑芬, 王彩芬
计算机工程. 2012, 38(2): 126-128.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.040
摘要
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网络编码易遭受污染攻击,但传统的签名技术不适用于多源网络编码。为此,基于同态函数,使用双线性对技术,提出一种可抵御污染攻击的多源线性网络编码签名算法,其中,每个源节点用自己的私钥对文件签名,中间或信宿节点仅用公钥即可验证收到的签名,利用随机预言模型证明该算法能够抵抗信源节点和中间节点的攻击。
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基于行为特征的恶意代码检测方法
左黎明, 汤鹏志, 刘二根, 徐保根
计算机工程. 2012, 38(2): 129-131.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.041
摘要
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研究基于行为特征的恶意代码检测模型及其实现方式,并分析实现中的关键技术。使用自定义行为特征编码模板进行恶意代码匹配,将短周期内2次匹配成功作为判定恶意代码的标准,利用最大熵原理分析2次恶意代码行为的信息论特征。实验结果表明,该方法具有较低的病毒检测误报率和漏报率,并且能有效防范未知恶意代码。
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基于身份的签密方案分析与改进
周才学, 周顽, 胡日新, 江永和
计算机工程. 2012, 38(2): 132-134.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.042
摘要
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分析3种基于身份的签密方案,使用不可区分性选择明文攻击(IND-CPA)方法对前2种方案进行攻击,使用IND-CPA和伪造攻击方法对第3种方案进行攻击,并分别给出改进方案。分析结果表明,这3种改进方案的运算效率较高,且具有机密性、不可伪造性、不可否认性、公开验证性和前向安全性。
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防火墙过滤规则动态生成方案设计
赵跃华, 周万胜
计算机工程. 2012, 38(2): 135-137.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.043
摘要
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基于主机的包过滤防火墙只能提供单一层面的、静态的网络安全防护。为此,设计一个可动态生成防火墙过滤规则的方案。利用专家知识检测网络层数据包的攻击行为和运行中应用程序的攻击行为,通过专家系统推理,实现防火墙过滤规则的动态生成。基于 Windows系统的实验结果证明,该防火墙系统能检测出多种攻击行为,并及时生成防火墙的过滤规则。
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无对运算的无证书隐式认证及密钥协商协议
杨路
计算机工程. 2012, 38(2): 138-140.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.044
摘要
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提出一种不含对运算的无证书隐式认证及密钥协商协议。该协议基于离散对数问题和可计算Diffie-Hellman假设,仅需要3次指数运算和2次散列运算,可避免复杂的双线性对运算。在随机预言机模型下的分析结果表明,该协议具有强安全性,计算开销低于同类型的其他协议。
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P2P环境中基于信誉与云理论的信任模型
林军, 姜文君, 王国军
计算机工程. 2012, 38(2): 141-143.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.045
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在P2P环境中,现有信任模型不能完整地体现信任的主观性、模糊性和随机性。为此,提出一种针对P2P环境的信任模型 (CloudBT)。在计算节点的全局信任值时引入时间权重函数,并结合云模型得到节点的信任值,该信任值包括信任的平均度量和信任的不确定信息。在做信任决策时,综合考虑节点信任值的大小及其行为的波动情况。模拟结果表明,CloudBT在P2P电子商务环境中具有较高的成功交易率和较强的抗攻击能力。
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一种前向安全的代理重签名方案
邓宇乔
计算机工程. 2012, 38(2): 144-145.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.046
摘要
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基于二次剩余问题求解的困难性,提出一个具有前向安全性的代理重签名方案,通过半可信代理方,将代理者对消息的签名转化为委托者对同一消息的签名。理论分析结果证明,该方案能抵抗伪造攻击,即使当前周期的签名密钥被泄露,也不会影响此周期前签名的有效性。
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基于口令的三方认证密钥交换协议
王明辉, 王建东
计算机工程. 2012, 38(2): 146-147.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.047
摘要
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传统的三方认证密钥交换协议不具备前向安全性,难以抵抗不可察觉在线字典攻击。为此,研究简单三方口令认证密钥交换协议,分析其存在的安全漏洞并加以改进,提出一种基于口令的三方认证密钥交换协议。分析结果表明,与其他协议相比,该协议的执行效率和安全性较高。
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混沌指数同步在保密通信中的应用
胡成军, 李传东
计算机工程. 2012, 38(2): 148-150.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.048
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利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术,给出一类时滞混沌系统指数同步的充分条件,设计指数同步控制器。在此基础上,采用混沌掩盖方法将该控制器应用于保密通信中。基于Ikeda混沌系统的仿真结果表明,该方法可准确、快速地恢复出有用信号,并且对噪声具有一定的鲁棒性,能够达到保密通信的目的。
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一个超轻量级的RFID认证协议
马巧梅, 王尚平
计算机工程. 2012, 38(2): 151-152.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.049
摘要
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针对UMA-RFID协议的安全漏洞,提出一个改进的超轻量级的RFID认证协议。通过修改UMA-RFID协议的交互方式,避免泄露标签标识符,保证读写器应答消息的新鲜性。该协议仅使用异或操作和移位操作,降低了对标签计算能力和存储能力的要求。分析结果表明,该协议可有效抵抗假冒攻击和重传攻击,适合于较低成本的RFID系统。
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基于动静特征加权的木马检测系统
钟明全, 李焕洲, 唐彰国, 张健
计算机工程. 2012, 38(2): 153-155.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.050
摘要
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传统木马检测方法的漏报率较高。为此,结合木马的动态特征与静态特征,设计并实现一个基于动静特征加权的木马检测系统。研究木马工作机制,建立自定义的木马特征库,介绍木马检测思路和系统工作逻辑,分析木马特征的提取过程,并给出权值分配方法。实验结果表明,该系统的检测准确率较高。
人工智能及识别技术
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覆盖广义粗糙集中近似集增量更新方法研究
刘永文, 李天瑞, 陈红梅, 高子喆, 谷小广
计算机工程. 2012, 38(2): 156-158.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.051
摘要
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研究覆盖广义粗糙集中近似集变化的增量更新问题,分析属性增删时覆盖广义粗糙集模型近似集的性质,根据边界域与近似集关系,得出属性集变化时近似集的变化趋势,并在此基础上,提出一种属性集变化时近似集的动态增量更新方法。通过实例验证该方法的有效性。
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密度不敏感的近邻传播聚类算法研究
冯晓磊, 于洪涛
计算机工程. 2012, 38(2): 159-162.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.052
摘要
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近邻传播算法在非凸形、密度不均匀的数据集上很难得到理想的聚类结果。为此,基于核聚类的思想,将数据集非线性地映射到高维空间,使数据集更加分离。利用共享最近邻的相似度度量方法,提出一种密度不敏感的近邻传播算法DIS-AP,以弥补原算法易受特征集维数和密度影响的缺点,从而有效解决数据集非凸和密度不均匀问题,拓宽算法的应用范围。仿真实验结果证明,DIS-AP算法具有更好的聚类性能。
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基于皮肤纹理特征的高分辨率人脸图像识别
白丽, 方驰, 丁晓青
计算机工程. 2012, 38(2): 163-165.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.053
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提出一种基于皮肤纹理特征的高分辨人脸图像识别算法。通过人脸轮廓提取人脸的皮肤纹理特征点,利用Gabor滤波器提取人脸关键区域的皮肤纹理特征,根据纹理区域相关性进行特征匹配。在FRGC v2.0数据库上的实验结果表明,当认假率为0.1%时,该算法的认证率可达97.8%,且使用高分辨率人脸图像可提高人脸识别的性能。
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异构分布式系统的负载均衡调度算法
杨锦, 李肯立, 吴帆
计算机工程. 2012, 38(2): 166-168.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.054
摘要
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提出一种异构分布式系统的负载均衡调度算法。对异构系统进行建模,使用染色体建立任务集合调度模型,根据该模型制定适应度函数,将其作为衡量负载均衡的标准,利用该标准对异构系统进行任务调度,并动态设定最大进化代数,以此改进动态遗传算法。实验结果表明,该算法具有较好的负载均衡性能。
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语音情感中基于ZCPA的VAP模型
秦宇强, 张雪英
计算机工程. 2012, 38(2): 169-171.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.055
摘要
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分析一个基于心理学的情感空间模型原理。研究语音情感识别中7种情感(中性、喜悦、愤怒、惊讶、恐惧、悲伤和厌恶)的效价-激励-能量(VAP)维分布状况,根据过零峰值幅度(ZCPA)的最大值、最小值、均值和绝对值方差和,在VAP三维空间中分析维数水平和 ZCPA韵律特征之间的关系。实验结果表明,该情感空间模型原理有助于描述和区分各种语音情感。
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基于量子蚁群算法的带约束QoS多播路由
左敬龙, 余桂兰
计算机工程. 2012, 38(2): 172-174.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.056
摘要
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针对带约束服务质量多播路由在带宽、延迟等方面的需求,提出一种基于量子蚁群算法的多播路由优化方法。该方法结合量子计算和蚁群算法的特性,采用量子比特的概率幅表示蚂蚁当前位置信息,设计一种动态调整旋转角策略对蚂蚁信息素进行更新,使蚂蚁能够快速寻找到满足约束的可行路径,并避免陷入局部最优。仿真实验结果表明,该算法在寻优能力和收敛速度上表现较好。
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基于核熵成分分析的数据降维?
黄丽瑾, 施俊, 钟瑾
计算机工程. 2012, 38(2): 175-177.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.057
摘要
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针对高维数据的维灾问题,采用核熵成分分析方法降维数据,并与主成分分析及核主成分分析方法进行对比。降维后的数据利用支持向量机算法进行分类,以验证算法有效性。实验结果表明,KECA在较低的维数时仍然能获得较好的分类精度,可以减少后续的处理复杂度和运行时间,适用于机器学习、模式识别等领域。
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快速多分类器集成算法研究
张伟松, 高智英
计算机工程. 2012, 38(2): 178-180.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.058
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研究快速多分类器集成算法。对多分类器集成需选定一定数量的弱分类器,再为每个弱分类器分配一定权重。在选择弱分类器时,通过计算每个弱分类器在全部训练样本集上的分类错误率,对其进行排序,挑选出分类效果最好的若干弱分类器。在多分类器权重分配策略上,提出2种权重分配方法:Biased AdaBoost算法与基于差分演化的多分类器集成算法。在人脸数据库上的实验结果表明,与经典AdaBoost算法相比,该算法能有效降低训练时间,提高识别准确率。
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基于正交差异混合演化算法的制造资源选择
赵占芳, 马立肖, 许冀伟
计算机工程. 2012, 38(2): 181-183.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.059
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对制造资源的选择问题进行分析,并建立数学模型,提出一种适合求解该问题的正交差异混合演化算法。该算法使用子空间收缩技术和多子竞争策略,使收敛速度得到明显提高。实验结果表明,与其他算法相比,该混合演化算法在解的质量、稳定性和收敛速度方面均具有较好的性能。
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一种三层判决的说话人索引算法
陈雪芳, 杨继臣
计算机工程. 2012, 38(2): 184-185.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.060
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为提高说话人索引准确率,提出一种三层判决的说话人索引算法。第1层使用惩罚距离公式对说话人改变进行检测,第2层采用说话人模型自举法进行初次说话人辨认,第3层采用GMM说话人超级矢量进行判决,解决说话人模型自举法中产生的数据不匹配问题。实验结果表明,采用惩罚距离公式,与贝叶斯信息判决方法相比不需调整参数,与DISTBIC方法相比F1值提高2%,使用GMM说话人超级矢量,在说话人索引准确率和数量准确率方面分别提高8.95%、18.25%。
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基于扰动属性投影的说话人确认系统?
陈伟, 李辉, 张琨磊
计算机工程. 2012, 38(2): 186-188.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.061
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在说话人确认系统中,由于训练和测试语音来自不同的信道,会产生信道失配现象。为此,提出一种基于扰动属性投影的说话人确认系统。利用有信道标注信息的语音训练出高维空间映射矩阵,通过映射将自适应得到的超矢量作为SVM的输入,削弱说话人特征中的信道信息。实验结果表明,该系统能降低信道失配带来的负面影响。
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基于概率模型的裂纹识别算法
王彦, 谢晓方, 吴龙宝, 马钰, 朱宗健, 王丰
计算机工程. 2012, 38(2): 189-191.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.062
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为实现对X光图像中随机金属裂纹的自动识别,提出一种基于概率模型的裂纹自动识别算法。根据裂纹图像的特点建立理想概率模型,将其转换为理想模板,计算该模板与原始X光图像的Bhattacharyya系数矩阵,并将其映射为灰度图像。通过对该灰度图像二值化,并进行形态学操作,得到完整和精确的裂纹轮廓。仿真实验证明,该算法具有较强的自适应性和较高的识别精度。
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基于角点特征融合的Mean-shift跟踪算法
周治平, 陶利
计算机工程. 2012, 38(2): 192-194.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.063
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传统Harris检测算法不能很好地适应跟踪环境。为此,提出一种基于角点特征融合的Mean-shift跟踪算法。考虑人体姿态变化或遮挡对多区域跟踪的影响,采用角点更新策略,将特征融合主色调模型的跟踪结果与多区域跟踪结果进行权衡。实验结果表明,该算法能克服人体姿态变化或遮挡对跟踪的影响,实时性满足一般跟踪系统的要求,且在非遮挡状况下,其跟踪准确率比传统算法高。
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基于谱抠图的遥感图像滑坡半自动提取
王世博, 张大明, 罗斌, 张春燕
计算机工程. 2012, 38(2): 195-197.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.064
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为统计遥感图像中滑坡区域的有效数据,提出基于谱抠图的遥感图像滑坡半自动提取方法。建立抠图拉普拉斯矩阵,计算特征向量,自动确定聚类数,利用爬山算法对图像聚类,根据特征向量和用户交互数据得到抠图成分,去除平滑项,得到前景透明度。实验结果证明该方法能够有效提取滑坡信息,准确率高,稳定性强。
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人体行为动作的形状轮廓特征提取及识别
胡石, 梅雪
计算机工程. 2012, 38(2): 198-200.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.065
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将傅里叶变换与边缘小波矩描述子相结合,提出一种人体行为动作的识别方法。凹凸复杂图像的质心到轮廓为非单一直线,据此,给出一种多段定向距离轮廓描述矩阵,实现轮廓特征的提取。分别对2类人体和4种行为动作进行仿真实验,结果表明,边缘小波矩描述子能较好地体现人体行为动作的形状轮廓局部特征,具有较高的识别率。
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一种面向教学的知识点库自动生成方法
冯筠, 李刚, 孙霞, 冯宏伟
计算机工程. 2012, 38(2): 201-203.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.066
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为解决实际教学过程中教学内容较多的问题,提出面向教学的知识点定义,在基于切分单元的最大匹配算法基础上,结合优化规则进行知识点提取。在知识点的关系提取中,使用关联规则和混合分类方法,用于提高知识点关系提取的正确率。利用获得的知识点及其关系,建立面向教学内容的知识结构图。实验结果表明,该方法适用于中文知识点关系的提取。
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人工鱼群算法的全局收敛性证明
黄光球, 刘嘉飞, 姚玉霞
计算机工程. 2012, 38(2): 204-206.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.067
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研究人工鱼群算法,按候选解分量所在的区间,将搜索空间转化为离散空间,该空间中每个点即为一个人工鱼的位置状态,其能量(食物浓度)即为该点的目标函数值。分别将离散空间集合、人工鱼集合划分为若干个非空子集。在人工鱼觅食、聚群和追尾移动过程中,计算其从一个位置状态转移到任意一个位置状态的转移概率。每个位置状态对应有限Markov链的一个状态,且满足可归约随机矩阵的稳定性条件,由此证明人工鱼群算法的全局收敛性。
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家用机器人的说话人识别系统
武宁, 肖星星, 冯瑞
计算机工程. 2012, 38(2): 207-209.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.068
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现有说话人识别系统对环境噪声及说话人声音变迁等干扰的鲁棒性较差。为此,在改进和优化高斯混合-通用背景模型的基础上,根据家庭环境中的典型特征,设计并实现一种用于家用机器人的说话人识别系统。应用结果表明,该系统具有较好的识别性能和较高的鲁棒性,适用于声控门禁和语音签到等领域。
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基于改进高斯混合模型的运动目标检测方法
苏兵, 李刚, 王洪元
计算机工程. 2012, 38(2): 210-212.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.069
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传统高斯混合模型(GMM)对于光照突变十分敏感,且收敛速度较慢。为此,提出一种基于改进GMM的运动目标检测方法。利用不匹配像素消除光照影响,使用改进的GMM提取背景图像。通过差分当前帧与背景图像获得二值差分图像,从该差分图像中获取运动目标。实验结果表明,该方法能适应光照变化,提高检测的准确性和鲁棒性。
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一种基于词共现的文档聚类算法
常鹏, 冯楠, 马辉
计算机工程. 2012, 38(2): 213-214.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.070
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为解决文本主题表达存在的信息缺失问题,提出一种基于词共现的文档聚类算法。利用文档集上的频繁共现词建立文档主题向量表示模型,将其应用于层次聚类算法中,并通过聚类熵寻找最优的层次划分,从而准确反映文档之间的主题相关关系。实验结果表明,该算法所获得的结果优于其他基于短语的文档层次聚类算法。
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车辆网络单跳链路断开时间预测算法
李楚斐, 谭长庚, 韩宇
计算机工程. 2012, 38(2): 215-217.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.071
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将修复性路由协议与车辆网络环境相结合,提出一种利用折点时间计算链路断开时间的预测算法。建立从当前速度匀减速到零和匀加速到最大速度运动的2种加速模型,在3个时间区间内讨论2辆车的运动情况,通过经验预测因子和环境预测因子改进加权预测算法。实验结果表明,该算法可使预测准确率提高12.8%。
图形图像处理
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基于迭代分形解码和边缘扩展的图像修复算法
姚燕, 汤进, 罗斌
计算机工程. 2012, 38(2): 218-220.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.072
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根据分形码的高压缩性,提出一种基于迭代分形解码和边缘扩展的图像修复算法。在信息嵌入阶段,运用1-D变换算法、2次推操作和换操作获取索引表,对照索引表将分形码和奇偶校验码存入图像的最低2位有效位中。在图像修复阶段,对接收到的图像进行3层篡改检测,迭代地采用提取的有效分形码和边缘扩展算法对篡改图像进行修复。实验结果表明,该算法能够获得较好的图像修复效果。
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一种改进的规范块半范数算法
钱雅儒, 郭中华, 雍慧
计算机工程. 2012, 38(2): 221-223.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.073
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提出一种改进的规范块半范数算法,对图像分割策略、码本块抽样收缩方式及搜索最近意义父块方式进行改进,以缩小子块搜索其最佳匹配父块的范围,加快编码速度,提高匹配准确度和解码图像质量。实验结果表明,与基于规范块半范数的快速算法相比,该算法的编码时间更短。
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一种保边缘的图像去噪方法
张显全, 阳建中, 付念, 王现会, 代旋
计算机工程. 2012, 38(2): 224-225.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.074
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提出一种保边缘的去噪方法。该方法利用4个方向核卷积检测图像中的噪声点和非噪声点,对非噪声点不进行处理。在噪声点的3×3邻域中选择距离最小的非噪声点,若无非噪声点则邻域扩大为5×5,若有非噪声点则用这些点的中值替换噪声点,否则用邻域中距离最远像素点的均值替换噪声点。实验结果表明,该方法不仅能有效去除图像的噪声,且能较好地保护图像边缘。
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基于RGB灰度值缩放的彩色图像增强
郑江云, 江巨浪, 黄忠
计算机工程. 2012, 38(2): 226-228.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.075
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为保持彩色图像增强时色调不变,提出一种基于RGB灰度值缩放的彩色图像增强算法。采用二次函数增强像素RGB三基色的最大值,获得缩放因子k,利用k值增强相应像素的RGB灰度值。实验结果表明,该算法能增强不同压缩比的彩色图像,综合性能优于现有算法。
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基于特征点的抗几何变换图像被动认证算法
谷宗运, 吕皖丽, 罗斌, 韩成美
计算机工程. 2012, 38(2): 229-230.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.076
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针对同幅图像的区域复制篡改问题,提出一种基于SIFT特征点的抗几何变换数字图像被动认证算法。在利用SIFT算法提取出图像中的SIFT特征点后,对特征点进行匹配。根据同一幅自然图像不会存在互相匹配特征点的这一特性,可以检测出篡改图像中平移、旋转、缩放等几何变换的区域。实验结果证明,该算法能够对抗区域复制篡改的几何变换。
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基于EM算法的混合模型医学图像分割
刘艳琪, 胡亨伍
计算机工程. 2012, 38(2): 231-233.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.077
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医学图像分割中的期望最大化(EM)算法在求解混合模型参数时存在局限性。为此,提出一种模糊约束的混合模型图像分割算法。该算法以像素的独立性假设为前提,在采用EM算法对模型参数进行求解的过程中,通过模糊集合论方法,引入像素空间信息。实验结果表明,该算法没有引入新的模型参数,能够保持独立混合模型的简单性,且具有自动模型选择能力,可以获得较理想的分割结果。
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面向人眼视觉的图像增强方法
刘勋, 吴锦, 郝颖明, 朱枫
计算机工程. 2012, 38(2): 234-236.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.078
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结合人眼获取信息的方式,提出一种面向人眼视觉的图像增强方法。在保持图像原有信息的前提下,使图像中相邻区域间的灰度差异最大限度地被人眼感知。根据图像区域间的邻接关系,设计一种灰度合并策略,用最少的灰度表示一幅图像,基于人眼临界可见偏差(JND)特性建立一种灰度映射关系,通过灰度映射方式实现图像增强。实验结果表明,该方法的图像增强效果优于目前常用的图像增强 方法。
工程应用技术与实现
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基于仿真方法的任务集可调度性判定工具
徐建华, 李允
计算机工程. 2012, 38(2): 237-239.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.079
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针对含有纯周期任务的任务集可调度性判定问题,提出一种基于仿真方法的任务集可调度性判定工具。通过设定时钟变量,模拟任务调度过程中的系统时钟,在时钟变量值增长的过程中,根据任务优先级从高到低的顺序,分析各个任务的截止时间限,判定任务集的可调度性。实例分析证明了该工具的可调度性判定结果正确。
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面向星球探测的岩石三维表面评估技术
高宏伟, 李斌, 陈付国
计算机工程. 2012, 38(2): 240-241.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.080
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针对星球探测任务中的岩石采样问题,利用双目立体视觉装置采集不同岩石图像,采用立体视觉算法获得岩石表面的三维点云数据。以三角剖分后生成的三角片法向量夹角为基本元素,提出基于C均值聚类的岩石表面评估算法,对岩石平整三维表面进行评估计算,并用不同颜色加以区分。仿真结果证明了该算法的有效性。
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高性能并行FFT处理器的设计与实现
石长振, 杨雪, 王贞松
计算机工程. 2012, 38(2): 242-244.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.081
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提出一种高性能并行快速傅里叶变换(FFT)处理器的设计方案,采用4个蝶形单元进行并行处理,利用改进的无冲突操作数地址映射方式,保证每个周期同时读取和写入16个数据。给出该处理器的FPGA实现,性能评测结果表明,与其他FFT处理器相比,该并行FFT处理器的性能较优,能满足实际应用需求。
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一种时序优化的通用FPGA装箱算法
刘垚
计算机工程. 2012, 38(2): 245-247.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.082
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提出一种时序优化的通用FPGA装箱算法。将配置电路与用户电路转化为有向图,解决子图同构问题。将线网延时作为变量,定义关键度,以此为代价函数进行装箱,达到优化时序的目的。在VPR平台上进行实验,结果表明,该算法的时序性能较优,并可应用于不同的可配置逻辑块结构中。
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MIMO-OFDM的FFT/IFFT处理器
李斯梦, 陈赟, 曾晓洋
计算机工程. 2012, 38(2): 248-249.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.083
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面向多输入多输出(MIMO)正交频分复用(OFDM)系统,设计一种可配置的FFT/IFFT运算处理器。给出多通路流水线FFT/IFFT处理器架构,通过一个输入数据重排模块,实现来自4条信道的多通路数据同时计算,支持不同数据率的FFT/IFFT运算。性能分析表明,在SMIC 0.13 μm工艺下,该处理器的最高时钟频率可达125 MHz,面积达到1.800×1.500 μm2。
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基于特征串匹配的X射线荧光光谱仪数据采集
吴旭, 贡华, 李汪根, 方群
计算机工程. 2012, 38(2): 250-252.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.084
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针对水泥企业在异构环境下采集X射线荧光光谱仪数据的问题,提出一种基于特征串匹配的数据采集算法,在此基础上构建一个具有通用性的水泥质量管理系统,用于自动实时地采集、存储和上传样品质量数据。应用结果证明,该系统运行情况良好,适应能力较强,较大地提高了水泥企业质量管理和生产控制能力。
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嵌入式Modem在专线模式下的数据通信研究
李桂枝, 韩江洪, 刘小平
计算机工程. 2012, 38(2): 253-255.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.085
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为实现低成本、高可靠且传输距离达几千米的数据通信,提出一个以嵌入式Modem和单片机为核心的通信方案。单片机通过AT指令对嵌入式Modem MT9234模块进行设置。PC通过电平转换接口电路与MT9234模块相连,MT9234模块之间利用双绞线相连,并经过3个阶段的握手过程建立数据通信,从而实现PC与远方单片机间的通信。硬件仿真结果表明,与传统Modem相比,专线模式下的数据通信传输距离更远、速度更快。
开发研究与设计技术
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基于镜头标记与动态滑动窗口的视频摘要生成
张玉培, 孔敏, 翟素兰, 罗斌
计算机工程. 2012, 38(2): 256-258.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.086
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提出一种基于镜头标记与动态滑动窗口的视频摘要生成方法。对视频进行镜头分割,利用帧差累积法将镜头分成静态镜头和动态镜头并标记。运用动态滑动窗口,对标记镜头进行归类。提取集合镜头的关键帧,抽取冗余少、涵盖内容丰富的镜头帧,组合成视频摘要。实验结果表明,该方法能快速准确地生成视频摘要。
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一种改进的位平面匹配运动估计算法
李进伟, 陈更生, 尹文波
计算机工程. 2012, 38(2): 259-260.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.087
摘要
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为进一步提高视频的编码效率,提出一种改进的位平面匹配(BPM)算法,通过调整阈值的选取方式,减少搜索次数,利用改进的运动矢量计算方法提高搜索准确性,提升图像质量。实验结果表明,与传统BPM算法相比,该算法能提高位平面的区分能力,增强运动估计效果。
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一种适用于AVS的快速帧间模式选择算法
薛睿, 苏光大
计算机工程. 2012, 38(2): 261-263.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.088
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音视频编码标准和H.264在帧间编码时采用变长块编码,导致在使用全部模式时计算复杂度较高。为此,提出一种基于运动向量场同质性测量和宏块时空相关性预测的帧间模式选择算法。利用相邻块和参考帧的对应块判断当前宏块是否使用帧间16×16模式,如果不使用该模式,则利用帧间8×8模式产生的运动向量预测宏块的帧间模式。实验结果证明,在峰值信噪比几乎相同的情况下,该算法与全模式相比可平均减少41.2%的编码时间。
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基于改进空体素跳跃法的光线投射算法
彭伟, 李建新, 闫镔, 童莉, 陈健
计算机工程. 2012, 38(2): 264-266.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.089
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提出一种针对计算统一设备架构(CUDA)存储器的访存优化策略。在此基础上,给出适用于CUDA存储器的改进空体素跳跃法,以减少对空体素采样点的处理,加快基于Phong光照模型的光线投射算法的运行速度。实验结果表明,该算法能在保证图像质量的前提 下,提高图像绘制速度。
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基于差分进化的非规则LDPC码优化设
刘庆华, 刘晓琳, 陈紫强
计算机工程. 2012, 38(2): 267-269.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.090
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为优化非规则低密度奇偶校验(LDPC)码的度分布,引入差分进化(DE)极值搜索算法,根据差分进化后的最佳成员矢量,确定非规则LDPC码变量点的度分布。基于期望码率和变量点的度分布调整校验点的度分布,获得期望码率下的LDPC码。为提高优化搜索效率,改进差分进化停止准则,从而有效控制进化迭代次数。在此基础上,设计一组加性高斯白噪声(AWGN)信道下的非规则LDPC码。实验结果表明,该方法的译码复杂度低,设计的LDPC码具有较高的噪声门限。
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一种层次化的Data Matrix实时解码方法
刘峰, 杨兆选, 韩东, 孙琪
计算机工程. 2012, 38(2): 270-271.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.091
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在实际应用中,Data Matrix二维条形码的解码效果会受到不均匀光照和复杂背景的影响。为此,提出一种层次化的Data Matrix实时解码方法。利用大津法将条码图像的前景和背景进行分割,得到二值化的条码图像,对其进行区域定位和精确定位。在此基础上,设计基于数字信号处理的二维条形码快速解码终端。实验结果表明,该解码方法具有较好的实时性和较高的鲁棒性。
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基于最小二乘支持向量机的火灾烟雾识别算法
贾洁, 王慧琴, 胡燕, 马宗方
计算机工程. 2012, 38(2): 272-275.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.092
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支持向量机在数据量较大时求解时间很长。针对该问题,提出一种基于最小二乘支持向量机的视频火灾烟雾识别算法。对烟雾的可疑区域进行二次分割,选取颜色特征、相关系数和面积变化率作为特征输入向量,由此降低输入向量维数,缩短训练时间。实验结果表明,该算法具有较快的分类速度和较高的识别准确率。
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一种基于反馈机制的自适应弹性调度算法
朱雪庆, 徐成, 刘彦, 杨志邦
计算机工程. 2012, 38(2): 276-278.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.093
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针对实时多任务系统中的临时过载问题,提出一种基于反馈机制的自适应弹性周期调度算法。考虑任务截止期小于或等于任务 周期的情况,参考弹性调度算法的基础模型,动态估计周期任务的执行时间。仿真实验结果表明,该算法可有效提高随机任务集的调度成 功率。
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基于反馈控制的实时调度算法
张嵎桐, 徐成, 杨志邦
计算机工程. 2012, 38(2): 279-281.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.094
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实时系统中基于反馈的闭环调度算法通常用于过载发生后的情况。为此,提出一种基于反馈控制的实时调度算法。该算法利用回归模型与非精确计算模型对每个任务进行跟踪,并在系统瞬时利用率大于系统最大利用率时提前进行调整。实验结果表明,该算法能有效预防系统过载,保证任务实时性。
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基于BIBD和循环置换矩阵的LDPC码
焦新泉, 陈建军, 单彦虎
计算机工程. 2012, 38(2): 282-283.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.095
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提出一种基于平衡不完全区组设计(BIBD)和循环置换矩阵的准循环低密度校验码(LDPC)构造方法。根据实际需求,利用BIBD构造相应的模板矩阵,用适合的循环置换矩阵进行扩展。采用该方法构造的LDPC码具有良好的结构和灵活性,该方法在一定范围内可快速方便构造出某一特定码长或码率的准循环LDPC码。仿真结果证明,准循环LDPC码在高斯白噪声信道上采用迭代译码时,具有较优的纠错性能及较低的错误平层。
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α稳定分布噪声下的空间时频DOA估计
汪海滨, 查代奉, 龙俊波
计算机工程. 2012, 38(2): 284-284.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.096
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当信号中存在α稳定分布噪声时,传统空间时频多重信号分类(STF-MUSIC)算法的空间波达方向(DOA)估计性能会降低甚至失效。为此,利用分数低阶矩(FLOM)代替二阶协方差矩阵,定义分数低阶矩空间时频分布矩阵(FLOM-STFDM)。对FLOM-STFDM进行特征分解,得到适用于稳定分布噪声环境的空间时频TF-FLOM-MUSIC算法,分析该算法的信噪比及误差估计,并给出算法实现步骤。仿真结果表明,TF-FLOM-MUSIC算法可有效降低DOA估计的均方误差,提高估计的分辨率和平滑性。
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游戏地图中的分层动态路径搜索算法
李艳, 陈彩, 李铁松, 苏兰明
计算机工程. 2012, 38(2): 288-289.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.097
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在大型游戏地图环境中,玩家必须对动态地形做出即时反应,而动态寻路算法对改变节点的位置非常敏感。为此,结合增量路径搜索(LPA*)算法和分层路径搜索(HPA*)算法,提出一种分层动态路径搜索(HPLPA*)算法。对地图分层形成抽象图,并在动态环境中及时更新,采用LPA*搜索,找到抽象路径再细化,以此形成本地路径。实验结果证明,与LPA*和HPA*相比,该算法更有效。
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基于多Agent的数字海图协同处理模型
苏诚, 陈文娜, 陈明, 黄冬梅
计算机工程. 2012, 38(2): 290-292.
https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.02.098
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为满足数字海图协同处理智能化和可扩展的需求,根据“数字海洋”系统中数字海图的多源异构和分布式区域管理的特点,在计算Agent社会模型的基础上,构建一种基于多Agent的数字海图协同处理模型,分析模型的具体协作流程,并建立协同工作机制。仿真实验结果验证了该模型的有效性。
2024
第50卷 第9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