2013年, 第39卷, 第9期 刊出日期：2013-09-15
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计算机工程. 2013, 39(9): 1-5.
为解决现有闪存数据库索引机制无法同时具备高索引更新性能和高检索性能的问题，提出一种应用于闪存数据库的高效B+树索引机制。该机制采用日志方式更新索引，利用日志缓存区保证日志快速写入闪存。针对日志方式检索效率低的缺陷，设计节点日志映射表，通过哈希映射直接索引节点更新记录，避免全局搜索节点日志。将更新日志整合为B+树逻辑节点，使索引检索转化为B+树深度搜索，在此基础上设计节点缓存区，提高节点检索效率。实验结果表明，该机制相比日志型索引机制BFTL，更新效率提高了51%、检索效率提高了2.3倍，相比基于Nand闪存转换层的B+树索引机制，在保证与其相当的高检索效率的同时，更新效率提高了2.4倍。
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计算机工程. 2013, 39(9): 6-11.
为挖掘IP多媒体子系统网络异常场景下Diameter协议流程中潜在的脆弱点，提出一种基于遗传算法的Diameter协议流程漏洞挖掘方法。通过变异网络配置、用户注册状态和服务器工作状态等，制造特定的应用场景，采用遗传算法对正常消息进行变异，生成针对该场景的多维模糊测试消息，通过监测网络对测试消息的响应判断是否存在相关脆弱性。仿真实验结果表明，该生成方法能保证测试消息的随机性，并有效挖掘Diameter协议流程相关的漏洞。
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计算机工程. 2013, 39(9): 12-14,19.
为得到质量较高的彩色图像边缘信息，基于符合人眼视觉特性的HSI颜色空间，提出一种新的彩色图像边缘检测算法。融合色度、饱和度和亮度分量得到新分量V，根据色度和饱和度的相关性改进色差度量方法，设计边缘生长方法以保证边缘连续性，结合4个分量的边缘信息得到最终边缘检测结果。实验结果表明，该算法可有效消除噪声影响，提高边缘信息的准确性。
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计算机工程. 2013, 39(9): 15-19.
由于缺乏相关硬件功能，Open64编译器的软件流水技术没有面向X86处理器的版本。为此，提出一种适用于X86平台的Open64软件流水实现框架。利用软件实现处理器的部分硬件行为，通过循环过滤方法剔除不适用的循环。针对缺乏循环寄存器文件的问题，设计寄存器分配算法达到使用通用寄存器的目的，并添加模变量扩展模块以保证执行的正确性。实验结果表明，与循环展开方案相比，该框架可使系统平均获得9%的性能提升。
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计算机工程. 2013, 39(9): 20-24,29.
危险品运输网络在遭受恐怖袭击后单个节点的失效可能会引发网络级联失效现象。为解决该问题，构建一个危险品运输网络级联失效抗毁性模型。根据恐怖袭击条件，定义“正常”、“失效”和“暂停状态”3种节点状态，从“结果性”和“过程性”2个视角出发，提出网络抗毁性的评价测度。通过建立仿真场景，在不同节点的度、不同容量系数和不同规划方式下对危险品运输网络级联失效特性进行定量研究，结果证明了该级联失效抗毁性模型的科学有效性。
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计算机工程. 2013, 39(9): 25-29.
为实现多应用环境下的高速摄像，提出一种面阵行间转移电荷耦合器件(CCD)多工作模式的设计方法。根据面阵CCD芯片KAI-0340D的工作原理，结合其内部结构特点和双通道数据传输方式，分析传感器的时序关系。改变不同区域的三电平和倾泻栅信号，由此实现4种分辨率成像。将各种工作模式分解为不同的场模式并存储在AD9979内部，通过改变场模式组合，实现在多种工作模式下运行。实验结果表明，该方法设计的时序可在4种分辨率下稳定工作，基本满足多种高速摄像的应用要求。
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计算机工程. 2013, 39(9): 34-38.
相对于传统的交通信息采集手段，无线射频识别(RFID)系统更实时、有效，但也存在所获取数据在空间和时间上离散的情况。为此，通过RFID系统的车联网模型，将采集的交通信息以路段为最小离散单位进行归类，根据高速路车辆油耗影响因素完成各类型车辆行驶状况的建模。按100 km油耗的评价指标，设计基于车联网的高速路油耗算法(FCIV)，并基于该算法，通过数据可视化技术，直观地揭示单路段油耗情况、时间分布特征和空间分布变化规律。
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计算机工程. 2013, 39(9): 39-44.在周界入侵检测中，DV-Distance定位算法得到的距离值误差较大。为此，对该算法进行改进，提出一种适用于带状无线传感器网络(WSN)的节点定位算法(IDV-Distance)。利用RSSI方法测得累计跳距，根据带状WSN的拓扑特性对其进行修正。采用极大似然法初步估算节点位置，并通过最速下降算法提高节点定位精度。实验结果表明，与经典DV-Distance算法及其2种改进算法相比，IDV-Distance算法的定位精度较高。
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计算机工程. 2013, 39(9): 45-48.
目前针对物联网的研究主要是对系统进行整体分析，设计与验证过程较复杂。为此，利用混成系统对物联网系统进行建模，将一个复杂的物联网系统拆分成若干个小的成员系统，分别验证每个成员系统的特性，并通过组合实现对整个物联网系统的验证。以智能交通系统为例进行分析，结果表明，该方法可降低系统分析和验证的复杂度，提高模块化程度，保证物联网系统的可扩展性。
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计算机工程. 2013, 39(9): 49-51,58.介绍基于B+树的无线射频识别防碰撞算法，分析不同分裂阶数对识别效率产生的影响。发现随着分裂阶数取值增大，标签分裂过程中产生的碰撞时隙减少但空闲时隙增多，导致算法整体识别效率下降。针对该问题，提出一种改进算法。利用阅读器动态控制标签的分裂过程，使碰撞时隙和空闲时隙共同减少。同时考虑到标签的资源限制，不改变标签原有的硬件配置。实验结果表明，改进算法可提高识别效率、减小通信处理开销，适用于标签数量较大的应用场合。
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计算机工程. 2013, 39(9): 52-58.在基于移动代理(MA)的无线传感器网络数据融合中，MA路由的选择直接影响系统能耗，从而决定整个网络的使用寿命。为此，引入冗余度参数，同时结合节点剩余能量参数和节点间最短距离参数，提出基于冗余度的MA路由算法。采用阈值处理方法消除冗余节点，利用Kruskal方法建立最小生成树，初步形成MA路径，并通过改进的后序遍历方法对其进行优化。仿真结果表明，与遗传算法和近优路由设计算法相比，该算法能有效降低能耗，减少数据延时，延长网络生命周期。
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计算机工程. 2013, 39(9): 59-63.针对无线传感器网络中因节点分布不均或死亡而导致的覆盖空洞现象，对PATT算法进行改进，提出一种基于最佳候选节点的空洞修补算法。将目标区域内休眠的冗余节点作为候选节点，确定待修补空洞的位置，当移动冗余节点到空洞之间的距离在可控范围时，则激活该冗余节点作为最佳候选节点修补空洞。如超过可控范围，则追加二代移动节点进行修补。实验结果表明，该算法不受覆盖空洞形状的限制，可保证网络覆盖率大于90%，同时减少了额外追加二代移动节点的个数，使网络性能得到改善。
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计算机工程. 2013, 39(9): 64-68.传统无线传感器网络(WSN)的基站通信模型安全性较差，对资源的依赖性较强。为此，提出一种基于组密钥排他基础系统的WSN密钥管理策略(EBS-GL)。采用网络分化思想提高系统的通信效率，利用分组分层加密算法提高系统的安全性，通过汇总消息比对方法进行信息完整性认证，使用奇异点排除策略增强系统的可恢复能力。仿真结果表明，与JERT策略相比，EBS-GL可增强WSN基站的验错、纠错和排错能力，提高节点通信的安全性。
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计算机工程. 2013, 39(9): 69-73.无线传感器网络中基于分簇的拓扑控制方法容易将低能量节点误选为簇头而加速死亡，且在成簇过程中未考虑簇成员数量，会导致簇头负载过重。为此，提出一种基于能量和均衡分簇的自适应拓扑控制方法。在选择簇头时考虑节点的剩余能量，采用均衡化思想自适应构建簇成员。仿真实验结果表明，该方法能有效降低节点死亡速率，延长网络寿命，提高网络的服务性能。
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计算机工程. 2013, 39(9): 74-79.对数据流上的Ad Hoc查询进行自适应处理，需要保证已有查询计划快速在线更新和迁移，但现有方法实现新旧查询计划的更新需要大量的滑动窗口状态转换。为此，提出一种Ad Hoc查询自适应处理算法。该算法基于数据流概要分布特性和自定义评分模型，快速计算出现有查询计划的最佳增量更新，以实现新到达的Ad Hoc查询处理，降低新旧查询计划切换时间。在数据流benchmark Linear Road提供的高速公路数据集上进行实验，结果表明，与MS、PT方法相比，该算法可较快完成新旧查询计划的切换。
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计算机工程. 2013, 39(9): 80-83.为提高聚类算法效率，提出一种基于动态云平台的快速闭树聚类并行算法。针对云计算平台Hadoop中任务的随机分配策略，给出一个满足最小化消耗成本的任务分配算法CDA-GA，并基于该算法提出动态云平台模型。将传统的频繁闭树挖掘算法与聚类算法并行化，应用于动态云平台中，设计基于动态云平台的闭树聚类算法框架。实验结果表明，该算法有效可行，适合在大规模数据下进行聚类分析。
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计算机工程. 2013, 39(9): 84-87.针对传统聚类算法难以高效进行海量数据聚类分析的问题，提出一种基于MapReduce框架的K-means聚类集成算法。利用K-means算法生成不同聚簇数目的基聚类结果，改进共协关系矩阵，依据数据点对出现次数进行集成，自动得出最终聚类结果。实验结果表明，该算法能够有效地改善聚类质量，具有良好的扩展性，适用于海量数据的聚类分析。
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计算机工程. 2013, 39(9): 88-93,108.通过分析已有虚拟计算环境的现状、特点及适用范围，针对聚合异构分散计算资源的需求，提出一种基于框架技术的虚拟计算环境实现方法，包括计算平台的总体框架和服务组件，以及各个组成部分之间的关系与通信方式的实现。采用服务分层设计方法优化计算服务的架构，完成对各服务组件的设计。以地震资料数据处理为例对虚拟计算平台进行实验测试，结果证明，该方法具有可行性，能够整合零散、异构的计算资源，尤其适用于性能差异明显的计算组织。
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计算机工程. 2013, 39(9): 94-97,113.船舶信息系统日益复杂，其对实时性的要求也越来越高。基于此，将数据分发服务应用到船舶信息系统中，根据船舶信息系统的特点，提出一种基于兴趣过滤的通信机制，以使订阅者能够更细粒度地表达其订阅兴趣，从而提高通信效率。模拟实验结果表明，该机制能满足船舶信息系统松耦合、高实时性等要求，可有效提高数据分发效率。
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计算机工程. 2013, 39(9): 98-103.为提高网构软件的信任水平和网络收敛速率，将复杂网络的小世界特征和无标度特性引入到网构软件的信任评估和可信构件搜索过程中，对网构软件进行群落划分，提出基于复杂网络的网构软件信任评估方法及基于最大度搜索的可信构件搜索(TIS)算法。仿真实验结果表明，与随机搜索算法和广度优先搜索算法相比，TIS算法能提高可信构件的搜索效率，减少网络负载量，降低信任路径长度和信任风险。
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计算机工程. 2013, 39(9): 104-108.在多线程并行程序中，如只由主线程负责容错处理，主线程本身则成为潜在的单点故障点。针对该问题，设计一种对等多线程动态容错模型。该模型包含多轮容错过程，每轮容错过程采用容错控制线程随机决定容错模型动态生成的方法。在EasyPDP系统中进行实际应用测试，结果证明，该容错模型能够避免主线程单点故障，同时保证系统加速比与负载平衡性能。
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计算机工程. 2013, 39(9): 109-113.
传统便签存储器(SPM)管理方法依赖于编译器提供支持，不利于应用程序的移植和跨平台部署，且难以反映程序动态运行特征。为此，提出一种基于访问计数的SPM动态管理策略方法，通过在程序运行时对访存地址进行访问计数，预测程序核心工作集并指导SPM动态分配。实验结果表明，与单纯Cache系统相比，该方法在保持程序执行性能稳定的基础上，能耗降低了约32.5%。
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计算机工程. 2013, 39(9): 114-118.高性能计算要解决的应用任务复杂多样，不同的应用任务具有不同的计算特征，在不同体系结构下计算效率差异巨大。为此，通过感知应用任务的计算-存储-通信(PMC)的资源需求，得到其PMC算粒，分配与其匹配的体系结构，使用超图描述应用任务程序结构和体系结构，利用超图同构原理构造超混合异构体系结构模型。实验结果表明，在应用任务的算粒感知驱动下，可重构体系结构模型具有计算效率高和能耗低的特点。
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计算机工程. 2013, 39(9): 119-122,127.在网络环境下，Web教育资源规模日益庞大，用户申请资源的过程逐渐复杂化。为此，提出一种基于Agent的Web教育资源预选择分层模型。根据预选择分层模型对Web教育资源进行两层过滤，利用基于语义相似度的过滤算法，将Web教育资源根据语义相似度完成匹配筛选；采用用户反馈信息建立机器学习模型，使用基于Q学习的过滤算法筛选Web教育资源。实验结果表明，分层模型可供用户选取符合用户需求的资源，具有较好的可扩展性。
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计算机工程. 2013, 39(9): 123-127.程序员对源代码的拷贝、粘贴及修改活动会导致软件中出现大量克隆代码，增加软件开发和维护的成本。为解决该问题，提出一种新的克隆检测方法。利用基于后缀数组的算法查找重复的Token子串，进而检测出克隆代码，开发相应的克隆检测工具SaCD，用其检测29款C语言开源软件。实验结果表明，SaCD能快速有效地检测软件中的Type-1和Type-2语句克隆，其检测速度比传统的克隆检测工具CCFinderx快了近20倍。
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计算机工程. 2013, 39(9): 128-133.
针对MDS-MAP算法计算复杂度高的问题，提出一种改进的MDS-MAP定位算法。给出节点相对坐标的计算与优化以及局部网络融合的方法，分析算法的计算复杂度并进行定位精度仿真，结果表明，该算法的计算复杂度低、定位精度高、可扩展性好，能够较好地完成无线移动自组网络节点的定位。
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计算机工程. 2013, 39(9): 134-136,141.针对单一移动机器人远程监控系统精度差和复杂度低的问题，提出基于移动机器人网络的嵌入式Web系统设计方案。应用ZigBee技术构建移动机器人网络，搭建以Cortex-M3为处理器的嵌入式Web服务器硬件平台。软件设计基于μc/OS-Ⅱ操作系统，移植LwIP协议栈，通过应用层程序实现移动机器人网络的监控。实验结果表明，该设计可初步完成对移动机器人网络的监控。
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计算机工程. 2013, 39(9): 137-141.基于最早截止期优先调度的实时系统，针对有新任务插入(与/或)现行任务加速但系统带宽不足的问题，提出一种最晚截止期优先(LDF)算法，用于系统在运行时选择现行任务转让带宽。采用从最晚作业截止期任务开始判断的方法，经过尽可能少的比较次数，找到合适的受压任务，平滑地完成带宽转让。算法需要的最多比较次数为2n。仿真结果表明，该算法在大多情况下只需要比较1~2次即可完成压缩任务。
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计算机工程. 2013, 39(9): 142-145.针对RAM算法在瑞利衰落信道下误码率较高的问题，提出一种改进算法ERAM。该算法根据信道变化调整信噪比预测机制，依照误码率性能要求设置吞吐量表格初值，并使用ACK帧携带下一帧传输速率的信息，从而较快地响应信道的变化。在瑞利平衰落信道模型下的仿真结果表明，与RAM算法相比，该算法不仅能保持较好的吞吐量性能，而且能够有效降低误码率。
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计算机工程. 2013, 39(9): 146-149,152.当前的高可用性标准协议无法满足网闸等多机网络设备的高可用性需求。为解决该问题，提出一种基于虚拟路由器冗余协议(VRRP)的网闸高可用性协议模型。在VRRP协议基础上添加一个本地测试模块，在向其他设备发送宣告报文的同时，向本地另一端发送测试报文，对协议的功能、报文格式、状态转换图进行文字和形式化描述，根据协议完成模块和流程设计，从而实现原型。实验结果表明，当正常工作的主用机发生状况时，备用机可自动接替主用机工作，在优先级高的主用机故障解除并恢复正常后会重新接管工作，达到了预期效果。
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计算机工程. 2013, 39(9): 150-152.在三维片上网络(3D NoC)设计中，层与层之间通信机制的优劣将影响整个3D NoC系统的性能。为此，在GEMS仿真平台基础上，提出一种低硬件资源消耗、高性能的总线架构，改进路由设计，构造基于总线的3D NoC的路由器。实验结果表明，该架构可提高常见算法的加速比，改善系统的整体性能。
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计算机工程. 2013, 39(9): 153-156.在高性能并行处理器设计中，权衡通信效率与硬件设计开销是一个关键的问题。基于此，在基于簇状处理单元的线性阵列处理器架构前提下，提出一种基于多运算簇处理器结构的运算簇间互连通信设计方案，包括通信单元结构和典型数字信号处理数据传输的应用案例分析。实验结果表明，与传统线性阵列处理器结构相比，该方案可使互连通信单元的相应性能提升30%以上。
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计算机工程. 2013, 39(9): 157-161.针对智能天线系统中数据包队列头阻塞和“聋节点”问题，提出一种新的数据包调度算法。根据智能天线的方向性网络配置矢量，将节点周边空间划分为干扰区域和自由区域，依次为待发队列中数据包的目的地址匹配可用的自由区域，进行数据传输。仿真结果表明，该算法能有效消除队列头阻塞和“聋节点”，从而提高Ad Hoc网络的吞吐量性能，降低网络时延。
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计算机工程. 2013, 39(9): 162-166.利用3种博弈模型研究信息安全中的攻防策略。讨论不完全信息动态攻防博弈模型下的攻防均衡关系，得到均衡时的策略选择及参数限制条件。考虑攻防的长期和重复性，建立不完全信息下的重复攻防博弈模型，得到长期均衡关系。针对信息安全中攻防双方不能在完全理性情况下进行策略选择的问题，引进有限理性假设条件，运用复制动态求解进化稳定策略，在验证前两个 模型结论有效的基础上，进一步得到解决信息安全问题的有效策略。
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计算机工程. 2013, 39(9): 167-169.
针对传统数字签名方案中的密钥泄露问题，在Guillou-Quisquater签名体制和Rabin密码体制的基础上，提出一个强前向安全的数字签名方案。通过引入双密钥，使攻击者即使得到签名者当前时段的2个签名密钥，也无法伪造其以前和此后时段的有效签名。分析结果表明，该方案是正确和安全的，同时具有前向安全和后向安全性，耗费时间较少。
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计算机工程. 2013, 39(9): 170-173,177.针对直觉模糊c-均值(IFCM)聚类算法易陷入局部最优的问题，从适应度值标定和群体多样化2个方面对遗传算法(GA)进行优化，并将优化后的GA与IFCM算法相结合，提出一种改进的IFCM算法用于入侵检测。优化后的GA具有更优良的全局寻优特性，与IFCM算法结合后，可避免算法陷入局部最优。在KDD CUP99数据集上的仿真结果表明，与IFCM算法相比，改进算法能有效提高聚类精度和检测效率。
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计算机工程. 2013, 39(9): 174-177.在密钥生成过程中，传统量化算法会导致量化结果初始不一致率较高，从而降低最终的密钥生成速率。为解决该问题，提出一种基于奇偶校验的预处理方法。合法双方对量化比特进行合理分组，交互每组的奇偶校验位，且双方同时删除校验位不一致的分组。仿真结果表明，该方法能降低初始序列的不一致率，进而提高后端信息协商的效率，特别是当初始不一致率较高时性能改善明显，如当初始不一致率为0.26时，采用该预处理方法的剩余比例较未采用该预处理方法提高近9倍。
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计算机工程. 2013, 39(9): 178-182.嵌入式系统的安全问题日益凸显，为此，提出一种嵌入式系统可生存性分析模型。借鉴近年来国内外研究成果，给出嵌入式系统可生存性的形式化定义，建立系统威胁、系统可生存性需求、系统可生存性策略3个子模型对嵌入式系统可生存性进行分析，形成一套系统可生存性分析的一般流程。实例分析表明，该模型能定量评估嵌入式系统的可生存性，并通过评估结果得到影响系统可生存性的主要因素。
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计算机工程. 2013, 39(9): 183-185,189.为提高硬件木马检测的准确率，提出一种基于相关性分析的检测方法。在完成木马功耗建模的基础上，提出并分析利用经典相关系数进行木马检测的可行性以及存在的缺点，根据木马检测的特点，优化检测系数，给出利用区间重叠比作为木马判定依据的检测方法。实验结果表明，与采用经典相关系数的方法相比，该方法在降低约6%检测准确率的前提下，能使鲁棒性提高 1倍以上。
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计算机工程. 2013, 39(9): 186-188,200.Ad Hoc网络的虫洞攻击危害较大且难以防御。为此，提出一种基于时间和跳数的安全路由方法。将时间差值和跳数差值作为2个限制量，分别与规定值进行比较，判断并抛弃可能存在虫洞攻击的路由，并选择相对安全的路由，建立可信的数据传输通道。NS2仿真结果表明，该方法可提高虫洞攻击的检测率，降低数据传输的丢包率。
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计算机工程. 2013, 39(9): 189-191,205.针对代理盲签名中的密钥泄漏问题，将代理签名、盲签名及前向安全的思想相结合，提出一种基于椭圆曲线的前向安全代理多重盲签名方案。由一个代理签名人同时代表多个原始签名人生成一个有效的签名，综合运用授权证书、哈希函数和椭圆曲线密码体制增强系统安全性，即使代理签名私钥泄漏，以前所产生的代理盲签名依然有效。分析结果表明，该方案具有安全性，能有效抵抗原始签名者的内部攻击，与基于ElGamal签名体制的方案相比，计算效率更高。
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计算机工程. 2013, 39(9): 192-195.对电子商务网站的Web页面进行商品信息自动抽取，可以为进一步的增值服务，如比价、查询等提供有价值的信息。为此，提出一种Web内容自动抽取方法。通过对比标签树对目标页面进行去噪，采用基于树匹配的子树相似度计算方法挖掘目标页面的数据富集区域，从而抽取商品的数据记录。在5个电子商务网站上的实验结果表明，该方法的准确率均高于MDR方法，且召回率较高。
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计算机工程. 2013, 39(9): 196-200.
菌群觅食优化算法具有算法简单、鲁棒性强和具备全局搜索能力的特点。但该算法收敛速度慢，对于多峰函数容易陷入局部最优。为提高菌群优化算法的搜索能力，避免其陷入早熟收敛，提出一种量子菌群算法，将二进制编码的量子进化算法融合到菌群算法中，用量子染色体表示细菌，用量子旋转门实现细菌状态更新。通过标准测试函数对其优化性能进行研究，实验结果表明，该算法无论是对于普通函数还是多峰函数，在收敛速度、收敛稳定性和寻找全局最优方面均优于菌群算法和量子遗传算法。
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计算机工程. 2013, 39(9): 201-205.针对深度图像中的人体目标跟踪问题，提出一种基于深度图像的改进Camshift算法。利用人体目标的深度信息计算概率分布，结合人体形态学特征，对深度的概率分布赋予不同的权重，通过Camshift算法进行迭代，从而寻找目标，使用卡尔曼滤波器在三维空间中对运动人体目标的位置实现预测和更新。采集1 200帧图像进行测试，结果表明，该算法能实时准确地跟踪深度图像中的运动人体目标，有效克服遮挡等干扰，单人和双人跟踪准确率均在95%以上，高于传统Camshift算法。
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计算机工程. 2013, 39(9): 206-209,213.脑电图(EEG)信号的研究是诊断脑疾患的重要手段。以癫痫脑电为例，针对癫痫发作过程的复杂性，对其演化过程进行研究。利用本征正交分解(POD)对EEG信号实行特征压缩，选取能够反映EEG脑电病理特征的多个变量，通过改进的Fisher判别方法判别分解后的信号数据，以最终确定EEG信号动态演化过程的关键点。实验结果表明，将POD分解与Fisher判别方法相结合，不仅能减少数据分析的工作量，而且能够有效判别分析EEG信号动态演化过程。
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计算机工程. 2013, 39(9): 210-213.针对图像分类过程中局部不变特征数量不确定性问题，提出一种局部不变特征的完备性表达方法。在分析多种局部邻域分布的基础上，构造灰度的尺度差值空间。在每个差值空间，将局部空间高斯分布关系加权汇总，得到完备性描述图，进而从完备性描述图上定位兴趣点。实验采用特征袋模型进行分类，结果表明，与传统方法相比，该方法能将分类精度提高5%~10%。
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计算机工程. 2013, 39(9): 214-217.Adaboost算法在光照不均、背景复杂的条件下进行人脸检测时误检率较高。为解决该问题，提出一种基于Adaboost算法与Clifford代数矢量积性质的人脸检测方法。利用Adaboost算法初步定位人脸可能存在的区域，对该区域进行基于知识的校验，如果校验失败，根据Clifford矢量积性质，寻找与待验证区域相似度较高的人脸，当相似度大于阈值时，判断其为人脸。实验结果表明，与Viola-Jones方法相比，该方法在保持较高检测率的同时，降低了误检率，且鲁棒性较好。
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计算机工程. 2013, 39(9): 218-221.
现有基于Bloch球面坐标的量子进化算法存在收敛速度慢和鲁棒性不稳定的问题。为此，提出基于斐波那契特性更新的自适应量子遗传算法。在最优解的搜索过程中，考虑目标函数在搜索点的变化率，建立自适应因子λ，反映搜索点处目标适应度值相对于相邻两代最佳目标函数值一阶差分的变化，调整λ以改善算法收敛的方向和速度。分析量子旋转门转角步长调整策略，建立基于斐波那契数列特性的转角步长函数Δφ和Δθ的更新规则。应用该算法求解多维复杂函数的极值优化问题，时间复杂度理论分析和仿真结果证明，该算法在收敛速度、效率和稳定鲁棒性等方面均有明显改善。
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计算机工程. 2013, 39(9): 222-226.在最少错误更正模型的基础上，提出一种重建单体型的启发式算法H-MEC。按照单体型的单核苷酸多态性(SNP)位点顺序依次构建算法步骤，根据某SNP位点取值将覆盖该SNP位点的片段划分为2个集合，利用包含片段数较多集合中的片段进行重建。使用HapMap计划发布的CEPH样本中的60个个体，在1号染色体的单体型上进行实验。结果表明，H-MEC算法在各种参数设置下，能获得较Fast Hare算法和DGS算法更高的单体型重建率。此外，该算法在重建长单体型时也具有较高的执行效率。
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计算机工程. 2013, 39(9): 227-232,236.针对船舶全局路径规划中的多路径规划问题，提出一种基于小生境粒子群优化的多路径规划方法。借鉴遗传算法求解多峰函数的思想，在基本粒子群优化算法的基础上，引入小生境生成、隔离进化和交叉算子等策略，分别采用主群粒子进行区域划分，使用子群粒子完成区域内的局部寻优，从而实现船舶多路径规划。仿真结果表明，该方法能正确、有效地规划出多条最优及次优路径。
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计算机工程. 2013, 39(9): 233-236.提出一种求解半定规划的非单调信赖域算法。利用推广至矩阵域的光滑Fischer-Burmeister函数，转化半定规划的最优性条件，改写半定规划的中心路径，得到与其等价的无约束优化问题的非线性可微光滑方程组，在求解信赖域子问题时，利用当前迭代点的一阶梯度信息，给出信赖域半径的选取机制。仿真结果表明，与经典的内点算法相比，对于一般规模(n, m≤30)的半定规划问题，该算法的运行速度较快。对于大规模的半定规划问题(n, m＞30)，该算法更适合处理Norm min、Lovasz这2类问题。
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计算机工程. 2013, 39(9): 237-239,244.针对多视频源图像的拼接问题，提出基于多尺度分析的图像配准及融合方法。在配准方面，弥补传统的基于Harris角点的配准方法对尺度变化不稳定的缺点，使其具有多尺度特性，提取的角点更加稳定精确。在融合方面，采用基于多尺度多分辨率分析的图像融合方法，克服传统空间域图像融合算法在频域上的不足，具有在空间域和频率域的局部化能力，并提供人眼视觉对其比较敏感的强对比度信息。实验结果表明，相比较传统方法，该方法所提取角点更精确、融合效果更好。
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计算机工程. 2013, 39(9): 240-244.在高维运动数据处理中，传统降维方法过度关注于保护拓扑结构和重构信息，导致低维子空间参数具有不可理解性。针对该问题，提出一种基于分块主成分分析的运动合成方法。对根据人体骨骼结构特点分组的运动数据进行分块主成分分析，获得具有特定语义的低维子空间参数。以跳跃运动为例进行实验，结果表明，该方法通过直观地改变具有语义的运动参数，可实时合成满足要求的运动结果。
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计算机工程. 2013, 39(9): 245-249,253.针对实际作战环境中常遇到的突发威胁、运动威胁、任务改变等情形，提出一种基于战场态势预测的滚动粒子群优化多步预测规划算法。采用卡尔曼滤波和随机理论分别完成对威胁源指定时刻的状态预测和任务目标的概率对准，改进高效粒子群优化算法，并将其运用到局部滚动优化过程中，以多步规划、单步执行的形式实时调整航迹。仿真结果表明，该算法对战场威胁态势具有预测作用，对任务的改变反应灵敏，能较好地满足动态环境下的实时性要求。
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计算机工程. 2013, 39(9): 250-253.
基于遗传算法(GA)的信号稀疏分解算法运算量较大。为解决该问题，提出一种基于GA的心电信号匹配追踪改进算法。结合心电信号的特征，根据信号特征波形建立窗函数，将信号分为能量集中和稀疏部分，分别采用不同的算法流程和参数。实验结果表明，该改进算法的运算量较原算法降低了1/3，能提高心电信号稀疏分解的运算速度和压缩处理性能。
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计算机工程. 2013, 39(9): 254-257,276.疲劳检测系统中的人眼检测误检率较高。为解决该问题，提出一种基于代价敏感支持向量机(CSVM)的人眼检测方法。对图像进行预处理，利用Gabor滤波器提取人眼特征向量，并使用主成分分析法实现降维，采用CSVM训练得到人眼和非人眼分类器，从而验证眼睛候选区域。实验结果表明，该方法能降低误检率，提高分类器的可靠性。
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计算机工程. 2013, 39(9): 258-262,280.为解决复杂函数的全局优化问题，提出一种蚁群和微分进化相融合的自适应优化算法。采用微分进化算法的变异和交叉操作避免蚁群算法过早收敛，使用蚁群算法的寻优路径信息素正反馈机制来加速微分进化算法收敛于最优路径，并自动调整搜索范围。实验结果表明，与蚁群算法和微分进化算法相比，该算法全局优化的搜索效率较高。
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计算机工程. 2013, 39(9): 263-266.为进一步提高图像插值质量，丰富非线性图像插值算法研究，提出一种简化的神经网络插值算法。利用前向反馈神经网络(BP-NN)构造最佳的图像插值模型，通过2组实验确定该模型的BP网络最佳拓扑结构、最佳采样模型和采样点数量，并定量描述每组模型的耗时。实验结果表明，对512×512像素图像采用BP-NN训练点数量为50 000、拓扑结构为8-16-1的参数插值时，该算法平均插值时间约为0.7 s，且其峰值信噪比比线性均值方法平均高1 dB~2 dB，能够得到更佳的视觉感受。
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计算机工程. 2013, 39(9): 267-270.
针对Radon变换对增强现实运动模糊中短模糊尺度无效的问题，提出一种将Radon变换和Canny边缘检测相结合，并基于视频透视的虚拟物体运动模糊模拟算法。采用Canny边缘检测和Radon变换方法，获得点扩散函数参数和基于GPU实现运动模糊的实时渲染。实验结果证明，该算法在视频透视增强现实系统中，对于长短模糊尺度都能较好地模拟运动模糊效果，从而实现虚实场景的无缝融合。
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计算机工程. 2013, 39(9): 271-276.在串行和并行的多策略本体匹配流程中，存在重复计算、匹配效率不高和多个相似度矩阵难以聚合等问题。为此，提出一种基于本体特征信息组合的混合多策略本体匹配流程。利用本体的名称、注释、实例等元素级信息进行初始匹配，并直接确定一部分实体的匹配关系，对于无法确定匹配关系的实体，则再利用本体的内外部结构特征迭代计算其相似度进行判断。实验结果证明，该方法能有效减少匹配的计算量，同时特定信息的组合能保证匹配准确度，具有较好的匹配效果和效率。
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计算机工程. 2013, 39(9): 277-280.融合发现概率是警戒雷达网的一项重要战术指标，但该指标对指挥员来说难以理解和运用。针对该问题，提出一种基于等值线填充的融合发现概率可视化方法。给出战场任意区域的空间点采样方法，建立目标融合发现概率的计算模型，设计等值线填充时非闭合等值线的闭合处理算法和相邻等值线间的区域提取算法。对3部雷达构成的雷达网在无干扰和有干扰下的融合发现概率进行可视化分析，实验结果表明，可视化后的融合发现概率图直观、形象，指挥员可以掌握警戒雷达网任务区域内任意位置的发现概率，以及雷达网受到干扰后融合发现概率的变化情况。
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计算机工程. 2013, 39(9): 281-284,288.IT外包项目存在客户与服务商信息不对称，双方组织文化差异，项目风险规模大、周期长、资金大，以及信息安全与知识产权等问题。为此，提出基于因子分析与风险矩阵的IT外包服务风险评价模型，采用因子分析与风险矩阵的Borda分析方法，实现对关键因子影响等级的定量评价。实例分析证明，服务关系管理风险与服务商接包能力风险对IT外包项目影响等级最高。
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计算机工程. 2013, 39(9): 285-288.传统位反算法在对快速傅里叶变换(FFT)的输出进行重排序时，只能以基-2形式输入数据。为此，提出一种新的基于映射迭代策略的算法，实现对任意基形式FFT输入的输出重排序，包括对映射迭代过程收敛性的证明。得出当FFT的输入点数N确定时，混合基形式下迭代次数为lbN的结论，为硬件架构的确定提供依据。
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计算机工程. 2013, 39(9): 289-292.
为方便速递企业进行邮件处理，提出一种基于无线射频识别的低功耗邮件信息识别系统。针对标签碰撞问题设计防碰撞算法，从元器件、电源及软件等方面进行低功耗设计，给出算法流程并进行仿真。实验结果表明，提出的防碰撞算法在识别效率、通信复杂度等方面较传统算法有明显改善。该系统可实现对邮件信息的快速采集，以及邮件管理的实时化和可视化。
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计算机工程. 2013, 39(9): 293-297.为建立逼真的树木模型，提出将树木模型分为静态和动态2种类型。采用拓展二维半建模方法和碰撞面算法建立树木静态模型。利用经典物理学中的动量定理计算对象在风场中所受的冲力，且与杨氏模量中的断裂极限值相比较，确定对象断裂或摆动等情况，以此构建树木动态模型。仿真结果证明，该方法能够快速高效地建立树木模型。
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计算机工程. 2013, 39(9): 298-302.在介绍约束逻辑程序的定义、可满足性及其稳定模型等概念的基础上，研究约束逻辑程序的正文字展开方法和约束原子的正文字前缀幂集方法，对展开前后逻辑程序的等价特性进行逻辑证明。分析正规逻辑程序良基模型的构建方法，以求得经展开得到的等价正规逻辑程序的最小不动点为切入，给出简单约束逻辑程序交替不动点的良基语义模型。经推理证明，该良基模型是合理的，用该模型的构建方法将约束逻辑程序转化为正规逻辑程序也是可行的。
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计算机工程. 2013, 39(9): 303-307.现有领域本体缺乏对动态特征的描述，存在网球问题以及不能明确支持空间和时间关系分析的现象。为此，引出事件本体的概念。对事件的定义与事件本体的研究现状进行描述，从不同领域对事件的定义进行说明，并对不同领域的事件定义进行分析与比较，强调事件在实际应用中需要注意的内容。介绍现有的事件本体表示模型，对各表示模型从事件表示方法、适用领域等12项内容进行阐述，给出事件本体的发展趋势与应用前景。
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计算机工程. 2013, 39(9): 308-310,316.为进一步提高电子系统在恶劣环境下的生存能力，对采用虚拟可重构电路(VRC)技术的演化电路进行电路自修复研究。根据VRC技术，建立一个可用于数字电路演化的门级电路模型，设计二进制的染色体编码。给出实现电路自主修复的工作流程，探讨进行电路故障诊断和修复的途径。在直流无刷电机控制电路中模拟宇宙单粒子烧毁逻辑门产生常见的SA错误，使电机不能正常运转。通过在线演化方法，绕过错误单元使得电机恢复转动。实验结果证明，使用演化方法可以有效解决电路中的SA故障，提高电路的可靠性。
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计算机工程. 2013, 39(9): 311-316.目前的手机导航方式多局限于平面图文，为使用户获得更直观、立体和真实的导航体验，提出一种基于Android智能手机传感模块的增强实境浏览器。考虑到户外场景与导航图文的虚实融合，设计基于手机GPS信息和姿态角的惯性跟踪注册方法，并通过图像复合变换实现动态渲染。针对网络地图获取的GPS数值偏差较大的问题，选择实地采集经纬度信息，利用方差均值化提高采集数据的稳定性。校园内测试结果证明了该浏览器的实用性和可行性。
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计算机工程. 2013, 39(9): 317-320.针对现有城市景观灯控制系统控制范围小、管理效率低、灵活性差的问题，提出一种城市发光二极管(LED)景观灯智能控制系统，采用基于脉冲宽度调制调光技术的智能控制终端，使用RS485总线实现LED灯管的终端通信，并通过通信转换器接入以太网网络与远程控制中心相联，实现远程智能控制。阐述智能控制终端的硬件电路设计、软件设计流程、系统通信协议和远程控制实现方法。测试结果证明，该系统数据传输可靠、响应及时、成本低，易于实现分布式远程控制和管理。
2025
第51卷 第4期
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(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
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（稿件问题请直接联系栏目编辑） E-mail: ecice06@ecict.com.cn
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